Нержавеючая сталь у ачыстцы сцёкавых вод: выбар матэрыялу для насосаў, фільтраў і абрыўных суспадаў

Нержавеючая сталь у ачыстцы сцёкавых вод: выбар матэрыялу для насосаў, фільтраў і абрыўных суспадаў

Канальныя чысткальныя станцыі адносяцца да аднаго з самых каразійных і абрыўных прамысловых асяроддзяў. Абсталяванне пастаўляецца пад пастаяннае ўздзеянне хларыдаў, сульфідаў, кіслотных злучэнняў, калыханняў узроўню pH і зважаных матэрыялаў. Выбар матэрыялу для ключавых кампанентаў, як то насосы, фільтры і сістэмы перапрацоўкі паліфы, з'яўляецца не проста пытаннем кошту, а крытычным рашэннем, якое вызначае надзейнасць у эксплуатацыі, частату тэхнічнага абслугоўвання і агульны кошт жыццёвага цыклу.

Нержавеючая сталь, у сілу сваёй унутранай стойкасці да карозіі і трываласці, з'яўляецца асноўным матэрыялам для гэтых мэт. Але не ўсе маркі нержавеючай сталі аднолькавыя. Выбар няправільнай маркі можа прывесці да катастрафічнага і хуткага выхаду з ладу. Гэты дапаможнік прадастаўляе мэтанакіраваную метадалогу выбару аптымальнай маркі нержавеючай сталі для жорсткіх умоў, якія існуюць у канальных чысткальных станцыях.

Акалічнасны выклік: больш чым проста вада

Каразійная прырода сцёкавых вод абумоўлена шэрага чыннікамі:

• Піттінгавая і шчылінная карозія, выкліканая хларыдамі: Галоўны вінаватык карозіі нержавеючай сталі. Хларыды, якія шырока распаўсюджаны ў сцёках і прамыходзе ў прамыя воды, разбураюць абаронную пасіўную плёнку на нержавеючай сталі, што прыводзіць да высокай лакалізаванай і пранікальнай атакі.

• Мікробіялагічна абумоўленая карозія (MIC): Бактэрыі, асабліва бактэрыі, якія зніжаюць сульфаты (SRB), добра расцюцца ў анаэробных умовах (напрыклад, пад адкладамі, у шчылінах). Прадукты іх метабалізму ствараюць высока лакалізаваныя кіслотныя асяродкі, якія паскараюць карозію.

• Абразіўнае знос Завіслыя цвёрдыя часціцы — пясок, грыт і іншыя маленькія часткі — дзейнічаюць як абразіўная суспензія, якая раз'ядае металевыя паверхні і паскарае знос у насосах і трубаправодах.

• Хімічнае ушкоджанне: Гідрагенсульфідныя (H₂S) газы, асабліва ў зонах апрацоўкі верхніх частак і шламу, могуць утвараць сірчаную кіслату, што стварае высока каразійныя ўмовы.

Праваднік па выбару матэрыалаў для ключавых прыкладанняў

Наступная табліца прадстаўляе хуткі даведачны дапаможнік па выбару матэрыялаў у залежнасці ад віду прымянення і ступені агрэсіўнасці асяроддзя.

Дакладны аналіз асноўных марак

1. Аўстэнітная 316/316L (UNS S31600/S31603)

• Роль: Базавая "добрага" нержавеючая сталь. Яна паказвае прыемныя характарыстыкі ў многіх частках прадпрыемства па ачыстцы, асабліва пры атмасферным уздзеянні і ў вадзе з нізкім утрыманнем хларыдаў.

• Абмежаванні: Яе слабае месца — хларыднае напружанне-каразійнае трэшчынаванне (ХНКТ) , асабліва ў цеплейшым клімаце (звычайна >60°C / 140°F) і пад дзеяннем размеркаванага напружання. Ён таксама падданы піттынгу пад адкладамі. Часта гэта мінімальная рэкамендаваная марка для вільгацістых частак.

2. Дуплекс 2205 (UNS S32205/S31803)

• Роль: У працоўны конь для цяжкага эксплуатацыі . Гэта самы распаўсюджаны варыянт апгрэду 316L для ключавых кампанентаў.

