Millised erinevused on roostevabast terasest õmblusteta ja keevitatud 316 elektriliste küttetorude{0}}korrosioonivastastes rikete mehhanismides?
316 roostevabast terasest elektriküttetoru jagunevad tööstuslikus tootmises ja rakenduses peamiselt õmblusteta torudeks ja keevitatud torudeks. Kuigi mõlemad vastavad standardsetele materjali koostise parameetritele 316, on nende tegelik korrosioonivastane -stabiilsus ja rikkerežiimid söövitavas märjas tööstuskeskkonnas väga erinevad. Paljud tootmis- ja keemiaettevõtted asendavad pimesi keevitatud torud õmblusteta torudega, et vähendada hankekulusid, jättes tähelepanuta töötlemistehnoloogiast tingitud loomulikud struktuurierinevused, mis põhjustab kütteseadmete sagedasi varaseid korrosioonilekkeid. Õmblusteta ja keevitatud 316 roostevabast terasest küttetorude erinevuste korrosioonivastaste rikete mehhanismide selgitamine on oluline täpse mudelivaliku, rikke põhjuste analüüsi ja sihipärase -korrosioonivastase optimeerimise jaoks kõrge-korrosiooniga tööstsenaariumide korral.
Õmblusteta 316 roostevabast terasest küttetorud on terviklikult moodustatud kuumvaltsimise ja külmtõmbamise protsesside abil ilma sekundaarse keevitamiseta. Üldine metallstruktuur on ühtlane ja tihe, ühtlase terade jaotumisega ja kohalike struktuurivigadeta. Toru pinnale moodustunud naturaalne kroomi{3}}rikas passiivne kile omab täielikke ja pidevaid omadusi, pakkudes stabiilset barjäärikaitset kloriidioonide, happelise keskkonna ja niiske keskkonna eest. Selle korrosioonitõrge on enamasti seotud ühtlase ja aeglase kulgemisega korrosiooniga, mis väljendub toruseina üldises kerges hõrenemises pärast pikaajalist{5}}tööd. Varajases ja keskmises hooldusetapis ei esine kohalikke äkilisi auke või läbitungivat leket, mis tagab stabiilse ja prognoositava kasutusea pideva tööstusliku kütte stsenaariumide korral.
Seevastu keevitatud 316 roostevabast terasest küttetorudel on keevitusõmblustes ilmsed nõrgad konstruktsioonilised tsoonid, mis muutuvad diferentsiaalkorrosiooni rikke peamiseks allikaks. Kõrge temperatuuriga -keevitusprotsessi ajal läbib keevitussoojus-mõjutatud tsooni metalli mikrostruktuur tera jämedust ja komponentide segregatsiooni, mille tulemuseks on kroomkarbiidi sadenemine terade piiridel. See nähtus põhjustab lokaalset kroomipuudust, kahjustades tõsiselt passiivse kile järjepidevust ja moodustades elektrokeemilise korrosiooni suhtes tundlikke alasid. Söövitavas keskkonnas moodustab keevisõmbluse piirkond tavalise torukorpusega mikrogalvaanilise elemendi, kus õmblus toimib anoodina ja korrodeerub eelistatavalt, moodustades lõpuks lokaalse täkke ja läbitungiva lekke.
Termilise tsükli tingimustes on kahe torutüübi vahel ka olulisi erinevusi väsimuskorrosioonitõkete mehhanismides. Tööstuslikud küttetorud läbivad sageli vaheldumisi kuumutamist ja jahutamist, mille tulemuseks on perioodiline termilise stressi mõju. Õmblusteta torudel on ühtlane struktuurne pingejaotus, ilma pingete kontsentratsioonipunktideta, nii et passiivne kile säilitab stabiilse jõudluse ka pikaajalise -termilise väsimuse korral. Kuid keevitatud torud säilitavad keevituspinge õmbluse asukohas ja termiline tsükkel käivitab kergesti mikro-pragude levimise kuumusest{5}}mõjutatud tsoonides. Söövitavad ained tungivad sissepoole mööda mikro-pragusid, kiirendades pragude korrosiooni ja põhjustades kiiret lokaalset riket, mis on keevitatud küttetorude lühema kasutusea peamine põhjus tsüklilistes töötingimustes.
Kiirendatud korrosioonivõrdlustestid kontrollivad veelgi kahe torutüübi jõudluse erinevusi. Pärast 900 tundi kestnud soolapihustuse ja märg vaheldumisi katseid näitavad õmblusteta 316 kuumutustorud ainult ühtlast pinnakorrosiooni ilma läbitungivate defektideta, samas kui keevitatud torud tekitavad keevituskohtades silmnähtavat punktkorrosiooni ja õmbluse pragusid. Kohapealsed kasutusandmed näitavad, et õmblusteta küttetorude keskmine kasutusiga kõrge-kloriidisisaldusega reoveekeskkonnas on keevitatud toodetest enam kui kaks korda pikem. Kerge korrosiooni stsenaariumide korral võivad keevitatud torud täita põhilisi töönõudeid, samas kui tugevad vahelduvad kuumad ja niisked söövitavad keskkonnad peavad kasutama õmblusteta torusid, et vältida seadmete ootamatut riket.
Kokkuvõtteks võib öelda, et konstruktsiooni ühtsus ja keevitusdefektide erinevus põhjustavad õmblusteta ja keevitatud 316 roostevabast terasest küttetorude täiesti erinevad korrosioonivastased rikkemehhanismid. Õmblusteta torud kannatavad aeglase ja ühtlase korrosiooni all, samas kui keevitatud torud on keevitusõmblustes ja kuumus{3}}mõjutatud tsoonides altid lokaalsele eelistatud korrosioonile. Tööstuslikud rakendused peaksid valima torutüübid vastavalt korrosiooni raskusastmele, koostama sihipärased-korrosioonivastased hooldusstrateegiad keevitatud torude jaoks, nagu keevisõmbluse passiveerimise tugevdamine ja pinge leevendamine, ning tootetüübid mõistlikult sobitama töötingimustega, et parandada korrosioonivastaste küttesüsteemide üldist töökindlust ja vähendada planeerimata seiskamiskadusid.
