Ποια είναι η διάρκεια ζωής των σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα;

Επί του παρόντος, οι σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα έχουν σταδιακά γίνει το νέο αγαπημένο στον τομέα των βιομηχανικών αγωγών λόγω της υψηλής σκληρότητάς τους, της αντοχής στη διάβρωση, του χαμηλού κόστους συντήρησης, της μεγάλης διάρκειας ζωής, της αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες και άλλων χαρακτηριστικών. Όλο και περισσότερες εταιρείες αρχίζουν να εξετάζουν τη χρήση σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα. Ας συζητήσουμε τώρα γιατί ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει γίνει ένα βιομηχανικό αστέρι.

1. Ισχυρές μηχανικές ιδιότητες των σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα

Η προσθήκη στοιχείων όπως χρώμιο (Cr), άζωτο (N) και άνθρακας (C) στους σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα αυξάνει την αντοχή του ανοξείδωτου χάλυβα. Το όριο διαρροής του ανοξείδωτου χάλυβα 316L με προσθήκη σωματιδίων TiC μπορεί να φτάσει τα εκπληκτικά 832Mpa
Η αντοχή σε εφελκυσμό του μαρτενσιτικού ανοξείδωτου χάλυβα (1.4021) μπορεί να υπερβεί τα 632Mpa μετά από σβέση και σκλήρυνση, αλλά η υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα θα αυξήσει την απόδοση. Ωστόσο, ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει επίσης εκπληκτική αντοχή στη διάβρωση. Πώς το κατάφεραν;

2. Αντοχή στη διάβρωση των σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα

Ο βασικός παράγοντας για την ισχυρή αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα είναι το χρώμιο. Όταν η περιεκτικότητα σε χρώμιο είναι ≥10,5%, ένα πυκνό φιλμ παθητικοποίησης Cr₂O₃ (περίπου νανομέτρων πάχους) θα σχηματιστεί στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα, απομονώνοντας το διαβρωτικό μέσο από το βασικό μέταλλο και αποτρέποντας την αντίδραση οξείδωσης. Όταν το φιλμ παθητικοποίησης καταστραφεί, το στοιχείο χρωμίου θα αντιδράσει γρήγορα με το οξυγόνο στο περιβάλλον για να σχηματίσει ένα νέο φιλμ και μπορεί επίσης να επιτευχθεί δυναμική επισκευή. Το μολυβδαίνιο (Mo) ‌‌ νικέλιο (Ni) και άζωτο (N) παίζουν βοηθητικό ρόλο για τη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση από ιόντα χλωρίου, την ενίσχυση της σταθερότητας του όξινου περιβάλλοντος και τη βελτίωση της ακεραιότητας του φιλμ παθητικοποίησης σε αναγωγικό μέσο

3. Αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα

Η αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία του ανοξείδωτου χάλυβα εξαρτάται ακόμα από το μεταλλικό στοιχείο χρώμιο (Cr). Όταν η περιεκτικότητα σε χρώμιο είναι ≥24% (όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας 310S/2520), ένα πυκνό και αυτοεπισκευαζόμενο ‌Cr₂O₃ οξειδωτικό φιλμ‌ μπορεί να σχηματιστεί στην επιφάνεια του χαλύβδινου σωλήνα, απομονώνοντας τη διάβρωση από οξυγόνο και αυξάνοντας τη θερμοκρασία αντι-οξείδωσης στους 1150–1200℃, ενώ το νικέλιο (19–22%) είναι σταθερό. ‌Αυστενιτική δομή κυβικού κέντρου προσώπου‌, αποφεύγοντας τη μετατροπή φάσης σε υψηλή θερμοκρασία, διατηρώντας την αντοχή και την αντοχή ερπυσμού του υλικού. Στους 600℃, το νικέλιο μπορεί να ελέγξει την απώλεια της αντοχής των ορίων των κόκκων στο 15%, σε σύγκριση με την απώλεια 90% των διαφορετικών ανθρακούχων χαλύβων, κάτι που είναι εκπληκτικό. Τέλος, υπάρχει η συνεργιστική επίδραση του πυριτίου (Si) και του αζώτου (N). Το πυρίτιο (≤3%) προάγει τον συνδυασμό του οξειδωτικού φιλμ και της μήτρας για την αποφυγή απολέπισης σε υψηλή θερμοκρασία και το στοιχείο αζώτου (N) ενισχύει τη στερεά διάλυση βελτιώνοντας την αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και την αντοχή στη διακοκκώδη διάβρωση.

4. Ποια είναι η διάρκεια ζωής των σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα;

Από προηγούμενες εκτιμήσεις απόδοσης, η διάρκεια ζωής των σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα είναι τουλάχιστον 50 χρόνια ή και εκατό χρόνια, οπότε τώρα οι σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα γίνονται σταδιακά πιο οικονομικά και αποδοτικά υλικά για περισσότερες εταιρείες λόγω των χαρακτηριστικών τους. Επιπλέον, οι σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα μπορούν επίσης να ανακυκλωθούν, κάτι που είναι μια φιλική προς το περιβάλλον επιλογή για εταιρείες που θέλουν να μειώσουν το αποτύπωμα άνθρακα.