Paslanmaz Çelik Kimyasal Pompalar: Korozyona Dayanıklılık Açıklaması
Paslanmaz Çelik Kimyasal Pompalar: Korozyona Dayanıklılık Açıklaması
Paslanmaz Çeliğin Bilimi: Krom ve Pasif Katman
Paslanmaz çelik kimyasal pompaların olağanüstü korozyon direnci, temel bir metalurjik prensiple başlar: pasif bir tabakanın oluşumu. Paslanmaz çelik alaşımları kütlece en az %10,5 krom içerir. Havada veya suda oksijene maruz kaldığında, bu krom metal yüzeyinde ince, inert ve ultra yapışkan bir krom oksit (Cr₂O₃) filmi oluşturmak üzere reaksiyona girer. Bu pasif tabaka kendi kendini onarır; yüzey çizilirse veya hasar görürse, alttaki çelikteki krom, koruyucu tabakayı yeniden oluşturmak ve pas oluşumunu önlemek için hemen ortam oksijeniyle reaksiyona girer. Bu bariyerin etkinliği, yeterli krom içermeyen ve bu nedenle kolayca korozyona uğrayan sıradan karbon çeliğinden paslanmaz çeliği ayıran şeydir. Bu pasif tabakanın kalitesi ve stabilitesi diğer alaşım elementleri ile artırılır. Örneğin, molibden (Mo), özellikle kimyasal işlemede yaygın olarak bulunan klorür açısından zengin ortamlarda, çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı direnci önemli ölçüde artırmak için 316 paslanmaz çelik gibi kalitelere eklenir. Bu kendi kendini onarma mekanizmasını anlamak, agresif ortamlara karşı bütünlüğünü koruyacak bir pompa seçmek için çok önemlidir.
Doğru Kaliteyi Seçmek: 304, 316 ve Dubleks Paslanmaz Çelikler
Tüm paslanmaz çelikler aynı kalitede değildir ve belirli kimyasal uygulamalarda pompanın uzun ömürlü olmasını sağlamak için uygun kalitenin seçilmesi çok önemlidir. Kimyasal pompalar için en yaygın kaliteler 304 (AISI 304) ve 316 (AISI 316)'dır.304 Paslanmaz ÇelikOrganik kimyasallara, nitrik asit gibi asitlere ve gıda ürünlerine karşı mükemmel genel korozyon direnci sunar. Daha az agresif ortamlar için uygun maliyetli bir seçenektir. Ancak,316 Paslanmaz Çelikİçeriğindeki %2-3 molibden ilavesi sayesinde kimyasal işlemler için üstün performans gösterir. Bu ilave, klorürlere, sülfürik aside ve bromürlere karşı direnci önemli ölçüde artırarak, deniz suyu, tuzlu çözeltiler ve birçok endüstriyel proses kimyasalının işlenmesinde standart hale getirir. Yüksek klorür konsantrasyonları, aşırı sıcaklıklar veya asidik koşullar gibi oldukça aşındırıcı ve zorlu uygulamalar için,Dubleks Paslanmaz Çelikler(Örneğin, 2205) sıklıkla belirtilir. Dubleks çelikler, 304 veya 316'ya göre yaklaşık iki kat daha yüksek akma dayanımı ve üstün gerilme korozyonu çatlamasına direnç sağlayan karma bir mikro yapıya sahiptir. Kalite seçimi, bakım, arıza süresi ve hizmet ömrü de hesaba katılarak, ilk maliyet ile toplam sahip olma maliyeti arasında doğrudan bir denge kurmayı gerektirir.
Uygulamaya Özgü Korozyon Zorlukları ve Pompa Tasarımı
Temel malzeme kalitesinin ötesinde, kimyasal pompanın tüm tasarımı, pratikte karşılaşılan belirli korozyon türleriyle mücadele edecek şekilde tasarlanmalıdır.Üniformalı SaldırıPasif tabaka tarafından korunan genel bir yüzey korozyonudur. Daha sinsi biçimleri şunlardır:Çukurlaşma KorozyonuMetalde delinmeye yol açabilen yerel saldırılar veÇatlak KorozyonuBu durum, contalar veya cıvata dişleri gibi durgun alanlarda meydana gelir. Pompa üreticileri, yapışma noktalarını en aza indirmek için cilalı yüzeyler sağlayarak ve durgun alanlar olmadan tasarım yaparak bu sorunları çözerler.Galvanik KorozyonBu durum, bir elektrolit içinde (örneğin, pompa sıvısında) farklı metallerin temas etmesiyle ortaya çıkabilir. Bu durum, uyumlu malzemeler veya yalıtım bileşenleri kullanılarak azaltılabilir.Gerilme Korozyonu Çatlağı (SCC)Çekme gerilimi ve aşındırıcı bir ortamın (özellikle klorürlerin) bir arada bulunduğu durumlarda korozyon riski ortaya çıkar. Bu durum, uygun malzeme seçimi (örneğin, Dubleks çelik), dökümden kaynaklanan iç gerilimleri gidermek için ısıl işlem ve sağlam mekanik tasarım ile yönetilir. Son olarak, korozyon direnci, çark, şaft, sızdırmazlık odası ve gövde gibi ıslak tüm parçalara yayılmalı ve homojen bir direnç sistemi sağlamalıdır. Kritik bir bileşen olan mekanik salmastra da, pompanın korozyon direncini tamamlayan malzemelerden (silisyum karbür veya seramik gibi) seçilmelidir.
Sonuç olarak, paslanmaz çelik kimyasal pompaların korozyon direnci tek bir özellik değil, moleküler düzeyden başlayarak tasarlanmış bir sistemdir. Kendi kendini onaran krom oksit tabakasına dayanır, 316 çeliğinde molibden gibi stratejik alaşımlama ile güçlendirilir ve belirli korozyon zorluklarının üstesinden gelmek için titizlikle seçilmiş malzeme ve pompa tasarımıyla gerçekleştirilir. Malzemenin ardındaki bilimi ve uygulamanın gereksinimlerini anlayarak, mühendisler zorlu kimyasal işleme ortamlarında maksimum hizmet ömrü, güvenilirlik ve güvenlik sağlayan pompalar belirleyebilir ve sonuç olarak hem ekipmanı hem de proses bütünlüğünü koruyabilirler.
