ملخص
إن التعامل مع المسحوقات الكيميائية التآكلية يمثل تحديًا ماديًا يتجاوز بكثير الصلب المقاوم للصدأ القياسي. عندما تحتوي المسحوقات على حمضات متبقية أو كلوريدات أو عوامل أكسدة،مادة الصمام الخاطئة تتآكل من الداخل إلى الخارج، تلوث المنتج وتعرضه لخطر فشل كارثي. اختيار السبائك الصحيحة للفولاف الدوار مسحوق يتطلب فهم التآكل الغالفاني، مقاومة حفر،والبيئة الكيميائية المحددةهذا الدليل يقارن أداء هاستيلو، الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، الصفات السوبر أوستينيت،والسبائك الخاصة الأخرى لمساعدتك على تحديد المادة المثلى لتطبيق مسحوق التآكل الخاص بك.
ما الذي يجعل مسحوقًا يآكل مواد الصمامات
التآكل في معالجة المسحوق يختلف بشكل أساسي عن التآكل في خدمة السائل. في السائل ، يتم توزيع العامل التآكل بشكل موحد ويتلامس باستمرار مع سطح المعدن.في مسحوق، يمكن أن يكون العامل التآكل موجودًا كطلاء متبقي على الجسيمات ، كرطوبة تتكثف أثناء تقلبات درجة الحرارة ، أو كبخارات غازية في الفضاء فوق سرير المسحوق.
الآلية التآكل الأكثر عدوانية للفمامات الدوارة مسحوق هي تآكل الحفر الناجم عن الكلوريدات. العديد من المساحيق الكيميائية مثل ثاني أكسيد التيتانيوم، راتش الكلوريد البوليفينيل،وبعض المواد الوسيطة الصيدلانية تحتوي على آثار الكلوريدات من عملية التصنيععندما تتكثف الرطوبة في داخل الصمام، هذه الكلوريدات تذوب وتخلق بيئات صغيرة حمضية محلية.الذي يوفر بعض مقاومة الكلوريد، ولكن في تركيزات أعلى من 1000 جزء لكل مليون كلوريد، تصبح حفرة حتمية.
يحدث تآكل الشق في الفجوة الضيقة بين رأس الدوار والحفرة المنزلية. هذه المساحة المقيدة تقيد انتشار الأكسجين ، مما يخلق خلية تركيز الأكسجين.يُصبح المعدن داخل الشقّة مُحفّزًا ويتآكل بشكلٍ مفضلحتى سبائك مقاومة للتآكل يمكن أن تعاني من تآكل الشق إذا كانت هندسة الشق ضيقة جدا والبيئة عدوانية بما فيه الكفاية.
التآكل الغلفاني يحدث عندما تكون المعادن المختلفة في اتصال كهربائي في وجود مادة كهربائيةوالرطوبة الموصلة من مسحوق يغطى الفجوة، يتشكل زوج غالفاني. المعدن الأقل نبلا يتآكل بسرعة.
تشقّق التآكل الناتج عن الإجهاد هو أكثر أنماط الفشل خطورة. بعض السبائك التي تتعرض لضغوط الشدّ في وجود الكلوريدات أو الكاستيك يمكن أن تُنشئ شقوقًا مجهرية تنتشر فجأة.الفولاذ المقاوم للصدأ Austenitic عرضة بشكل خاص لتآكل التوتر الكلوريد تحت الضغط فوق 60 درجة مئويةبالنسبة لخدمة مسحوق تآكل ساخن، هذا يستبعد الصفوف القياسية 304 و 316 بالكامل.
لماذا يعد اختيار المواد المستخدمة في المسحوقات السامة مهمًا
تحديد سبيكة خاطئة يخلق سلسلة من الفشل التي الصيانة القياسية لا يمكن إصلاحها.
التلوث الكارثي
عندما يتآكل جسم الصمام، تتخلط رقائق الصدأ أو أكسيدات السبائك مع تيار المنتج.تلوث الحديد من صمام فولاذ الكربون المتآكل يجعل الصبغة البيضاء اللامعة رمادية، وتدمير قيمتها التجارية. يجب إعادة معالجة المجموعة بأكملها أو التخلص منها. استخدام سبيكة مناسبة مقاومة للتآكل يمنع هذا التلوث في المصدر.
التخفيف الخفي للجدار
يهاجم تآكل الحفرة فتحة السقوط من الداخل، ويبدو خارج الصمام طبيعياً في حين أن سمك الجدار الداخلي ينخفض.إطلاق مسحوق تحت الضغط في الغلاف الجويفي خدمة المواد الكيميائية السامة ، هذا يخلق خطراً صحياً خطيراً. في خدمة المسحوقات القابلة للاشتعال ، يخلق خطر الانفجار.لكن الحل الحقيقي الوحيد هو اختيار سبيكة تقاوم التجويف في المقام الأول.
