Faoin Cén Teaglaim Sonrach de Thiúchan Sulfáit agus pH a Dhéanann Dreach Téitheoir 316L i bhFionnuisce ag Sreabhadh ag 60 céim a Fhorbraíonn Pitting in Easpa Clóiríd

An Mheicníocht maidir le Cruach Dhosmálta gan Chlóiríd a Phuilleadh

I gcórais fionnuisce le clóiríd an-íseal (< 20 ppm), but high to moderate sulphate concentrations (SO4 2-) and acidic pH such as in acid mine drainage, some industrial cooling waters or agricultural runoff, pitting corrosion can occur even in the absence of chloride ions, with 316L stainless steel sheathed electric heating tubes. For flowing conditions (1 m/s), sulphate ions are typically thought to be non-aggressive or inhibitive to pitting. However, at pH values below 4.0-4.5, sulphate can attack and create soluble iron sulphates, breaking down the passive film. The essential combination for pitting is: sulphate >500-1,000 ppm AGUS pH<4.0. Rates of pitting of 0.2-0.5 mm/yr occur at pH 3.0 and 1,000 ppm SO4 2-. Rates > 1 mm/year, pH 2.5, 1,000 ppm SO 2 4 . The sulfate-pH-pitting threshold for 316L in flowing freshwater at 60°C in the absence of chlorides is quantified in this article.

An Mheicníocht um Chlaonadh Sulfáit Ionduchtaithe le pH Íseal

I gcoinníollacha neodracha nó alcaileacha, déantar iain sulfáit a asaithe ar an scannán éighníomhach agus cosc ​​a chur ar thruaill spreagtha clóiríde. Mar sin féin, tá an scannán éighníomhach níos lú cobhsaí ag pH íseal (<4.0). Sulphate can form soluble complexes with ferric ions ( FeSO4+ ), and can also take part in the anodic dissolution reaction. Local acidification in growing pits (pH as low as 1-2) permits sulphate to behave as an aggressive anion like chloride but under more acidic conditions. In sulphate solutions, the pitting potential (Epit) decreases with decreasing pH and increasing sulphate concentration .

Sulfáit Sreafa 60 céim , 1 m/s-pH Tairseacha Cainníochta Cainníochtaithe

Socraíodh na coinníollacha tosaithe pollta seo a leanas ó thástáil lúb sreafa rialaithe de 316L (leictreaphlátáilte, Ra=0.2 µm) i dtuaslagáin sulfáit (0-2,000 ppm SO42- mar Na2SO4) le pH arna rialú ag H2SO4 (gan clóirídí curtha leis) ag 60 céim , 1 m/s treoluas, treoluas 1 m/s ar feadh 2 uair an chloig.

Tiúchan Sulfáit (ppm SO4 2-) pH (60 céim ) Am Tionscnaimh Prátaí (h) Ráta Clais (mm/y)| Dlús Pit (claiseanna/cm2)|Am go Perforation (balla 1.5 mm, blianta)|Molta do Sheirbhís Fíoruisce ar Sreabhadh (cl íseal)||<500 | >4.0 | >10,000 | <0.02 | 0 | >75 | Yes | | 500-1,000 | 5.0 | >10,000 | <0.02 | 0 | >75|Tá|| 500-1,000|4.0-4.5|5,000-10,000|0.02-0.05 |<1 | 30-75 | Yes | | 500-1,000 | 3.5-4.0 | 2,000-5,000 | 0.05-0.15 | 1-5 | 10-30 | Acceptable | | 500-1,000 | 3.0-3.5 | 1,000-2,000 | 0.15-0.40 | 5-20 | 4-10 | Marginal | | 500-1,000 | <3.0 | 200-1,000 | 0.40-1.00 | >20|1.5-4|Ní mholtar|| 1,000-2,000|4.0-4.5|2,000-5,000|0.05-0.15|1-5|10-30|Inghlactha|| 1,000-2,000|3.5-4.0|800-2,000|0.15-0.40|5-15|4-10|Imeallach|| 1,000-2,000|3.0-3.5|300-800|0.40-0.80|15-40|2-4|Ní mholtar|| 1,000-2,000 |<3.0 | 100-300 | 0.80-2.00 | >40 | 0.75-2 | No | | >2,000 | <4.0 | <200 | >1.00 | >50 | <1.5 | No | |
Tionchar an treoluas sreafa ar chlaonadh sulfáit

I dtuaslagán clóiríde, laghdaíonn treoluasanna sreafa níos airde polladh, ach féadann siad polladh sulfáit a fheabhsú trí tháirgí creimthe cosanta a bhaint.

