Вибір матеріалів: вибір правильної суміші для запобігання корозії вашої установки
12.11.20
Корозія є серйозною проблемою для багатьох інженерів-проектувальників і фахівців за специфікаціями на промисловому ринку. Вибір правильних матеріалів має вирішальне значення для забезпечення оптимальної продуктивності, оскільки навіть продукти найвищої якості можуть вийти з ладу при неправильному використанні.
Вибір матеріалів: три ключових питання, на які потрібно відповісти
При виборі матеріалів для промислового застосування інженери повинні ретельно проаналізувати пропоновану робоче середовище. Відповіді на три важливих питання допоможуть виявити потенційні проблеми і нададуть корисні рекомендації по використанню відповідних матеріалів.
Слід розглянути три питання:
Питання 1. Схильний чи склад матеріалу розтріскування?
Якщо необхідно утримувати потенційно корозійні середовища (наприклад, які містять хлор з'єднання) і матеріал схильний до розтріскування, може виникнути корозія. Однак фізична сприйнятливість стосується не тільки взаємодії з хімічними сполуками - такі фактори як обробка матеріалу, специфічна мікроструктура і стан поверхні також важливі.
Питання 2. Чи є серед додатків потенційно агресивної?
Фактори навколишнього середовища можуть включати ряд параметрів: хімічний склад, швидкість потоку, температура, електродний потенціал. Кожен із зазначених факторів надає агресивну вплив на робочу установку, провокуючи
корозію і розтріскування.
Питання 3. Піддається чи матеріал зосередженої навантаження при розтягують напруги?
Напруга може передаватися компоненту різними способами - від робочої напруги і вібрації до залишкового напруження, яке виникає в результаті виробничих процесів або термообробки.
Відповіді на ці запитання допомагають скласти уявлення про те, що підходить для конкретних обставин і завдань. Приділивши час підбору обладнання та налаштування системи на старті, ми закладаємо фундамент продуктивності технологій на довгостроковій основі.
Вибір матеріалів та економічність
Якщо певне поєднання матеріалів було успішно використано для попереднього проекту, може виникнути спокуса покладатися на попередній позитивний досвід. Але це не завжди гарна ідея.
Оскільки на вибір пропонується понад 300 000 матеріалів, для багатьох фахівців підбір матеріалів являє собою серйозну проблему - з безлічі доступних варіантів потрібно вибрати кілька. У той же час варто врахувати, що використання додаткових елементів може ускладнити завдання, і іноді для роботи може бути достатньо всього одного матеріалу. В процесі комплектації і обслуговування устаткування важливо мати чітке уявлення, в яких випадках додатковий елемент може привести до збільшення витрат без будь-якої очевидної вигоди для клієнта.
Умови в багатьох галузях змінилися, і важливо постійно адаптувати матеріали, щоб технічні рішення відповідали вимогам індустріального контексту. Зміна клімату також має ключове значення. Наприклад, якщо річна температура підвищилася на кілька градусів, деякі матеріали, які підходять в минулому, можуть більше не підходити.
Слід мати на увазі наступні рекомендації:
Нижчі початкові витрати - не обов'язково найекономічніший варіант. Є різниця між тим, що технічно можливо, і найкращим рішенням для установки.
Не всі сплави однакові, і навіть однаковий хімічний склад може привести до отримання різних кінцевих продуктів.
Хороша сталь поєднує в собі точний хімічний склад і якісну обробку. Цей факт залишається незаперечним протягом багатьох років, що підтверджує обладнання провідних світових виробників гідравлічної техніки. Наприклад,
трубні з'єднувальні фітинги Parker A-LOK® 316 з нержавіючої сталі з хв. 10% вмістом нікелю успішно працюють в складних системах при критичних умовах більше 50 років. Компанія Parker Hannifin строго контролює всі специфікації щодо якості сировини, корозійних характеристик, механічних властивостей і термічної обробки. Виробничі маршрути контролюються на кожному етапі, від плавки до обробленого продукту. Такий підхід гарантує, що клієнти отримають найкращу продуктивність для своїх додатків і матеріал, що забезпечує повну простежуваність.
Управління ризиками при змішуванні матеріалів
Щоб отримати оптимальні результати з урахуванням бюджету, потрібно з усіх наявних пропозицій вибрати для роботи комплектуючі з високоякісного матеріалу по найбільш низькій ціні. Але не попадіться на вудку дешевизни - для виробництва низкобюджетной продукції інженери можуть змішувати сплави для одного і того ж застосування.
Хоча використання різнорідних матеріалів здається простим способом заощадити, це може бути ризиковано. Міцні і стійкі за зовнішніми ознаками об'єкти далеко не завжди прослужать довго. А змішування різнорідних матеріалів для інструментування може привести до SCC, коли локалізовані атаки в одній точці поступово переходять в інші області системи. SCC може привести до деструкції і збоїв.
Стандарт NORSOK M-001 щодо вибору матеріалів містить таку інформацію: при гальванічних з'єднаннях між різнорідними матеріалами без ізоляції швидкість локальної корозії поблизу кордону розділу приблизно в 3 рази вище середньої швидкості корозії. У деяких системах швидкість корозії може бути вище в залежності від співвідношення площ і поєднання матеріалів.
Якщо пропоноване додаток дуже вимогливо і вимагає дорогих матеріалів, це, ймовірно, позначиться на всій системи. В кінцевому рахунку вся система працює в однакових умовах, містить одні й ті ж середовища і працює при однаковому тиску. Саме тому є сенс використовувати один і той же матеріал всюди, замість того, щоб використовувати один матеріал для трубок і інший для фітингів.
Не у всіх є доступ до фахівців за матеріалами для реалізації своїх проектів, але металурги Parker володіють багаторічним досвідом і професійними навичками створення надійних технічних додатків. Це допомагає інженерам визначати кращі матеріали для установок, вузлів і комплектуючих, а також прогнозувати ймовірні ризики відмови обладнання. Наприклад, використання нержавіючої сталі 316 в морській воді може бути не кращим вибором, оскільки вона більш схильна до корозії. У таких випадках використовують такі альтернативи як супераустенітная нержавіюча сталь 6Mo (UNS S31254) або нікелевий сплав C276 (UNS N10276). Такі сполуки з підвищеною стійкістю до точкової або щілинної корозії, призначені для роботи в хлорвмісних середовищах, демонструють високу зносостійкість при взаємодії з морською водою.
З огляду на безліч технічних аспектів, які потрібно враховувати при обслуговуванні складної гідравліки, рекомендовано проводити навчання фахівців, які обслуговують систему. Такий підхід може знизити ймовірність потенційних відмов системи, підвищити ефективність персоналу, раціонально витрачати час, скоротити накладні витрати і підвищити безпеку.