فشل رابطة رأس الدوار
يتم توصيل أطراف الدوار الصلبة إلى جسم الدوار عن طريق اللحام. إذا تآكل المادة الأساسية ، يفشل مفصل اللحام ويتفكك الطرف داخل الصمام. تعمل الطرف المفتوح مثل أداة قطع ،تسجيل ثقب السكن دون إصلاحيجب استبدال الصمام بأكمله المواد الأساسية المقاومة للتآكل مع إجراءات لحام متوافقة تمنع هذا النوع من الفشل.
الامتثال التنظيمي والسلامة
تعمل المصانع الكيميائية بموجب تصاريح بيئية صارمة. الانبعاثات غير المنضبطة من المساحيق التآكلية من خلال المعدات المتآكلة تنتهك شروط الترخيص ويمكن أن تؤدي إلى تطبيق التنظيم.الاختيار الصحيح للسبائك هو عنصر أساسي للامتثال للبيئة وسلامة المجتمع.
كيفية اختيار السبائك المناسبة لخدمة مسحوق التآكل
اختيار السبائك يتبع تقييمًا منهجيًا للبيئة الكيميائية ودرجة الحرارة والمتطلبات الميكانيكية.
تعريف البيئة الفاسدة
تحديد العوامل التآكلية المحددة الموجودة في المسحوق. هل هو حمضي مع pH أقل من 4؟ هل يحتوي على كلوريدات فوق 500 جزء في المليون؟هل هناك عوامل أكسدة مثل النترات أو البيرمانجاناتما هو محتوى الرطوبة ونقطة الندى لغاز العملية؟ إجابة هذه الأسئلة يخلق مواصفات التآكل التي توجه اختيار سبائك.
الفولاذ المقاوم للصدأ السوبر أوستنيتي 904L
بالنسبة إلى المساحيق المتآكلة بشكل معتدل مع نسبة منخفضة من الكلوريد ، يوفر الصلب المقاوم للصدأ 904L أداءً متفوقًا على 316L. يحتوي على 4 إلى 5 في المائة من الموليبدينوم و 1 إلى 1.5 في المائة من النحاس ،توفير مقاومة متزايدة للبيئات الحمضية الكبريتية والفوسفوريةيستخدم عادة في إنتاج الأسمدة الفوسفاتية وتطبيقات الصبغة معينة. تكلفة حوالي 40 في المئة أعلى من 316L.
الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205 و 2507
تتجمع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج بين الهياكل المجهرية الأوستنيتية والفيرريتية ، مما يوفر قوة استنتاج ضعف قوة 316L ومقاومة أفضل بشكل ملحوظ للكلوريد.الصف 2205 يتعامل مع الكلوريدات حتى حوالي 10000 جزء في المليون عند درجة حرارة الغرفةالدرجة 2507 ، المعروفة أيضًا باسم سوبر دوبلكس ، تمدد هذا إلى 50000 جزء لكل مليون. يتم استخدام سبائك دوبلكس على نطاق واسع في أنظمة تبريد مياه البحر ومحطات الكلور القلي. في خدمة المسحوق ، يتم استخدام سبائك دوبلكس على نطاق واسع في أنظمة تبريد مياه البحر ومحطات الكلور القلي.فهي تتفوق في معالجة الكلوريد البوليفينيل والبارافين الكلورالسلطة العالية تسمح بمقاطع جدار رقيقة ، مما يعوض جزئياً ارتفاع تكلفة المواد.
الهيستيلو C276 و C22
هاستيلو C276 هو المعيار الصناعي للخدمة التآكلية الشديدة. يحتوي على ما يقرب من 16 في المائة من الموليبدينوم و 15 في المائة من الكروم و 4 في المائة من التنغستن في مصفوفة النيكل.هذا التكوين يوفر مقاومة استثنائية للجحور، وتآكل الشقوق ، وتآكل الإجهاد في البيئات الكلورية والحمضية. يقدم Hastelloy C22 مقاومة أفضل حتى للأحماض المأكسة.هذه السبائك هي الخيار الافتراضي لحمض الفوسفوريك في العملية الرطبة، حمض الهيدروفلوريك، وأنظمة استرداد الأحماض المختلطة. تكلفة المواد حوالي 5 إلى 8 أضعاف 316L، ولكن في خدمة مسحوق تآكل شديد، لا يوجد أي سبيكة أخرى تعيش بشكل موثوق.
التيتانيوم والزيركونيوم
بالنسبة للبيئات المأكسدة العدوانية للغاية ، يوفر التيتانيوم والزيركونيوم النقي تجارياً مقاومة تآكل لا مثيل لها. يتفوق التيتانيوم في خدمة الكلور الرطب والهيبوكلوريت وحمض النيتريك.الزركونيوم يعمل بشكل استثنائي في بيئات حمض الكبريتيك والهيدروكلوريك المغلينادرًا ما تستخدم هذه المعادن في أجسام الصمامات الكاملة بسبب التكلفة الشديدة ، ولكن يمكن تطبيق غطاءات رقيقة من التيتانيوم أو الزركونيوم على أسطح التآكل الحرجة في الأغراض القياسية الأخرى.
