Nerezová ocel 316 je již dlouho považována za všestranný antikorozní-materiál topných trubek a široce se používá v různých průmyslových odvětvích. Přesto má jasná aplikační omezení a vlastní nevýhody, které nelze ignorovat. Slepý výběr 316 bez vyhodnocení pracovních podmínek často vede k předčasnému selhání zařízení, časté výměně a zvýšeným celkovým provozním nákladům. Vyjasnění jeho použitelného rozsahu a slabých stránek pomáhá inženýrům činit racionálnější rozhodnutí o výběru materiálu.
První významné omezení spočívá ve špatné odolnosti vůči prostředí s vysokou{0}}koncentrací chloridů. Molybdenový prvek v 316 zvyšuje jeho odolnost proti důlkové korozi ve srovnání s běžnou nerezovou ocelí 304, přesto jeho pasivní oxidový film může být stále proražen chloridovými ionty nad určitou prahovou hodnotou koncentrace a teploty. Když obsah chloridových iontů překročí 200 ppm a teplota stoupne nad 60 stupňů, má důlková koroze a štěrbinová koroze tendenci se rychle rozvíjet. V cirkulačních systémech s mořskou vodou, nasycenou solankou a odsolováním 316 topných trubek obvykle selže během 1 až 3 let, což je mnohem kratší životnost, než je životnost alternativ z titanu nebo duplexní nerezové oceli.
Za druhé, 316 funguje špatně při redukci kyselých médií. Kyselina chlorovodíková, zředěná kyselina sírová s redukujícími nečistotami a kyselina fluorovodíková mohou přímo rozpouštět ochranný pasivní film 316. I nízká-kyselina chlorovodíková způsobí zjevnou rovnoměrnou korozi a místní perforaci během krátké doby. Na rozdíl od ohřívačů s vložkou PFA-, které jsou kompatibilní s téměř všemi anorganickými kyselinami, je 316 zcela nevhodný pro dlouhodobé-ohřívání mořicích roztoků obsahujících kyselinu chlorovodíkovou.
Za třetí, austenitická nerezová ocel 316 je citlivá na korozní praskání pod napětím (SCC). Když tahové zbytkové napětí z ohybu a svařování koexistuje s chloridovým -obsahem- vysokoteplotního média, rozvětvené trhliny se budou rychle šířit bez zjevné deformace před-poruchou. Takové náhlé prasknutí může mít za následek únik média a dokonce bezpečnostní rizika v utěsněném reakčním zařízení. Duplexní nerezová ocel a průmyslový titan mají mnohem silnější anti-schopnost SCC za stejných korozních podmínek.
Za čtvrté, u svařovaných 316 výrobků existuje riziko mezikrystalové koroze. Během svařovacích tepelných cyklů mezi 450 stupni a 850 stupni se karbidy chrómu srážejí podél hranic zrn, ochuzují chrom v blízkosti hranic zrn a oslabují odolnost proti korozi. Ačkoli 316L nízko-karbonová třída tuto vadu zmírňuje, nemůže zcela eliminovat riziko při dlouhodobém provozu při vysokých-teplotách.
Kromě korozních vad má 316 i nevýhody ve fyzikálním a praktickém použití. Jeho tepelná vodivost je relativně nízká, což má za následek pomalou účinnost přenosu tepla ve srovnání s uhlíkovou ocelí a mědí. Navíc je povrch náchylný k tvorbě vodního kamene a organické adhezi během zahřívání kapaliny. Vrstvy vodního kamene dále snižují tepelnou účinnost a vytvářejí štěrbinové prostředí, které urychluje lokalizovanou korozi, což vyžaduje pravidelné chemické čištění, které představuje další údržbu.
Tabulka 1 Nepoužitelné pracovní podmínky a doporučené náhradní materiály pro topné trubice 316
表格
| Nepříznivý pracovní stav | Riziko hlavního selhání | Doporučený náhradní materiál |
|---|---|---|
| Solanka s vysokým obsahem chloridů a mořská voda | Důlkování a perforace | TA2 čistý titan / duplexní ocel 2205 |
| Moření kyselinou chlorovodíkovou / směsnou kyselinou | Rychlá rovnoměrná koroze | Ohřívač potažený PFA |
| Vysoká teplota + chlorid + zbytkové napětí při svařování | Korozní praskání pod napětím | 254SMO / slitina titanu |
| Dlouhodobý-servis po opakovaném svařování | Mezikrystalová koroze | 316L s post-svařovacím žíháním |
| Časté škálování a těžko{0}}čištěné- médium | Tepelné ztráty a štěrbinová koroze | Elektrolyticky leštěné topidlo 316 nebo PFA |
Rozpoznání okrajového výkonu a inherentních nevýhod nerezové oceli 316 zabraňuje nadměrnému-spoléhání se na tento jediný materiál a optimalizuje dlouhodobou-stabilitu a ekonomickou účinnost topných zařízení.
