420 paslanmaz çelik boruların bir tedarikçisi olarak, bu boruların çeşitli endüstrilerde yaygın kullanımına ilk elden tanık oldum. 420 paslanmaz çelik boruların yaygın olarak kullanıldığı bir alan kanalizasyon arıtımıdır. Kanalizasyon arıtma tesisleri, özellikle korozyon söz konusu olduğunda, benzersiz zorluklar yaratan karmaşık ortamlardır. Bu blogda, 420 paslanmaz çelik borunun kanalizasyon tedavisinde karşılaştığı korozyonla ilgili zorlukları araştıracağım.
420 paslanmaz çeliğin bileşimi ve genel özellikleri
420 Paslanmaz çelik martensitik bir paslanmaz çeliktir. Temel bir korozyon direnci seviyesi sağlayan yaklaşık% 12 - 14 krom içerir. Krom, çeliğin yüzeyinde pasif bir oksit tabakası oluşturur ve birçok ortamda daha fazla oksidasyon ve korozyondan korur. Bununla birlikte, 304 veya 316 gibi östenitik paslanmaz çeliklerle karşılaştırıldığında, 420 paslanmaz çelik daha düşük bir nikel içeriğine ve daha yüksek karbon içeriğine sahiptir, bu da ona farklı mekanik ve korozyona dayanıklı özellikler sağlar.
420 paslanmaz çelikteki yüksek karbon içeriği, yüksek mukavemet ve aşınma direnci gerektiren uygulamalar için yararlı olan ısıl işlemle sertleşebilir. Ancak aynı yüksek karbon içeriğinin belirli koşullarda korozyon direnci üzerinde olumsuz etkileri olabilir.
Kanalizasyon tedavisinde korozyon zorlukları
Kanalizasyonun kimyasal bileşimi
Kanalizasyon, organik ve inorganik maddelerin karmaşık bir karışımıdır. Çeşitli asitler, bazlar, tuzlar ve mikroorganizmalar içerir. Asetik asit ve laktik asit gibi organik asitler, kanalizasyonda organik maddenin ayrışması sırasında üretilebilir. Bu asitler kanalizasyonun pH'ını düşürebilir, bu da çevreyi daha asidik hale getirir. Kanalizasyon pH'ı düştüğünde, 420 paslanmaz çelik borunun yüzeyindeki pasif oksit tabakası hasar görebilir. Nötr veya hafif alkalin bir ortamda stabil olan krom oksit tabakası, asidik bir ortamda çözülmeye başlayabilir. Pasif tabaka ihlal edildiğinde, altta yatan metal kanalizasyondaki aşındırıcı ajanlara maruz kalır ve korozyona yol açar.
Asitlere ek olarak, kanalizasyon ayrıca sodyum klorür, kalsiyum klorür ve magnezyum sülfat gibi tuzlar içerir. Klorür iyonları özellikle paslanmaz çeliğe karşı agresiftir. Pasif oksit tabakasına nüfuz edebilir ve çukur korozyonuna neden olabilirler. Çukur korozyonu, borunun yüzeyinde küçük deliklerin veya çukurların oluşmasına yol açabilecek lokalize bir korozyon şeklidir. Bu çukurlar zamanla büyüyebilir ve sonunda borunun başarısız olmasına neden olabilir.
Mikrobiyal aktivite
Mikroorganizmalar kanalizasyon tedavisinde önemli bir rol oynamaktadır. Sülfat - azaltma bakterileri (SRB) gibi bazı bakteriler, kanalizasyon borularında sıklıkla bulunan anaerobik koşullarda gelişebilir. SRB, kanalizasyondaki sülfat iyonlarını hidrojen sülfüre azaltabilir. Hidrojen sülfür, demir sülfür oluşturmak için 420 paslanmaz çelik borudaki demir ile reaksiyona girebilen oldukça aşındırıcı bir gazdır. Bu reaksiyon sadece boruyu aşındırmakla kalmaz, aynı zamanda pasif oksit tabakasını da zayıflatır, bu da boruyu daha fazla korozyona daha duyarlı hale getirir.
Biyofilmler ayrıca 420 paslanmaz çelik borunun yüzeyinde oluşabilir. Bir biyofilm, ince bir mikroorganizma tabakası ve bunların hücre dışı polimerik maddelerdir. Biyofilmler, dökme kanalizasyondan farklı bir mikro ortam oluşturabilir. Asitler ve klorür iyonları gibi aşındırıcı maddeleri yakalayabilir ve bu maddelerin boru - biyofilm arayüzünde konsantrasyonunu artırabilirler. Bu korozyon sürecini hızlandırabilir.
Akış koşulları
Borulardaki kanalizasyonun akış hızı ve akış paterni de korozyonu etkileyebilir. Düşük akış hızına sahip alanlarda sedimantasyon meydana gelebilir. Tortular borunun yüzeyinde birikebilir ve oksijen seviyelerinin düşük olduğu durgun bir tabaka oluşturabilir. Bu, diferansiyel havalandırma korozyonuna yol açabilir. Diferansiyel havalandırma korozyonu, metal yüzeyinin iki alanı arasında oksijen konsantrasyonunda bir fark olduğunda ortaya çıkar. Düşük oksijen konsantrasyonuna sahip alan, anot görevi görür ve tercihen korozlardır.
