Průmyslová prostředí bohatá na chlorid{0}}, jako je galvanické čištění odpadních vod, pobřežní chemické zpracování a ohřev solných roztoků, jsou hlavními příčinami selhání důlkové a štěrbinové koroze elektrických topných trubek z nerezové oceli 316. Povrchová pasivace slouží jako nízkonákladový a účinný technický prostředek k vytvoření hustého pasivního filmu bohatého na chrom- na kovovém povrchu, který dokáže účinně izolovat chloridové ionty od přímého kontaktu s obecným kovem. Konvenční jednoduchá pasivace kyselinou dusičnou však často vytváří nerovnoměrné pasivní filmy s drobnými strukturálními defekty, kterými snadno pronikají chloridové ionty o vysoké koncentraci, což má za následek zkrácení provozních cyklů topných trubic a časté ztráty při vypínání zařízení. Tato studie zkoumá vícerozměrné optimalizační strategie pro proces pasivace 316 topných trubek z nerezové oceli, analyzuje vliv složení pasivačního roztoku, teploty, doby trvání ponoření a postupů předběžného ošetření na kompaktnost, tloušťku a stejnoměrnost pasivních filmů a ověřuje antikorozní cílovou detekci pomocí standardních testů na zlepšení elektrostatické spektroskopie, elektrochemické spektroskopie a chemické odolnosti proti korozi optimalizované pasivační schéma vhodné pro pracovní podmínky s vysokým-chloridem a výrazně prodlužuje životnost antikorozních topných trubek.
Tradiční pasivační procesy většinou využívají jeden roztok kyseliny dusičné pro povrchovou úpravu po obrábění topných trubek. Na vnějším povrchu trubek z nerezové oceli 316 často zůstávají zbytky řezného oleje, leštící prach a mikroškrábance vzniklé při ohýbání a svařování. Pokud tyto znečišťující látky nemohou být před pasivací zcela odstraněny, bude vytvořený pasivní film vykazovat lokální diskontinuitu a tvoří inherentní body citlivé na korozi. V médiích s vysokým-chloridem se chloridové ionty přednostně adsorbují v těchto defektních polohách, ničí pasivní film kompetitivní adsorpcí a spouštějí místní důlkovou korozi. Kromě toho nepřiměřená pasivační teplota a doba výdrže také povedou buď k příliš tenkým pasivním fóliím se slabou anti-permeabilitou, nebo nadměrnému{7}}pasivaci-vyvolanému praskání filmu, což obojí značně oslabuje odolnost topných trubic proti korozi chloridy.
Tento výzkum optimalizuje celý proces pasivace ze tří základních článků: před{0}}úprava, úprava pasivačního roztoku a úprava po-utěsnění. Pro před-úpravu se používá alkalické odmašťování kombinované s aktivací moření, aby se důkladně odstranily povrchové organické znečišťující látky a vrstvy oxidů. Alkalické namáčení za horka odstraňuje zbytky mastnoty, zatímco zředěná kyselina sírová krátkodobá-aktivace eliminuje pasivní filmy přirozeně vznikající ve vzduchu a vytváří jednotný aktivní kovový povrch pro následnou pasivační reakci. Pokud jde o pasivační roztok, místo jednoduché kyseliny dusičné se používá směsný vzorec kyseliny dusičné plus malé množství molybdenanu sodného. Molybdenanové ionty mohou být zabudovány do pasivního filmu z oxidu chrómu, aby se zlepšila jeho kompaktnost a schopnost stínění proti chloridovým iontům. Prostřednictvím experimentů s řízenou proměnnou je stanovena optimální teplota pasivace 45 stupňů s dobou ponoření 30 minut, což zajišťuje vytvoření 100–150 nm jednotného pasivního filmu bez defektů nadměrné{13}}zpracování. Po pasivaci se přidá silanová těsnící úprava, aby se vyplnily mikro mezery pasivní fólie a dále se zablokoval přenosový kanál chloridových iontů.
Testy cyklické koroze v solné mlze ukazují, že topné trubky ošetřené optimalizovaným procesem pasivace mohou odolat 1200 hodinám neutrální eroze solnou mlhou bez zjevné důlkové koroze, což je více než trojnásobek antikorozní odolnosti obrobků při tradičním procesu. Výsledky elektrochemických testů dokazují, že hodnota impedance optimalizovaného pasivního filmu se zvyšuje téměř o jeden řád, což ukazuje na výrazně zlepšenou bariéru proti pronikání chloridových iontů. Údaje z terénních aplikací z pobřežních chemických podniků ukazují, že průměrná životnost optimalizovaných antikorozních elektrických topných trubek 316 z nerezové oceli 316 v prostředí ohřevu odpadních vod s vysokým-chloridem se prodlužuje ze 6 měsíců na více než 18 měsíců, čímž se účinně snižuje frekvence výměn zařízení a ztráty z prostojů ve výrobě.
Závěrem lze říci, že integrovaná optimalizace předčištění, molybdenanem-modifikované pasivace směsné kyseliny a následného utěsnění silanem- může pozoruhodně zlepšit strukturální kompaktnost a jednotnost pasivního filmu na chloridových trubkách z nerezové oceli 316, účinně inhibovat adsorpci a pronikání chloridových iontů a zajistit dlouhodobou{{4}{4}{5}}trvalou tvrdou antikorozní{5}}stabilitu průmyslové scénáře. Formulování standardizovaných provozních parametrů pasivace a přísné řízení každého procesního spojení je nezbytné pro maximalizaci antikorozního potenciálu materiálů z nerezové oceli 316 a snížení komplexních provozních nákladů na průmyslové vytápění ekv.
uipment.
