ในฐานะซัพพลายเออร์ของท่อสแตนเลส 420 แห่งฉันได้เห็นการใช้ท่อเหล่านี้โดยตรงในอุตสาหกรรมต่าง ๆ พื้นที่หนึ่งที่มีการใช้ท่อสแตนเลส 420 ท่อคือการบำบัดน้ำเสีย โรงบำบัดน้ำเสียเป็นสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนซึ่งนำเสนอความท้าทายที่ไม่เหมือนใครโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันมาถึงการกัดกร่อน ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกลงไปในความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนที่ท่อสแตนเลส 420 คนต้องเผชิญในการบำบัดน้ำเสีย
องค์ประกอบและคุณสมบัติทั่วไปของ 420 สแตนเลส
420 สแตนเลสเป็นสแตนเลสมาร์เทนซิติก มันมีโครเมียมประมาณ 12 - 14% ซึ่งให้ระดับความต้านทานการกัดกร่อนระดับพื้นฐาน โครเมียมก่อตัวเป็นชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟบนพื้นผิวของเหล็กเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนในหลาย ๆ สภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกับสแตนเลสสแตนเลสออสเทนนิติกเช่น 304 หรือ 316, 420 สแตนเลสมีปริมาณนิกเกิลที่ต่ำกว่าและปริมาณคาร์บอนที่สูงขึ้นซึ่งให้คุณสมบัติเชิงกลและการกัดกร่อนที่แตกต่างกัน
ปริมาณคาร์บอนสูงใน 420 สแตนเลสทำให้มันแข็งผ่านการบำบัดความร้อนซึ่งมีประโยชน์สำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงและความต้านทานการสึกหรอสูง แต่ปริมาณคาร์บอนสูงเดียวกันนี้ยังสามารถส่งผลกระทบเชิงลบต่อความต้านทานการกัดกร่อนในเงื่อนไขบางประการ
ความท้าทายการกัดกร่อนในการบำบัดน้ำเสีย
องค์ประกอบทางเคมีของน้ำเสีย
น้ำเสียเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารอินทรีย์และอนินทรีย์ มันมีความหลากหลายของกรดฐานเกลือและจุลินทรีย์ กรดอินทรีย์เช่นกรดอะซิติกและกรดแลคติกสามารถผลิตได้ในระหว่างการสลายตัวของสารอินทรีย์ในสิ่งปฏิกูล กรดเหล่านี้สามารถลดค่า pH ของน้ำเสียทำให้สภาพแวดล้อมเป็นกรดมากขึ้น เมื่อค่า pH ของน้ำเสียลดลงชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟบนพื้นผิวของท่อสแตนเลส 420 สามารถเสียหายได้ ชั้นโครเมียมออกไซด์ซึ่งมีความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางหรือเป็นด่างเล็กน้อยอาจเริ่มละลายในตัวกลางที่เป็นกรด เมื่อชั้นแฝงถูกละเมิดโลหะพื้นฐานจะสัมผัสกับตัวแทนการกัดกร่อนในน้ำเสียซึ่งนำไปสู่การกัดกร่อน
นอกจากกรดแล้วน้ำเสียยังมีเกลือเช่นโซเดียมคลอไรด์แคลเซียมคลอไรด์และแมกนีเซียมซัลเฟต คลอไรด์ไอออนมีความก้าวร้าวโดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อสแตนเลส พวกเขาสามารถเจาะชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟและทำให้เกิดการกัดกร่อนของหลุม การกัดกร่อนของหลุมเป็นรูปแบบของการกัดกร่อนที่สามารถนำไปสู่การก่อตัวของรูเล็ก ๆ หรือหลุมบนพื้นผิวของท่อ หลุมเหล่านี้สามารถเติบโตได้เมื่อเวลาผ่านไปในที่สุดก็ทำให้ท่อล้มเหลว
กิจกรรมจุลินทรีย์
จุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญในการบำบัดน้ำเสีย แบคทีเรียบางชนิดเช่นซัลเฟต - การลดแบคทีเรีย (SRB) สามารถเจริญเติบโตได้ในสภาพที่ไม่ใช้ออกซิเจนมักพบในท่อน้ำเสีย SRB สามารถลดไอออนซัลเฟตในน้ำเสียไปยังไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นก๊าซกัดกร่อนสูงที่สามารถทำปฏิกิริยากับเหล็กในท่อสแตนเลส 420 เพื่อสร้างเหล็กซัลไฟด์ ปฏิกิริยานี้ไม่เพียง แต่สึกกร่อนท่อ แต่ยังทำให้ชั้นออกไซด์ของพาสซีฟลดลงทำให้ท่อมีความไวต่อการกัดกร่อนมากขึ้น
แผ่นชีวะยังสามารถก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของท่อสแตนเลส 420 ไบโอฟิล์มเป็นชั้นบาง ๆ ของจุลินทรีย์และสารโพลีเมอร์นอกเซลล์ แผ่นชีวะสามารถสร้างสภาพแวดล้อมขนาดเล็กที่แตกต่างจากน้ำเสียจำนวนมาก พวกเขาสามารถดักจับสารกัดกร่อนเช่นกรดและคลอไรด์ไอออนและเพิ่มความเข้มข้นของสารเหล่านี้ที่ส่วนต่อประสานท่อชีวภาพ สิ่งนี้สามารถเร่งกระบวนการกัดกร่อน
เงื่อนไขการไหล
อัตราการไหลและรูปแบบการไหลของน้ำเสียในท่ออาจส่งผลต่อการกัดกร่อน ในพื้นที่ที่มีอัตราการไหลต่ำการตกตะกอนสามารถเกิดขึ้นได้ ตะกอนสามารถสะสมบนพื้นผิวของท่อสร้างชั้นนิ่งที่ระดับออกซิเจนต่ำ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การกัดกร่อนการเติมอากาศที่แตกต่างกัน การกัดกร่อนของการเติมอากาศที่แตกต่างกันเกิดขึ้นเมื่อมีความแตกต่างในความเข้มข้นของออกซิเจนระหว่างสองพื้นที่ของพื้นผิวโลหะ พื้นที่ที่มีความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำกว่าทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและสึกกร่อน
ในทางกลับกันการไหลของความเร็วสูงอาจทำให้เกิดการกัดเซาะ - การกัดกร่อน การกัดเซาะ - การกัดกร่อนเป็นการผสมผสานระหว่างการสึกหรอเชิงกลและการกัดกร่อน น้ำเสียที่สูง - ความเร็วสามารถพกพาอนุภาคที่เป็นของแข็งเช่นทรายและกรวดซึ่งสามารถตัดพื้นผิวของท่อสแตนเลส 420 รอยขีดข่วนนี้สามารถลบชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟเปิดเผยโลหะพื้นฐานไปสู่การกัดกร่อน
ผลกระทบของการกัดกร่อนต่อท่อสแตนเลส 420 ในการบำบัดน้ำเสีย
ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง
การกัดกร่อนสามารถลดความสมบูรณ์ของโครงสร้างได้อย่างมีนัยสำคัญของท่อสแตนเลส 420 โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกัดกร่อนของหลุมสามารถนำไปสู่การก่อตัวของรูเล็ก ๆ ในผนังท่อ หลุมเหล่านี้สามารถเติบโตได้เมื่อเวลาผ่านไปทำให้เกิดการรั่วไหล การรั่วไหลในท่อน้ำเสียสามารถนำไปสู่การปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมและอันตรายต่อสุขภาพ นอกจากนี้การกัดกร่อนทั่วไปยังสามารถทำให้ผนังท่อบางลดความแข็งแรงและทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกภายใต้ความกดดัน
ประสิทธิภาพการดำเนินงาน
ท่อสึกกร่อนอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการปฏิบัติงานของโรงบำบัดน้ำเสีย เมื่อผนังท่อกลายเป็นขรุขระเนื่องจากการกัดกร่อนความต้านทานการไหลของน้ำเสียจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ต้องการพลังงานมากขึ้นในการสูบน้ำเสียผ่านท่อเพิ่มค่าใช้จ่ายในการปฏิบัติงาน นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนสามารถสะสมภายในท่อลดพื้นที่ตัดขวางของท่อและ จำกัด การไหลของน้ำเสียเพิ่มเติม
กลยุทธ์การบรรเทา
