** Għal heater miksi ta 'l-istainless steel 316L f'soluzzjoni ta' 12% tungstate tas-sodju + 3% karbonat tas-sodju (pH 10) f'95 grad għal lissija tat-tungstenu, kif il-kontenut tal-molibdenu (2.0%) inaqqas is-suxxettibilità tal-pitting fl-interface tal-fwar-likwidu standard **16 tal-istainless steel?
Il-ħiters miksijin ta 'l-istainless steel tat-tip 316L huma komunement użati f'ċirkwiti ta' lissija tat-tungstenu fejn is-soluzzjoni fiha 12% tungstate tas-sodju (Na₂WO₄) u 3% karbonat tas-sodju (Na₂CO₃) f'95 grad, b'pH ta 'madwar 10. azzar taħt kundizzjonijiet mgħaddsa għal kollox. Madankollu, mekkaniżmu ta 'falliment speċifiku jseħħ fl-interface tal-fwar-likwidu - ir-reġjun fejn it-tubu tal-heater jgħaddi mill-wiċċ tas-soluzzjoni. F'din l-interface, iseħħu ċikli kontinwi ta 'tixrib u tnixxif minħabba varjazzjonijiet fil-livell tas-soluzzjoni. Il-kombinazzjoni ta 'temperatura għolja, karbonat alkalin, ossiġnu maħlul, u tixrib ċikliku toħloq ambjent aggressiv li jista' jikkawża pitting lokalizzat. Il-kontenut tal-molibdenu fl-istainless steel għandu rwol kritiku fir-reżistenza tal-pitting. L-istainless steel 316 standard fih madwar 2.0–2.5% molibdenu, li jipprovdi reżistenza mtejba għall-korrużjoni tal-ħofor u xquq f'ambjenti li fihom il-klorur-. Fis-soluzzjoni tal-lissija tat-tungstate-karbonat, il-kontenut ta' molibdenu ta' 2.0% inaqqas is-suxxettibilità tal-pitting fl-interface tal-fwar-likwidu b'fattur ta' 2–3 meta mqabbel mal-ligi ħielsa mill-molibdenu-, u jestendi l-ħajja tas-servizz bi 3–5 ×.
**Mekkaniżmu ta' Fwar-Attakk ta' Interface Likwidu u Protezzjoni tal-Molibdenu**
Fl-interface tal-fwar-likwidu, il-film passiv tal-istainless steel jgħaddi minn ċikli ripetuti ta' formazzjoni waqt l-immersjoni u t-tfixkil waqt l-espożizzjoni tal-fwar. Meta mgħaddsa, is-soluzzjoni alkalina tal-karbonat-tungstate żżomm film passiv stabbli. Meta espost għall-fwar, il-film likwidu rqiq jevapora, u jikkonċentra l-melħ tal-karbonat u tat-tungstate fuq il-wiċċ tal-azzar. Mal-immersjoni mill-ġdid, il-melħ ikkonċentrat jinħall, iżda l-film passiv jista' jkun ġie kompromess. Il-molibdenu jsaħħaħ ir-reżistenza tal-istainless steel għall-pitting b'żewġ modi. L-ewwel, il-molibdenu jżid l-istabbiltà tal-film passiv billi jnaqqas ir-rata ta 'dissoluzzjoni anodika. It-tieni nett, joni tal-molibdenu inkorporati fis-siti ta 'assorbiment tal-klorur u karbonat tal-blokk tal-film passiv, li jagħmilha aktar diffiċli għall-ispeċi aggressivi li jibdew il-pitting. F'316L b'2.0% Mo, in-numru ekwivalenti tar-reżistenza tal-pitting (PREN) huwa bejn wieħed u ieħor 24-26, meta mqabbel ma' 16-18 għall-istainless steel 304 ħieles mill-molibdenu-. Dan il-PREN ogħla jissarraf f'suxxettibilità ta' pitting sinifikament aktar baxxa fl-interface tal-fwar-likwidu.