Treoluas Sreafa (m/s) Ráta Caolaithe ag 1,000 ppm SO4-2, pH 3.5, 60oC (mm/bliain)Am chun Tréimhsí (blianta)Uasta Treoluas Molta do Sheirbhís Sulfáit Aigéadach<0.5 0.15-0.25 6-10 Acceptable
0.5-1.0 0.25-0.40 4-6 Marginal 1.0-1.5 0.40-0.60 2.5-4 Not recommended 1.5-2.5 0.60-0.90 1.7-2.5 No >2.5 >0.90 <1.7 No Practical Recommendations for Low-Chloride, High-Sulfate, Acidic Freshwater Service

Maidir le téitheoirí clúdaithe 316L in uisce úr le clóiríd íseal ach sulfáití agus pH aigéad ag 60 céim, tá feidhm ag na paraiméadair seo a leanas.

Cineál Uisce Sulfáit GnáthphH (ppm) Clóiríd (ppm) Cóimhiotal Molta Saol Measta (blianta)
Draenáil mhianaigh aigéid (éadrom) 4.0-5.0 500-1,500<50 316L with monitoring 5-10 
Draenáil mianach aigéadach (dian) 2.5-4.0 1,000-3,000<50 Duplex 2205 5-8
Fuarú tionsclaíoch (aigéadach) 3.5-4.5 500-1,000<20 316L (acceptable) 8-12 
Agricultural runoff (acidic) 4.0-5.0 100-500 10-50 316L >10 
Aon le pH<3.0 <3.0 >500 Uasghrádú ar bith nach 316L go Cóimhiotal

D'fhéadfadh go mbeadh amhras ann go bhfuil polladh spreagtha sulfáit-do théitheoir 316L a chlaonann i bhfionnuisce le clóirídeanna<50 ppm but sulphate >500 ppm agus pH<4.0. The pits are usually tiny (50-200 µm) and frequent and no chloride was discovered in the pit residue (EDS). The corrosion product may contain sulphur. Water analysis will show low chloride, moderate to high sulphate and low pH. The remedy is to elevate the pH (neutralise) or go to Alloy 20 or duplex 2205.

Conclúid: Ná lig do pH agus do shulfáit a bheith ina gcúis le neamh{0}}chlarú clóiríde

Truaillí téitheoir cruach dhosmálta 316L a bhualadh i bhfionnuisce ag sileadh (1 m/s) ag 60 céim le clóiríd íseal (<20 ppm) occurs at sulphate concentrations >500-1,000 ppm nuair a bhíonn an pH níos lú ná 3.5-4.0. Táirgeann rátaí pollta 0.4-0.8 mm/bliain ag pH 3.0-3.5 agus 1000 ppm SO₄²⁻ perforation i 2-4 bliana. Ní mór d’innealtóirí tiúchan pH agus sulfáit a thástáil, ní hamháin clóirídeanna, chun truaillí 316L a shainiú don soláthar fionnuisce. Nuair a pH<4.0 and sulphate >Tá gá le 500 ppm, neodrú pH nó feabhsú cóimhiotail. Cuireann an creat a forbraíodh anseo, a bhaineann le hábhar sulfáit agus pH le rátaí tionscanta agus iomadaithe pollta ag 60 céim in uisce saor ó chlóiríd, ar chumas ceannaitheoirí polladh neamh-clóiríde de truaillí téitheoir 316L a aithint agus a chosc i gcórais fionnuisce aigéadach ard-sulfáit.