Det viktigaste inflytandet av kloridjonkoncentration vid vattenbehandling på urval av rostfritt stål ligger i den destruktiva kraften hos kloridjoner.
Kloridjoner är extremt penetrerande och aktiverande i vattenhaltiga lösningar. De utgör ett allvarligt hot mot den passiva filmen av rostfritt stål, främst orsakar två typer av dödlig lokaliserad korrosion:
PITTING: Kloridjoner adsorb vid de svagaste punkterna i den passiva filmen (som inneslutningar, repor och värmen - drabbade zonen med svetsar), lokalt förstör den passiva filmen och bildar ett litet anodiskt område (korrosionsgrop, medan den omgivande större passande området för passivfilmer som en katod. Denna lilla anod och en stor katodkorrosionscell driver gropen att snabbt och djupt föröka sig i metallen, vilket i slutändan leder till perforering.
Stresskorrosionsprickor: De kombinerade effekterna av dragspänning och en specifik frätande miljö (kloridjoner är den primära initiativtagaren) kan orsaka spröd, plötslig transgranulär eller intergranulär sprickbildning i rostfritt stål, även vid spänningar långt under materialets utbytesstyrka. Uppkomsten av SCC kräver vanligtvis en viss temperatur- och kloridjonkoncentrationströskel.
Rostfritt ståls resistens mot kloridjonkorrosion skalas inte linjärt; Istället finns det kritiska koncentrationströsklar över vilka vanliga rostfria stål snabbt misslyckas. Rekommendationer för materialval är baserade på kloridjonkoncentrationsområdet:
1. Låg koncentrationsområde (CL⁻ <200 ppm och temperatur <60 grader): 304 och 304L är ekonomiska val.
Även vid dessa koncentrationer ökar stigande temperaturer signifikant risken för grop och SCC. Extrem försiktighet krävs över 50 grader. Kloridjoner koncentreras lätt i stillastående områden såsom flänspackningar och gängade anslutningar, vilket potentiellt orsakar svår sprickorrosion även vid låga koncentrationer . 304/304L är känslig för detta. Kloridjoner ackumuleras lätt och koncentreras i stillastående vattenflödesområden (såsom tankbotten och återvändsgrändar), vilket ökar risken.
2. Mediumkoncentrationsområde (200 ppm mindre än eller lika med CL⁻ mindre än eller lika med 1500 ppm):
Huvudmaterial: 316/316L är standarden. Dess kärnfördel ligger i tillägget av 2 - 3% molybden. Molybden förbättrar avsevärt stabiliteten i den passiva filmen, särskilt i kloridinnehållande miljöer. Den hämmar effektivt kärnbildning och förökning av pitningskorrosion och ökar groppotentialen.
Kritiska punkter och risker:
1500 ppm är en kritisk tröskel, som allmänt anses vara den övre gränsen för 316L (särskilt vid rumstemperatur). Ovanför denna koncentration ökar risken dramatiskt.
60 grader är en annan kritisk tröskel. Ovanför denna temperatur, även med CL⁻ -koncentrationer under 1500 ppm, ökar risken för grop och SCC i 316L avsevärt. Extrem försiktighet krävs över 70 grader.
Risken för processfluktuationer: CL⁻ -koncentrationen eller temperaturen kan oväntat öka under systemdrift (t.ex. på grund av förändringar i råvatten eller värmeväxlare). Säkerhetsmarginaler bör övervägas under designen.
3. Hög koncentrationsområde (Cl⁻> 1500 ppm och/eller temperatur> 60 grader):
Hög risk för 316/L -fel: Under dessa förhållanden är pitting och SCC i 316/L nästan oundvikliga; Det är bara en tidsfråga. Tänk på Super - Austenitic rostfritt stål som 904L, 254 SMO och Al-6xn; och duplex rostfritt stål som 2205 och 2507.
Dessa legeringar är betydligt dyrare än 304/316, så deras urval kräver grundlig motivering. Svetsningsvärmeinmatning och interpass -temperatur måste kontrolleras strikt för att upprätthålla fasjämvikt och korrosionsbeständighet. Även dessa avancerade betyg har temperaturbegränsningar; Se materialhandboken för mer information.
4. Extremt hög koncentration/hårda miljöer (t.ex. varm koncentrerad saltlösning, saltlösning, hög temperatur och högt tryck):
Avancerad duplex/super - Austenitic Limits: 2507, Super - Duplex Steel, eller Super - Austenitics (t.ex. 654 SMO) kan vara lämpligt under vissa förhållanden, men extremt försiktighet krävs.
Nickel - Baserade legeringar eller titan: När rostfritt stål misslyckas måste hastelloy eller titan övervägas. De erbjuder oöverträffad resistens mot kloridjonkorrosion, men är extremt kostsamma.
Icke - Metalliska material: såsom glasfiber, CPVC, PVDF och plast/gummibeläggning är kostnad - Effektiva alternativ, särskilt lämpliga för normala tryck eller lågtrycksrörledningar och lagringstankar.