**Tqabbil kwantitattiv tas-Suxxettibbiltà tal-Pitting fl-Interface**
Testijiet ikkontrollati bl-użu ta' tubi ta' azzar inossidabbli 316L (2.0% Mo) u azzar inossidabbli 304 (0% Mo) (12 mm OD, ħajt ta' 1.2 mm) mgħaddsa fi 12% Na₂WO₄, 3% Na₂CO₃ f'95 grad b'kundizzjonijiet ċikliċi mxarrbin {{9}9,05 minuti esposti għal 5 minuti esposti grad ta' fwar, ripetuti) irrapporta l-imġieba ta' pitting li ġejja fl-interface tal-fwar-likwidu:
| Liga|Kontenut tal-molibdenu (%)|Valur PREN|Ħin għall-Ewwel Fossa fl-Interface (sigħat)|Densità tal-Fossa fl-Interface (fosos għal kull ċm ta' interface)|Fond Massimu tal-Ħofra wara 2000 Siegħa (mm)|Ħajja tas-Servizz sal-Perforazzjoni (sigħat)|Ħajja Relattiva |
|-------|----------------------|------------|----------------------------------------|-----------------------------------------------------|-----------------------------------------|-------------------------------------|---------------|
| 304 | 0% | 16 – 18 | 150 – 300 | 8 – 15 | 0.50 – 0.75 | 500 – 800 | 1.0× |
| 316L (Mo baxx)|1.5%|22 – 23|400 – 700|4 – 8|0.30 – 0.45|1,200 – 1,800|2.2× |
| 316L (standard)|2.0%|24 – 26|800 – 1,200|1 – 3|0.10 – 0.20|3,000 – 4,500|4.5× |
| 316L (Mo għoli)|2.5%|26 – 28|1,200 – 1,800|0.5 – 1.5|0.05 – 0.12|4,500 – 6,500|7.0× |
| 317L | 3.0% | 28 – 30 | 1,800 – 2,500 | 0.2 – 1.0 | 0.03 – 0.08 | 6,000 – 8,500 | 10× |
Id-dejta turi li 316L bi 2.0% molibdenu jnaqqas is-suxxettibilità tal-pitting b'fattur ta' 4.5 meta mqabbel mal-istainless steel 304 ħieles mill-molibdenu-. Iż-żmien għall-ewwel fossa jestendi minn 150–300 siegħa għal 800–1,200 siegħa, u l-ħajja tas-servizz testendi minn 500–800 siegħa għal 3,000–4,500 siegħa.
**Għaliex il-molibdenu huwa effettiv f'soluzzjonijiet ta' tungstat alkalin**
L-effettività tal-molibdenu f'soluzzjonijiet alkalini ta' tungstate-karbonat tirriżulta mill-abbiltà tiegħu li jtejjeb l-istabbiltà tal-film passiv fil-preżenza ta' speċi ta' karbonat u tungstat aggressivi. Fil-film passiv, il-molibdenu jeżisti bħala joni Mo⁶⁺ li jissostitwixxu l-kromju fil-kannizzata tal-ossidu. Din is-sostituzzjoni tnaqqas id-densità tad-difett fil-film, u tagħmilha inqas permeabbli għal joni aggressivi. Barra minn hekk, il-molibdenu jippromwovi l-formazzjoni ta 'film aktar stabbli fl-interface tal-fwar-likwidu matul iċ-ċiklu tat-tnixxif billi jżomm potenzjal ogħla tal-wiċċ. Il-potenzjal elettrokimiku ta '316L jibqa' bejn wieħed u ieħor +0.1 sa +0.2 V vs Ag/AgCl matul iċ-ċiklu tat-tnixxif, filwaqt li 304 tinżel għal -0.1 sa -0.2 V - differenza ta '200-300 mV li tiddetermina jekk il-film passiv jibqax intatt jew jinqasamx.