• Перавагі:

  • у 2 разы большая межа цягнення 316L, што дазваляе павысіць клас ціску або скараціць вагу.

  • Выдатная стойкасць да піттынгу і НДК у хларыдах з-за высокага змесу хрому (22%), молібдэну (3%) і азоту.

  • Добрая стойкасць да эрозіі і абразіўнага зносу дзякуючы высокай міцнасці.

  • Часта забяспечвае найлепшы стасунак кошту і якасці для патрабавальных прыкладанняў.

3. Супердуплекс 2507 (UNS S32750)

• Роль: Преміум-рашэнне для самых агрэсіўных асяроддзяў.

• Перавагі:

  • Яшчэ большы змесціва легіраваных кампанентаў (25% Cr, 4% Mo, 0,3% N) забяспечвае выдатную стойкасць да піттынгавай і шчыліннай карозіі .

  • Найвышэйшая механічная мцівасць среды стандартных дуплексных марак.

  • Выкарыстоўваецца для кампанентаў, якія падвяргаюцца ўздзеянню морскай вады, высокага змесціва хларыдаў, ці моцных акісляльных кіслот.

4. Высокапрадукцыйныя аўстэніты (904L, 254 SMO®)

• Роль: Спецыялізаваныя рашэнні, дзе дуплексныя сталі могуць быць непрыдатнымі (напрыклад, для вельмі складаных вырабных частак, дзе ёсць праблемы з дуплексным зварваннем).

• Перавагі:

  • Вельмі высокія ўтрыманні молібдэну (4,5%+), хрому і азоту забяспечваюць стойкасць да піттынгу, параўнальнага са супер дуплексам.

  • Добрая стойкасць да сернай кіслаты .

  • Нярэдка аказалася больш хвалючым, чым дуплексныя маркі, і не мае іх механічнай міцнасці.

За межамі выбару маркі: ключавыя пытанні

• Вытворчасць і зварванне: Для зварвання дуплексных сталёў патрабуецца сувора кантраляваць працэдуры зварвання (падвод ціску, тэмпература паміж праходамі) для захавання балансавай мікрасруктуры і пазбягання ўтворэння шкодных фаз. Заўсёды выкарыстоўвайце кваліфікаваных зваршчыкаў і працэдуры.

• Дызайн: Унікайце шчылін (вобласці са стаячай вадой) у праекце. Выкарыстоўвайце зварныя швы поўнага праплавлення замест нахлестачных злучэнняў і забяспечце добрую сцячэнне. Шчыліны могуць захапляць хларыды і прыводзіць да карозіі, нават у перадавых марках.

• Пакрыцці і катодныя абаронныя сродкі: Для канструкцыяў з вуглаводароднай сталі (напрыклад, арматуры для бетону, рэзервуары) пакрыцці ў сукупнасці з катоднай абаронай з'яўляюцца стандартнымі. Для кампанентаў са штойкай сталі матэрыял сам є сістэма карозіі.

• Агульная каштоўнасць уладання (TCO): Хоць першапачатковая колькасць 2205 і большая за 316L, яе доўгі тэрмін службы, меншы прастой і патрэба ў тэхнічным абслугоўванні амаль заўсёды прыводзяць да значна ніжэйшай агульнай колькасці ўладання (TCO) для ключавых прыкладанняў.

Вывад

У апрацоўцы сцёкавых вод выбар матэрыялу з'яўляецца першаснай абаронай супраць выхаду з ладу. Хоць 316L выконвае пэўную функцыю, жорсткая і абразіўная прырода большасці акалічнасцяў робіць Дуплекс 2205 — стандартны выбар для ключавых вільготных кампанентаў такіх як насосы, фільтры і шламаправоды. Для самых экстрэмальных умоў Супер Дуплекс 2507 ці спецыяльныя аўстыніты неабходныя.

Укладанне ў правільную марку няржавеючай сталі з самага пачатку — гэта не выдатак; гэта ўкладанне ў надзейнасць, бяспеку і доўгатэрміновую эканомію ў аперацыі прадпрыемства. Заўсёды звяртайцеся да інжынераў-матэрыялазнаўцаў і правярэнных пастаўшчыкоў, каб пацвердзіць выбар для вашых канкрэтных умоў службы.