Выбор материалов: выбор правильной смеси для предотвращения коррозии вашей установки

Коррозия является серьезной проблемой для многих инженеров-проектировщиков и специалистов по спецификациям на промышленном рынке. Выбор правильных материалов имеет решающее значение для обеспечения оптимальной производительности, поскольку даже продукты самого высокого качества могут выйти из строя при неправильном использовании.

 Выбор материалов: три ключевых вопроса, на которые нужно ответить

При выборе материалов для промышленного применения инженеры должны тщательно проанализировать предлагаемую рабочую среду. Ответы на три важных вопроса помогут выявить потенциальные проблемы и предоставят полезные рекомендации по использованию соответствующих материалов.

Следует рассмотреть три вопроса:

Вопрос 1. Подвержен ли состав материала растрескиванию?

Если необходимо удерживать потенциально коррозионные среды (например, хлорсодержащие соединения) и материал подвержен растрескиванию, может возникнуть коррозия. Однако физическая восприимчивость касается не только взаимодействия с химическими соединениями — такие факторы как обработка материала, специфическая микроструктура и состояние поверхности также важны.

Вопрос 2. Является ли среда приложения потенциально агрессивной?

Факторы окружающей среды могут включать ряд параметров: химический состав, скорость потока, температура, электродный потенциал. Каждый из указанных факторов оказывает агрессивное влияние на рабочую установку, провоцируя

коррозию и растрескивание.

Вопрос 3. Подвергается ли материал сосредоточенной нагрузке при растягивающем напряжении?

Напряжение может передаваться компоненту различными способами — от рабочего напряжения и вибрации до остаточного напряжения, возникающего в результате производственных процессов или термообработки.

Ответы на вышеперечисленные вопросы помогают составить представление о том, что подходит для конкретных обстоятельств и задач. Уделив время подбору оборудования и настройке системы на старте, мы закладываем фундамент продуктивности технологий на долгосрочной основе. 

Выбор материалов и экономичность

Если определенное сочетание материалов было успешно использовано для предыдущего проекта, может возникнуть соблазн полагаться на предыдущий позитивный опыт. Но это не всегда хорошая идея.

Поскольку на выбор предлагается более 300 000 материалов, для многих специалистов подбор материалов представляет собой серьезную проблему — из множества доступных вариантов нужно выбрать несколько. В то же время стоит учесть, что использование дополнительных элементов может усложнить задачу, и иногда для работы может быть достаточно всего одного материала. В процессе комплектации и обслуживания оборудования важно иметь четкое представление, в каких случаях дополнительный элемент может привести к увеличению затрат без какой-либо очевидной выгоды для клиента.

Условия во многих отраслях изменились, и важно постоянно адаптировать материалы, чтобы технические решения отвечали требованиям индустриального контекста. Изменение климата также имеет ключевое значение. Например, если летняя температура повысилась на несколько градусов, некоторые материалы, подходящие в прошлом, могут больше не подходить.

Следует иметь в виду следующие рекомендации:

• Более низкие начальные затраты — не обязательно самый экономичный вариант. Есть разница между тем, что технически возможно, и лучшим решением для установки.

• Не все сплавы одинаковы, и даже одинаковый химический состав может привести к получению разных конечных продуктов. 

Хорошая сталь сочетает в себе точный химический состав и качественную обработку. Этот факт остается неоспоримым на протяжении многих лет, что подтверждает оборудование ведущих мировых производителей гидравлической техники. К примеру,  

трубные обжимные фитинги Parker A-LOK® 316 из нержавеющей стали с мин. 10% содержанием никеля успешно работают в сложных системах при критических условиях более 50 лет. Компания Parker Hannifin строго контролирует все спецификации в отношении качества сырья, коррозионных характеристик, механических свойств и термической обработки. Производственные маршруты контролируются на каждом этапе, от плавки до обработанного продукта. Такой подход  гарантирует, что клиенты получат наилучшую производительность для своих приложений и материал, обеспечивающий полную прослеживаемость.

Управление рисками при смешивании материалов

Чтобы получить оптимальные результаты с учетом бюджета, нужно из всех имеющихся предложений выбрать для работы комплектующие из высококачественного  материала по наиболее низкой цене. Но не попадитесь на удочку дешевизны — для производства низкобюджетной продукции инженеры могут смешивать сплавы для одного и того же применения.

Хотя использование разнородных материалов кажется простым способом сэкономить, это может быть рискованно. Прочные и устойчивые по внешним признакам объекты далеко не всегда прослужат долго. А смешивание разнородных материалов для инструментовки может привести к SCC, когда локализованные атаки в одной точке постепенно переходят в другие области системы. SCC может привести к деструкции и сбоям.

Стандарт NORSOK M-001 относительно выбора материалов содержит следующую информацию: при гальванических соединениях между разнородными материалами без изоляции скорость локальной коррозии вблизи границы раздела примерно в 3 раза выше средней скорости коррозии. В некоторых системах скорость коррозии может быть выше в зависимости от соотношения площадей и сочетания материалов.

Если предлагаемое приложение очень требовательно и требует дорогостоящих материалов, это, вероятно, отразится на всей системы. В конечном счете вся система работает в одинаковых условиях, содержит одни и те же среды и работает при одинаковом давлении. Именно поэтому имеет смысл использовать один и тот же материал повсюду, вместо того, чтобы использовать один материал для трубок и другой для фитингов.

Не у всех есть доступ к специалистам по материалам для реализации своих проектов, но металлурги Parker обладают многолетним опытом и профессиональными навыками создания надежных технических приложений. Это помогает инженерам определять лучшие материалы для установок, узлов и комплектующих, а также прогнозировать вероятные риски отказа оборудования. Например, использование нержавеющей стали 316 в морской воде может быть не лучшим выбором, поскольку она более подвержена коррозии. В таких случаях используют такие альтернативы как супераустенитная нержавеющая сталь 6Mo (UNS S31254) или никелевый сплав C276 (UNS N10276). Такие соединения с повышенной стойкостью к точечной или щелевой коррозии, предназначенные для работы в хлорсодержащих средах,  демонстрируют высокую износостойкость при взаимодействии с морской водой.  

Учитывая множество технических аспектов, которые нужно учитывать при  обслуживании сложной гидравлики, рекомендовано проводить обучение специалистов, обслуживающих систему. Такой подход может снизить вероятность потенциальных отказов системы, повысить эффективность персонала, рационально расходовать время, сократить накладные расходы и повысить безопасность. Компания BTS group официальный дистрибьютор Parker Hannifin и ведущих мировых производителей предлагает лучшее гидравлическое оборудование.