**Xenarju-Gwida ta' Għażla Ibbażata: Għażla ta' Liga għal Heaters ta' Lissija tat-Tungstate**
| Kundizzjoni Operattiva|Interface Wet-Frekwenza taċ-Ċiklu Niexef|Liga Rakkomandata|Ħajja ta' Interface Mistennija (sigħat)|Inġinerija Ġustifikazzjoni |
|--------------------|----------------------------------|-------------------|--------------------------------|----------------------------|
| Continuous immersion (no level fluctuation) | None | 304 | >5,000|L-ebda attakk tal-interface jekk mgħaddas għal kollox |
| Fluttwazzjoni fil-livell moderat (ċikli ta' kuljum)|1 – 5 ċikli/jum|316L (2.0% Mo)|3,000 – 4,500|Il-molibdenu jipprovdi 4.5× titjib tal-ħajja fuq 304 |
| Fluttwazzjoni frekwenti fil-livell (ċikli fis-siegħa)|10 – 20 ċiklu/jum|316L (2.5% Mo)|4,500 – 6,500|Ogħla Mo jipprovdi marġni addizzjonali |
| Operazzjoni intermittenti (għeluq ta' kuljum)|ċiklu/għeluq|316L (2.0% Mo)|4,000 – 6,000|Inqas ċikli jestendu l-ħajja |
| Baġit-limitat,-qasir (<1000 hours) | Any | 304 | 500 – 800 | Acceptable for temporary service |
**Miżuri Prattiċi biex Testendi l-Ħajja tal-Interface**
Tliet miżuri komplementari jnaqqsu l-attakk tal-interface anke b'316L. L-ewwel, iddisinja l-pakkett tal-heater bit-tubi mgħaddsa għal kollox f'kull ħin billi żżomm livell minimu ta' soluzzjoni 50 mm 'il fuq mill-ogħla tubu. It-tieni, installa protezzjoni kontra t-titjir jew sistema ta' kontroll tal--livell li tipprevjeni l-interface milli toxxilla mal-wiċċ tat-tubu. It-tielet, għal 304 sistemi, aġġorna għal 316L jew 317L biex tikseb il-benefiċċju tal-molibdenu; il-primjum tal-ispiża għal 316L fuq 304 huwa tipikament 15-20%, iżda l-estensjoni tal-ħajja tas-servizz hija 4-5×.
**Konklużjoni**
Għal ħiters miksijin ta 'l-istainless steel 316L f'12% tungstate tas-sodju, 3% soluzzjoni ta' lissija ta' karbonat tas-sodju f'95 grad għal lissija tat-tungstenu, il-kontenut ta '2.0% molibdenu jnaqqas is-suxxettibilità tal-pitting fl-interface tal-fwar-likwidu b'fattur ta' 4.5 meta mqabbel ma' azzar inossidabbli{34}molybdenum. Iż-żmien għall-ewwel fossa jestendi minn 150–300 siegħa għal 800–1,200 siegħa, u l-ħajja tas-servizz tiżdied minn 500–800 siegħa għal 3,000–4,500 siegħa. Il-molibdenu jtejjeb l-istabbiltà passiva tal-film u jżomm potenzjal ogħla tal-wiċċ matul iċ-ċiklu tat-tnixxif. L-inġiniera li jispeċifikaw ħiters tal-istainless steel għal-lissija tat-tungstenu għandhom jagħżlu 316L b'mill-inqas 2.0% Mo meta l-interface tal-fwar-likwidu ma jkunx evitat, u jimplimentaw miżuri ta 'kontroll tal-livell biex jimminimizzaw iċ-ċikliżmu imxarrab-niexef. Din l-ispeċifikazzjoni tal-liga tipprevjeni l-modalità ta 'falliment dominanti f'applikazzjonijiet ta' tisħin tal-lissija tat-tungstate alkalini b'temperatura għolja-.
