Kako kontrolisati površinsku kontaminaciju željeza od nehrđajućeg čelika 316 kako biste spriječili početnu nukleaciju rđe cijevi za grijanje
Inherentna otpornost na koroziju grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316 u potpunosti se oslanja na kontinuirani i gusti pasivni film bogat hromom- na površini materijala. Međutim, slobodna kontaminacija gvožđem unesena tokom obrade, transporta i ugradnje postala je najčešći defekt izazvan ljudima-koji uništava površinsku antikorozivnu podlogu. Slobodni ostaci gvožđa uglavnom potiču od reznih alata od ugljeničnog čelika, abraziva za brušenje, ostataka od trenja mehaničkih uređaja i zagađenja unakrsnim{6}}kontaktom tokom radioničke proizvodnje. Ove sićušne čestice gvožđa se ugrađuju u površinske mikro-ogrebotine, zavarene zone{9}}zahvaćene toplotom i područja savijanja cijevi, ne uspijevajući da formiraju stabilnu zaštitu od pasivizacije. Pod vlažnim vazduhom, okruženjem slane magle i uslovima cirkulišuće vode, ugrađeno slobodno gvožđe će prvenstveno formirati mikro-galvanske ćelije sa podlogom od nerđajućeg čelika. Kao anodna faza, slobodno željezo se brzo otapa kako bi proizveo točke nukleacije rđe, koje postupno erodiraju okolni pasivni film i na kraju izazivaju pitting koroziju i curenje kroz pukotine. Većina ranih kvarova na novoproizvedenim grijaćim cijevima od nehrđajućeg čelika 316 nije uzrokovana nekvalifikovanim komponentama materijala, već nekontroliranim zagađenjem željezom bez površine. Stoga je standardizirana kontrola zagađenja slobodnim gvožđem bitna mjera protiv korozije za predtretman površine za kontrolu kvaliteta cijevi za grijanje.
Kontaminacija slobodnim gvožđem izaziva progresivno oštećenje korozije kroz jedinstvene elektrohemijske mehanizme. Za razliku od jednolične korozije materijala, korozija izazvana slobodnim gvožđem- počinje od diskretnih mikro{2}}nukleacionih tačaka i širi se prema van na difuzan način. Porozni sloj rđe formiran oksidacijom željeza može kontinuirano adsorbirati kloridne ione i vlagu, formirajući lokalizirano mikrookruženje visoke{4}}korozije koje ubrzava pucanje pasivnog filma. Ako se zaostalo slobodnog gvožđa ne ukloni u potpunosti prije isporuke, skrivene tačke rđe će ostati neaktivne tokom skladištenja u skladištu i brzo će se pokvariti nakon stavljanja u rad na visoko{6}}grejanju. Mnoga preduzeća se oslanjaju samo na vizuelnu inspekciju za procjenu čistoće površine, koja ne može identificirati nevidljive ugrađene čestice željeza, što rezultira nedosljednom anti-stabilnošću gotovih serija cijevi za grijanje.
|
Slobodni nivo kontaminacije gvožđem |
Karakteristike kontaminacije |
Trend razvoja korozije |
Potrebna šema tretmana |
|---|---|---|---|
|
Manje ili jednako 10 ug/cm² (kvalificirani) |
Bez ugrađenih čestica, čist i ujednačen pasivni film |
Nema spontane nukleacije rđe, stabilne dugotrajne-anti-korozijske performanse |
Uobičajeni rutinski tretman kiseljenja i pasiviranja |
|
10–30 ug/cm² (malo zagađenje) |
Sitni suspendovani gvozdeni ostaci, bez vidljivih mrlja od rđe na površini |
Sporo stvaranje rđe u vlažnom okruženju, potencijalni rizik od udubljenja |
Ultrazvučno čišćenje + pojačanje sekundarne pasivacije |
|
>30 ug/cm² (teško zagađenje) |
Ugrađene čestice gvožđa, lokalno oštećenje pasivnog filma |
Brza nukleacija i ekspanzija rupa udubljenja, rano propuštanje curenja |
Profesionalno hemijsko de-peglanje + ukupna repasivacija |
Da bi suštinski kontrolisali zagađenje slobodnim gvožđem, preduzeća moraju uspostaviti potpune-specifikacije procesa izolacije i detekcije za proizvodnju grejnih cevi od nerđajućeg čelika 316. Specijalni alati za obradu nerđajućeg čelika, pribor i materijali za mlevenje treba da se koriste nezavisno kako bi se izbegla unakrsna-kontaminacija sa opremom od ugljeničnog čelika. Nakon proizvodnje i prije pakiranja, sve cijevi za grijanje moraju biti podvrgnute kvalitativnom testiranju feroksila i kvantitativnoj detekciji slobodnog gvožđa kako bi se osiguralo da zaostala kontaminacija ispunjava prag industrijskog standarda. Za blago zagađene radne komade, ultrazvučno čišćenje deioniziranom vodom je usvojeno za uklanjanje površinskih suspendiranih nečistoća. Za jako zagađene dijelove cijevi sa ugrađenim ostacima gvožđa, potreban je ciljani tretman hemijskim de-očišćenjem kako bi se u potpunosti uklonili unutrašnji zagađivači, nakon čega slijedi sekundarna pasivizacija kako bi se rekonstruirao kompletan zaštitni film. Stroga kontrola slobodnog gvožđa eliminiše početne tačke nukleacije rđe sa površinske veze, osigurava da se odlična otpornost legure na koroziju od nerđajućeg čelika 316 može u potpunosti ispoljiti i efikasno izbegava prerano koroziono oštećenje grejnih cevi uzrokovano ne-standardnim operacijama obrade.