Öte yandan, yüksek hız akışı erozyon - korozyona neden olabilir. Erozyon - Korozyon, mekanik aşınma ve korozyonun bir kombinasyonudur. Yüksek hız kanalizasyonu, 420 paslanmaz çelik borunun yüzeyini aşındırabilen kum ve kum gibi katı parçacıklar taşıyabilir. Bu aşınma, altta yatan metali korozyona maruz bırakarak pasif oksit tabakasını çıkarabilir.
Kanalizasyon tedavisinde 420 paslanmaz çelik boru üzerindeki korozyonun etkisi
Yapısal bütünlük
Korozyon, 420 paslanmaz çelik boruların yapısal bütünlüğünü önemli ölçüde azaltabilir. Özellikle çukur korozyonu, boru duvarında küçük deliklerin oluşmasına yol açabilir. Bu delikler zamanla büyüyebilir ve sızıntılara neden olabilir. Kanalizasyon borularındaki sızıntılar çevresel kirlenmeye ve sağlık tehlikelerine yol açabilir. Buna ek olarak, genel korozyon da boru duvarını inceleyebilir, gücünü azaltır ve basınç altında kopmaya daha yatkın hale getirir.
Operasyonel verimlilik
Aşınmış borular ayrıca kanalizasyon arıtma tesislerinin operasyonel verimliliğini de etkileyebilir. Boru duvarı korozyon nedeniyle sertleştikçe, kanalizasyonun akış direnci artar. Bu, kanalizasyonun borulardan pompalanması ve operasyonel maliyeti artırması için daha fazla enerji gerektirir. Buna ek olarak, korozyon ürünleri boruların içinde birikebilir, borunun çapraz kesit alanını azaltabilir ve kanalizasyon akışını daha da kısıtlayabilir.
Azaltma stratejileri
Malzeme seçimi ve alaşım modifikasyonu
Korozyonu azaltmanın bir yolu, uygun dereceli paslanmaz çelik olarak seçmek veya alaşım bileşimini değiştirmektir. Örneğin,630 paslanmaz çelik tüpVeSS 410 2mm 3mm 6mm paslanmaz çelik çubuk420 paslanmaz çeliğe kıyasla farklı alaşım bileşimlerine sahip ve kanalizasyon arıtma ortamlarında daha iyi korozyon direnci sunabilir. 420 paslanmaz çeliğe molibden gibi elementlerin eklenmesi, klorür iyonlarının neden olduğu çukur korozyonuna karşı direncini artırabilir.
Yüzey tedavisi
Yüzey tedavileri ayrıca 420 paslanmaz çelik boruların korozyon direncini artırabilir. Pasivasyon, serbest demirin yüzeyden çıkarmak ve daha kararlı bir pasif oksit tabakasının oluşumunu teşvik etmek için borunun bir oksitleyici maddeyle muamelesini içeren yaygın bir yüzey işlem sürecidir. Boruyu epoksi veya polietilen gibi koruyucu bir tabaka ile kaplamak, boruyu aşındırıcı kanalizasyondan izole edebilir.
İzleme ve Bakım
Boruların düzenli olarak izlenmesi, erken bir aşamada korozyonu tespit etmek için gereklidir. Ultrasonik test ve girdap - mevcut test gibi yıkıcı olmayan test yöntemleri iç ve dış korozyonu tespit etmek için kullanılabilir. Korozyon tespit edildikten sonra, borunun aşınmış bölümlerinin onarılması veya değiştirilmesi gibi uygun bakım önlemleri alınabilir.
Çözüm
Sonuç olarak, 420 paslanmaz çelik boru, kanalizasyon arıtma ortamlarında çeşitli korozyonla ilgili zorluklarla karşı karşıyadır. Kanalizasyon, mikrobiyal aktivite ve akış koşullarının karmaşık kimyasal bileşimi korozyon sürecine katkıda bulunur. Korozyonun boruların yapısal bütünlüğü ve operasyonel verimliliği üzerinde önemli bir etkisi olabilir. Bununla birlikte, uygun malzeme seçimi, yüzey işlemi ve düzenli izleme ve bakım yoluyla bu zorluklar hafifletilebilir.
420 paslanmaz çelik boruların bir tedarikçisi olarak, kanalizasyon tedavisinin sert koşullarına dayanabilecek yüksek kaliteli ürünler sağlamanın önemini anlıyorum. Kanalizasyon arıtma projeniz için paslanmaz çelik borulara ihtiyacınız varsa veya korozyona karşı dirençli çözümler hakkında herhangi bir sorunuz varsa, tedarik ve daha fazla tartışma için benimle iletişime geçmenizi öneririm. Özel gereksinimlerinizi karşılayan en iyi paslanmaz çelik ürünleri bulmak için birlikte çalışabiliriz.
Referanslar
- Fontana, MG (1986). Korozyon mühendisliği. McGraw - Hill.
- Uhlig, HH ve Revie, RW (1985). Korozyon ve korozyon kontrolü. Wiley - Interscience.
- ASTM International. (2019). Martensitik paslanmaz çelik çubuklar ve şekiller için standart spesifikasyon. ASTM A276.