Неръждаема стомана в пречистването на отпадъчни води: Избор на материали за помпи, филтри и абразивни суспензии

Неръждаема стомана в пречистването на отпадъчни води: Избор на материали за помпи, филтри и абразивни суспензии

Водоочистните съоръжения са сред най-корозивните и абразивни индустриални среди. Оборудването е под постоянно въздействие на хлориди, сулфиди, кисели съединения, променлив рН и възвисени твърди вещества. Изборът на материал за ключови компоненти като помпи, филтри и системи за транспортиране на суспензии не е просто въпрос на цена, а критично решение, което определя експлоатационната надеждност, честотата на поддръжка и общата цена на живота на оборудването.

Неръждаемата стомана, с присъщата си устойчивост на корозия и издръжливост, е основният материал за тези приложения. Въпреки това, не всички видове неръждаема стомана са еднакви. Изборът на неподходящ клас може да доведе до катастрофално и бързо разрушаване. Това ръководство предоставя насочена рамка за избора на оптималния клас неръждаема стомана за суровите условия вътре във водоочистни съоръжения.

Екологичната предизвика: Повече от само вода

Корозивният характер на замърсените води се дължи на множество фактори:

• Пореста и щелна корозия, предизвикана от хлориди: Основният виновник за корозията на неръждаемата стомана. Хлоридите, разпространени в канализацията и индустриалните отпадъчни води, разрушават защитния пасивен слой върху неръждаемата стомана, което води до силно локализиран и проникващ вид корозия.

• Микробиологично индуцирана корозия (МИК): Бактерии, особено бактерии, редуциращи сулфати (BRS), процъфтяват в анаеробни джобове (напр. под отлагания, в процепи). Продуктите на тяхния метаболизъм създават силно локализирани кисели условия, които ускоряват корозията.

• Абразивно износване: Взети във възвес твърди частици – пясък, шлака и други примеси – действат като абразивна смес, която изяжда металните повърхности и ускорява износването в помпи и тръбопроводи.

• Химичен удар: Газове на водороден сулфид (H₂S), особено в зони на главните съоръжения и при обработката на тиня, могат да образуват сярна киселина, създавайки силно корозивни условия.

Ръководство за избор на материали за ключови приложения

Следната таблица предоставя бързо справочно ръководство за избор на материали въз основа на приложението и сериозността на околната среда.

Всеобхватен анализ на основните класове

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

• Роля: Базовият "добър" неръждаем стомана. Тя има добро представяне в много части на третираща инсталация, особено при атмосферно излагане и във вода с ниско съдържание на хлориди.

• Ограничения: Нейната слаба точка е хлоридно напречно корозионно пукане (CSCC) , особено в по-топли среди (обикновено >60°C / 140°F) и под опънно напрежение. Също така е склонна към пукане под отлагания. Често това е минимално препоръчаният клас за намокрени компоненти.

2. Дуплекс 2205 (UNS S32205/S31803)

• Роля: The работно конче за тежки условия на експлоатация . Това е най-често срещаното подобрение от 316L за критични компоненти.

• Предимства:

  • 2 пъти по-голяма якост на 316L, което позволява увеличаване на налягането или намаляване на теглото.

  • Отлична устойчивост на хлоридно точково корозиране и напречно напрежение поради високото съдържание на хром (22%), молибден (3%) и азот.

  • Добра устойчивост на ерозия и абразия поради високата си якост.

  • Често осигурява най-добрия баланс между цена и качество за изискващи приложения.

3. Супер дуплекс 2507 (UNS S32750)

• Роля: Премиум решението за най-агресивните среди.

• Предимства:

  • Още по-високо съдържание на сплави (25% Cr, 4% Mo, 0,3% N) осигурява изключителна устойчивост на точкова корозия и корозия в процепи .

  • Най-висока механична якост от стандартните дуплексни марки.

  • Използва се за компоненти, изложени на морска вода, високохлоридни разсоли или силни окисляващи киселини.

4. Високопроизводителни аустенитни (904L, 254 SMO®)

• Роля: Специализирани решения, където дуплексните стомани може да не са подходящи (напр. за много сложни съставни части, при които заварката на дуплекс е проблем).

• Предимства:

  • Много високо съдържание на молибден (над 4,5%), хром и азот осигуряват устойчивост на точкова корозия, сравнима с тази на супер дуплекс.

  • Отлична устойчивост към сярна киселина .

  • Често по-скъпи от дуплексните класове и нямат тяхната механична якост.

Отвъд избора на клас: Критични съображения

• Производство и заварване: Дуплексните стомани изискват строг контрол на процеса на заварване (въвеждане на топлина, температура между шевовете), за да се запази балансирана микроструктура и да се избегне образуването на вредни фази. Винаги използвайте квалифицирани заварчици и процедури.

• Дизайн: Избягвайте процепи (застойни зони) в дизайна. Използвайте заварки с пълно проникване вместо нахлапчиви връзки и осигурете добра дренажна способност. Процепите могат да задържат хлориди и да доведат до корозия, дори и при напреднали класове.

• Покрития и катодна защита: За конструкции от въглеродна стомана (напр. армировка за бетон, резервоари), комбинацията от покрития и катодна защита е стандартна. За компоненти от неръждаема стомана, самият материал iS системата за корозия.

• Обща цена на собствеността (TCO): Въпреки че първоначалната цена на 2205 е по-висока от тази на 316L, по-дългият му експлоатационен живот, намаленото време на простои и по-ниските изисквания за поддръжка почти винаги водят до значително по-нисък общ разход за критични приложения.

Заключение

При пречистването на отпадъчни води, изборът на материали е първична защита срещу повреди. Въпреки че 316L има своята цел, сериозният и абразивен характер на повечето среди прави Дуплекс 2205 стандартния избор за ключови компоненти, изложени на влага като помпи, филтри и тръбопроводи за пулпи. За най-екстремните условия, Супер Дуплекс 2507 или специализирани аустенитни стомани са задължителни.

Инвестицията в правилния клас неръждаема стомана от самото начало не е разход; тя е инвестиция в надеждността, безопасността и дългосрочната оперативна икономика на завода. Винаги се консултирайте с инженери по материали и с добре установени доставчици, за да се потвърди изборът за вашите конкретни условия на експлоатация.