การเลือกวัสดุและการดัดแปลงโลหะผสม
วิธีหนึ่งในการลดการกัดกร่อนคือการเลือกเกรดสแตนเลสที่เหมาะสมหรือปรับแต่งองค์ประกอบโลหะผสม ตัวอย่างเช่น,630 ท่อสแตนเลสและSS 410 2mm 3mm 6mm Stainless Steel Round Barมีองค์ประกอบโลหะผสมที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับ 420 สแตนเลสและอาจให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้นในสภาพแวดล้อมการบำบัดน้ำเสีย การเพิ่มองค์ประกอบเช่นโมลิบดีนัมไปยังสแตนเลส 420 สามารถปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนของหลุมที่เกิดจากคลอไรด์ไอออน
การรักษาพื้นผิว
การรักษาพื้นผิวยังสามารถเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของท่อสแตนเลส 420 Passivation เป็นกระบวนการบำบัดพื้นผิวทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับการรักษาท่อด้วยสารออกซิไดซ์เพื่อกำจัดเหล็กอิสระออกจากพื้นผิวและส่งเสริมการก่อตัวของชั้นออกไซด์ที่มีเสถียรภาพมากขึ้น การเคลือบท่อด้วยชั้นป้องกันเช่นอีพ็อกซี่หรือโพลีเอทิลีนยังสามารถแยกท่อออกจากน้ำเสียที่กัดกร่อนได้
การตรวจสอบและบำรุงรักษา
การตรวจสอบท่ออย่างสม่ำเสมอเป็นสิ่งจำเป็นในการตรวจจับการกัดกร่อนในระยะแรก วิธีการทดสอบที่ไม่ใช่การทำลายล้างเช่นการทดสอบอัลตราโซนิกและการทดสอบ Eddy - การทดสอบในปัจจุบันสามารถใช้ในการตรวจจับการกัดกร่อนภายในและภายนอก เมื่อตรวจพบการกัดกร่อนแล้วสามารถใช้มาตรการบำรุงรักษาที่เหมาะสมเช่นการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนส่วนที่สึกกร่อนของท่อ
บทสรุป
โดยสรุปท่อสแตนเลส 420 คนต้องเผชิญกับความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการกัดกร่อนหลายครั้งในสภาพแวดล้อมการบำบัดน้ำเสีย องค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนของน้ำเสียกิจกรรมจุลินทรีย์และเงื่อนไขการไหลล้วนมีส่วนทำให้กระบวนการกัดกร่อน การกัดกร่อนอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างและประสิทธิภาพการดำเนินงานของท่อ อย่างไรก็ตามด้วยการเลือกวัสดุที่เหมาะสมการรักษาพื้นผิวและการตรวจสอบและบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอความท้าทายเหล่านี้สามารถลดลงได้
ในฐานะซัพพลายเออร์ของท่อสแตนเลส 420 แห่งฉันเข้าใจถึงความสำคัญของการจัดหาผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงซึ่งสามารถทนต่อสภาพการบำบัดน้ำเสียที่รุนแรง หากคุณต้องการท่อสแตนเลสสำหรับโครงการบำบัดน้ำเสียของคุณหรือหากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการกัดกร่อน - โซลูชั่นที่ดื้อยาฉันขอแนะนำให้คุณติดต่อฉันเพื่อรับการจัดซื้อและการอภิปรายเพิ่มเติม เราสามารถทำงานร่วมกันเพื่อค้นหาผลิตภัณฑ์สแตนเลสที่ดีที่สุดที่ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะของคุณ
การอ้างอิง
- Fontana, MG (1986) วิศวกรรมการกัดกร่อน McGraw - Hill
- Uhlig, HH, & Revie, RW (1985) การควบคุมการกัดกร่อนและการกัดกร่อน Wiley - Interscience
- ASTM International (2019) ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับสแตนเลสสตีลมาร์เทนซิติกบาร์และรูปร่าง ASTM A276