Hvaða helstu óhreinindastýringarvísa ætti að stilla fyrir hráefni til að auka tæringarþol 316 ryðfríu stáli hitunarröra?
316 rafhitunarrör úr ryðfríu stáli eru mikið notaðar í efnahitun, skólphreinsun og sjávariðnaði vegna grunnklóríðtæringarþols þeirra. Engu að síður kemur tæringarbilun í holum enn oft fram í mikilli-seltu og súru iðnaðarumhverfi, jafnvel fyrir viðurkenndar 316 ryðfríu stálrör. Mikill fjöldi bilunargreiningargagna sýnir að flestir staðbundnir gryfjugalla stafar ekki af ófullnægjandi nafnblendisamsetningu, heldur af óhóflegum snefilóhreinindum og ójafnri aðskilnað íhluta í hráefni úr stáli. Örlítil óhreinindi sem innihalda óhreinindi verða rafefnafræðilegir tæringarörvunarpunktar, sem geta auðveldlega framkallað óvirka filmu niðurbrot og hraða útþenslu hola undir veðrun klóríðjóna. Þess vegna er grunnforsenda þess að koma á fót vísindalegum og ströngum óhreinindastýringarvísum fyrir hráefni til að bæta tæringarþol 316 ryðfríu stáli hitaröra í grundvallaratriðum og koma á stöðugleika-langtíma rekstraráreiðanleika þeirra.
Í hefðbundnum hráefnisöflun og skoðunarstöðlum fyrir 316 ryðfríu stáli, einblína greiningarvísar aðallega á innihald helstu málmblöndunnar, þar á meðal króm, nikkel og mólýbden, en eftirlit með snefilóhreinindum er tiltölulega laust. Algeng skaðleg óhreinindi í stálhráefnum eru aðallega brennistein, fosfór, súrefni og þungmálmsleifar. Brennisteinsþættir eiga auðvelt með að mynda mangansúlfíðinnihald við stálbræðslu og veltingu. Þessar ó-málmlausu innfellingar hafa lélega mögulega samsvörun við ryðfrítt stál fylkið, sem mun mynda örgalvanískar frumur í ætandi efni. Klóríðjónir munu stöðugt veðra fylkið í kringum innfellurnar og mynda að lokum augljós holahol. Á sama hátt mun of mikið fosfórinnihald draga úr þéttleika kornamarka ryðfríu stáli, eyðileggja samfellu óvirkrar yfirborðsfilmu og draga verulega úr tæringarþröskuldi upphitunarröra í háu-klóríðumhverfi.
Þessi rannsókn dregur saman þrjá kjarna óhreinindastýringarvísa sem henta fyrir -tæringarhitunarhráefni í rörum með samanburðartæringarprófum og greiningu á örbyggingu efnis. Í fyrsta lagi ætti brennisteinsinnihaldið að vera strangt stjórnað undir 0,008%. Lág-brennisteinsbræðsla getur á áhrifaríkan hátt dregið úr myndun brennisteinsinnihalds og útrýmt helstu uppsprettu tæringar í holum. Í öðru lagi eru fosfórmörkin sett innan við 0,03%, sem kemur í veg fyrir brothættu kornamarka og óvirka myndbyggingargalla af völdum fosfóraðskilnaðar. Í þriðja lagi þarf að flokka heildarsúrefnisinnihald og leifar af oxíðinnihaldsflokki stranglega og of stórt oxíðinnihald stærri en 5μm er bannað, til að koma í veg fyrir örgalla tæringarrásir á yfirborði rörsins. Að auki ætti að halda snefilefnainnihaldi af kolefnisleifum stöðugt innan staðalsviðsins til að koma í veg fyrir tæringarnæmi milli korna við síðari rörbeygju og háhitavinnslu.
Samanburðarprófanir staðfesta að 316 hitarör úr ryðfríu stáli, sem eru skimuð með bjartsýni óhreinindastýringarstaðalsins, sýna verulega bætta tæringarþol. Í víxlprófum með há-þéttni klóríðsaltúða, seinkar upphafstíma gryfjunnar á fínstilltu hráefnisrörum um meira en 60% samanborið við hefðbundnar hráefnisrör, og dýpt og þéttleiki holunnar minnka verulega. Rafefnafræðilegar prófanir sýna að gryfjunarmöguleiki hámarksefna er aukinn um 120mV, sem gefur til kynna sterkari viðnám gegn veðrun klóríðjóna. Í raunverulegri notkun í iðnaði geta hitunarrör með ströngu óhreinindaeftirliti viðhaldið stöðugri starfsemi í meira en 16 mánuði í sjávarumhverfi með-salt frárennsli, en hefðbundin rör verða oft fyrir leka í holum innan 5 til 8 mánaða.
Niðurstaðan er sú að samræmi við helstu málmblöndur getur ekki að fullu tryggt -vörn gegn gryfjuafköstum 316 upphitunarröra úr ryðfríu stáli. Strangt eftirlit með skaðlegum snefilefnum eins og brennisteins-, fosfór- og oxíðinnihaldi er lykiltæknilega leiðin til að útrýma eðlislægum efnisgöllum og auka tæringarþol. Með því að móta markvissa hráefnishreinsunarskimunarstaðla fyrir vörur gegn-tæringarhitunarrörum getur á áhrifaríkan hátt leyst vandamálið með ósamræmi við tæringarþol lotuvara, bætt umhverfisaðlögunarhæfni 316 ryðfríu stáli hitunarröra í sterku klóríði-sem innihalda vinnuskilyrði og dregið úr tæringarvarnar- og viðhaldskostnaði í iðnaði{7}.
