ในอุตสาหกรรมตั้งแต่วิศวกรรมทางทะเลไปจนถึงโรงกลั่นน้ำทะเล 316 แรงผลักดันปั๊มสแตนเลสสตีล มีการเฉลิมฉลองอย่างกว้างขวางสำหรับการต่อต้านการกัดกร่อนและความทนทาน อย่างไรก็ตามการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมของน้ำเค็มทำให้เกิดความท้าทายที่ไม่เหมือนใครซึ่งต้องการการพิจารณาอย่างรอบคอบ
ความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส 316: ดาบสองคม
316 สแตนเลสเป็นโลหะผสมออสเทนนิติกที่อุดมไปด้วยโมลิบดีนัม 2-3% ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการทนต่อสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยคลอไรด์เมื่อเทียบกับคู่หู 304 เกรด สิ่งนี้ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับปั๊มที่จัดการกับน้ำทะเลน้ำกร่อยหรือน้ำเกลือ อย่างไรก็ตามปริมาณคลอไรด์สูงและการนำไฟฟ้าของน้ำเค็มสร้างเงื่อนไขที่ก้าวร้าวซึ่งสามารถประนีประนอมแม้กระทั่งวัสดุที่แข็งแกร่งนี้เมื่อเวลาผ่านไป
กลไกสำคัญของการย่อยสลายในน้ำเค็ม:
การกัดกร่อนของหลุม: คลอไรด์ไอออนในน้ำเค็มเจาะชั้นโครเมียมออกไซด์แบบพาสซีฟบน 316 สแตนเลสเริ่มต้นหลุมที่มีการแปล หลุมเหล่านี้ลึกขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปทำให้ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของใบพัดอ่อนลง
การกัดกร่อนของรอยแยก: น้ำเค็มนิ่งที่ติดอยู่ในช่องว่างระหว่างใบพัดและตัวเรือนปั๊มเร่งการกัดกร่อนในพื้นที่ จำกัด
การร้าวการกัดกร่อนของความเครียด (SCC): การสัมผัสกับไอออนคลอไรด์เป็นเวลานานรวมกับความเครียดเชิงกล (เช่นการหมุนความเร็วสูง) สามารถนำไปสู่รอยแตกหายนะ
ประสิทธิภาพในโลกแห่งความเป็นจริง: โดยที่ใบพัดสแตนเลสสตีล 316 ประสบความสำเร็จและดิ้นรน
ในความเค็มปานกลางและเงื่อนไขที่มีออกซิเจนเป็นอย่างดี 316 ใบพัดสแตนเลสดำเนินการได้อย่างน่าชื่นชม ตัวอย่างเช่นในระบบระบายความร้อนชายฝั่งที่มีอัตราการไหลแบบควบคุมและการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอใบพัดเหล่านี้สามารถใช้เวลาหลายทศวรรษ อย่างไรก็ตามในสภาพแวดล้อมที่มีความเค็มสูง, ไหลต่ำหรืออุณหภูมิสูง-เช่นแพลตฟอร์มน้ำมันนอกชายฝั่งหรือปั๊มน้ำเกลือ hypersaline-ข้อ จำกัด ของพวกเขาก็ชัดเจน
การศึกษา 2022 โดยวารสารวิศวกรรมวัสดุและประสิทธิภาพพบว่า 316 ใบพัดสแตนเลสในปั๊มน้ำทะเลน้ำทะเลแสดงให้เห็นว่ามีหลุมที่มองเห็นได้หลังจากการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง 12-18 เดือน การศึกษาเน้นว่าอัตราการกัดกร่อนเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิของน้ำเกิน 60 ° C (140 ° F) หรือเมื่อ biofouling แนะนำการกัดกร่อนที่มีอิทธิพลทางจุลินทรีย์ (MIC)
กลยุทธ์การบรรเทาผลกระทบสำหรับอายุการใช้งานที่ยืดเยื้อ
เพื่อเพิ่มอายุการใช้งานสูงสุด 316 เครื่องปั๊มสแตนเลสสตีลในน้ำเค็มวิศวกรแนะนำต่อไปนี้:
ปรับการออกแบบปั๊มให้เหมาะสม: ตรวจสอบเส้นทางการไหลที่ราบรื่นเพื่อลดรอยแยกและโซนซบเซาที่สามารถเริ่มต้นการกัดกร่อนได้
การบำรุงรักษาปกติ: กำหนดการตรวจสอบเพื่อตรวจจับสัญญาณเริ่มต้นของการสะสมหลุมหรือแผ่นชีวะ การทดสอบอัลตราโซนิกสามารถระบุรอยร้าวใต้ผิวดิน
การป้องกันแคโทด: การจับคู่ 316 สแตนเลสกับขั้วบวกเสียสละ (เช่นสังกะสี) สามารถชะลอการกัดกร่อนในแอปพลิเคชันที่จมอยู่ใต้น้ำ
การรักษาพื้นผิว: การเคลือบด้วยไฟฟ้าหรือการใช้สารเคลือบเซรามิกช่วยลดความขรุขระของพื้นผิว จำกัด ไซต์สำหรับหลุม
เมื่อใดควรพิจารณาทางเลือกอื่น
ในขณะที่ 316 สแตนเลสยังคงประหยัดค่าใช้จ่ายสำหรับการใช้งานจำนวนมากสภาพแวดล้อมของน้ำเค็มที่ก้าวร้าวสูงอาจรับประกันการอัพเกรดเป็นสแตนเลสสแตนเลสสุดยอด (เช่น UNS S32750) หรือโลหะผสมนิกเกิลเช่น Hastelloy C-276 วัสดุเหล่านี้มีความต้านทานต่อคลอไรด์ที่เหนือกว่า แต่มาด้วยต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น
316 แรงผลักดันปั๊มสแตนเลสสตีลสร้างความสมดุลระหว่างความสามารถในการจ่ายและความต้านทานการกัดกร่อนในการใช้งานน้ำเค็มจำนวนมาก อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของพวกเขาขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการบำรุงรักษาและการออกแบบระบบ สำหรับอุตสาหกรรมที่นำทางความท้าทายของน้ำเค็มการตรวจสอบเชิงรุกและการอัพเกรดวัสดุเป้าหมายยังคงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการหลีกเลี่ยงการหยุดทำงานและทดแทนที่มีราคาแพง