الطلاء ومعالجة السطح
عندما تكون السبائك الغريبة الصلبة باهظة التكلفة، توفر الطلاءات الوقائية بديلاً. الطلاءات الفينيل إستر المقوية بالفقاقات الزجاجية مقاومة للأحماض ولكنها لديها مقاومة ضعيفة للكش.توفر طلاءات Halar ethylene chlorotrifluoroethylene مقاومة كيميائية ممتازة وبعض المرونةللحاجز النهائي ، يمكن تطبيق غطاء البوليتاترافلور إيثيلين أو البرفلور ألكوكسي على الداخل.لا يمكن تطبيق الطلاء على أطراف الدوار لأنها سوف ترتدي فورايجب أن يكون الدوار مصنوع من سبيكة صلبة مقاومة للتآكل.
مثال تطبيق
قام مصنع للبارافين الكلور في الصين بمعالجة منتج ثانوي مسحوق يحتوي على 3 في المئة من حمض الهيدروكلوريك المتبقي و 8000 جزء لكل مليون كلوريد.صماماتهم الدوارة الأصلية من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L تطورت إلى تآكل خلال أربعة أشهربعد عامين من التشغيل المستمر، تم استبدال الصمامات بـ 2507أظهرت اختبار سمك الموجات فوق الصوتية صفر خسارة جدار قابلة للقياسوقد حسبت المصنع عائد استثمار بنسبة 400 في المئة بناءً على تجنب وقت التوقف والقضاء على تلوث المنتج.
الأسئلة الشائعة
هل يمكنني استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L للبودرات الحمضية بشكل خفيف
إذا كان الـ pH أعلى من 5 والكلوريدات أقل من 500 جزء في المليون ، 316L قد يكون مقبولًا. ومع ذلك ، فإن أي رطوبة مكثفة ستتركز على الكلوريدات ،لذلك يجب استخدام 316L بحذر حتى في ظروف خفيفة على ما يبدو.
هل يتطلب هاستيلوى إجراءات لحام خاصة
نعم، يجب أن يتم لحام الستيللوى مع المعدن المطابق باستخدام لحام قوس الغاز أو لحام قوس الغاز مع غاز التطهير الصارمDoebritz يحافظ على ASME القسم التاسع إجراءات لحام مؤهلة لجميع السبائك الغريبة.
كيف تؤثر الحرارة على معدلات التآكل
عادة ما يتضاعف معدل التآكل لكل زيادة في درجة الحرارة من 10 إلى 20 درجة مئوية. يمكن أن يهاجم مسحوق غير ضار ل 316L عند 25 درجة مئوية بقوة عند 80 درجة مئوية.تحديد دائما المواد على أساس الحد الأقصى لدرجة حرارة العمل، ليس محيط.
هل هناك بدائل غير معدنية للسبائك الغريبة
بعض البلاستيكات الحرارية والفلوروبوليمرات المقاومة للتآكل لكنها تفتقر إلى القوة الميكانيكية للمكونات الهيكلية.يمكن استخدامها كغلاف ولكن ليس كجسم الصمام المحمل الرئيسي.
هل توفر Doebritz اختبار التآكل قبل بناء الصمام
نعم، (دوبريتز) يمكنه إجراء اختبار القسيمة الغمرة باستخدام عينات مسحوق العملية الفعلية للتحقق من توافق السبائك قبل تصنيع الصمامهذه الخدمة موصى بها لتطبيقات أول من نوعها.
الاستنتاج
المساحيق الكيميائية المتآكلة تتطلب اختيار صلب دقيق بناءً على البيئة الكيميائية المحددة ودرجة الحرارة و ظروف الرطوبةسوبر دوبلكس 2507، و Hastelloy C276 ، كل سبيكة تقدم مجموعة محددة من مقاومة التآكل عند نقطة السعر المقابلة.يمنع تلوث المنتجتخمين في اختيار المواد في خدمة مسحوق التآكل هو رهان لا يجب على مدير المصنع أن يأخذ.
تحديد مع اليقين لتطبيق مسحوق التآكل الخاص بك. الاتصال Doebritz شانغهاي الشركة المحدودة اليوم لمناقشة البيئة الكيميائية الخاصة بك، طلب مخططات مقارنة سبائك،أو ترتيب اختبار قسيمة التآكلمهندسينا سوف يوصي المادة المثلى للفيدير الدوار للقفل الهوائي وتوفير اقتباس الذي يوازن بين الأداء مع الميزانية.
يجب أن تكون رسالتك بين 20-3000 حرف!