لوله های گرمایش الکتریکی غوطه وری به عنوان اجزای اصلی گرمایش در کنترل دمای آبزی پروری، گرمایش فاضلاب صنعتی، ترشی آب نمک و سیستم های آب در گردش عمل می کنند. این سیالات عامل معمولاً حاوی یون های کلرید، اسیدهای ضعیف و ناخالصی های قلیایی ریز هستند. فولاد کربن و لولههای گرمایش فولاد ضد زنگ با درجه پایین-در طی چند ماه گودالهای زنگزدگی ایجاد میکنند و سوراخ میشوند و باعث خطرات نشت الکتریکی و توقف ناگهانی تولید میشوند. در میان چهار ماده گرمایش ضد خوردگی جریان اصلی، فولاد ضد زنگ 316 در تولید لولههای گرمایش ضد خوردگی معمولی وضعیت اصلی را حفظ کرده است. بسیاری از خریداران و مهندسان میدانی میخواهند مزایای مواد اصلی فولاد ضد زنگ 316، شکافهای آن در مقایسه با هیترهای تیتانیوم، کوارتز و PFA، بهعلاوه محدودیتهای قابل اجرا واضح در تولید واقعی را دریابند. این مقاله در مورد رقابتپذیری اصلی و کاستیهای ذاتی آن با جدول مقایسه استاندارد شده توضیح میدهد.
مهمترین تفاوت بین فولاد زنگ نزن 316 و معمولی 304 اضافه کردن مولیبدن به ترکیب آلیاژ است. مولیبدن می تواند به شدت خوردگی حفره ای ناشی از یون های کلرید را که علت اصلی آسیب لوله های گرمایشی در محیط های آب دریا، آب نمک و فاضلاب است، سرکوب کند. در طول چرخههای گرمایش و سرمایش مکرر، یک لایه اکسید غیرفعال غنی از کروم-بهطور خودکار روی سطح بیرونی لوله تولید میشود و رسانههای خورنده را از تماس مستقیم با پایه فلزی جدا میکند. در همین حال، فولاد ضد زنگ 316 دارای ویژگی های انبساط و انقباض حرارتی ثابت است. از ترکخوردگی ساختاری و تغییر شکل دائمی تحت تناوب-درازمدت گرم-سرد جلوگیری میکند، سفتی آببندی را مسدود میکند و از نفوذ مایع به داخل برای سوختن سیم گرمایش مقاومت داخلی جلوگیری میکند.
表格
| مواد | مقاومت در برابر کلرید و اسید ضعیف | حداکثر دمای کار پایدار | میانگین طول عمر خدمات | پیچیدگی ماشینکاری | درجه کل هزینه |
|---|---|---|---|---|---|
| فولاد ضد زنگ 316 | اثر ضد{0}}حفره ای عالی | 550 درجه | 22-35 ماه | کم | متوسط |
| فولاد ضد زنگ 304 | مستعد فرسایش کلرید | 420 درجه | 7-12 ماه | کم | کم |
| تیتانیوم خالص | مقاومت در برابر خوردگی-لایه بالا | 780 درجه | 38-60 ماه | بالا | فوق العاده بالا |
| کوارتز-با خلوص بالا | مقاومت فقط اسیدی، حساس به قلیایی | 1180 درجه | 10-19 ماه | متوسط | متوسط |
همانطور که در جدول نشان داده شده است، فولاد ضد زنگ 316 تعادل بهینه را بین عملکرد خدمات و هزینه اقتصادی در شرایط خوردگی سبک و متوسط ایجاد می کند. برای شرکتهای کوچک و متوسطی که نیاز به استقرار تجهیزات گرمایش عمده دارند، لولههای گرمایش تیتانیوم هزینههای خرید اولیه غیرقابلقبولی را به همراه دارند. لوله های کوارتز بسیار شکننده هستند و به راحتی در حین تحویل، نصب و تمیز کردن شکسته می شوند که منجر به تلفات مکرر تعویض می شود. لولههای فولادی ضد زنگ معمولی 304 برای تعمیر و نگهداری نیاز به تعویض مکرر تجهیزات و توقف تولید دارند و هزینههای طولانیمدت کار و مواد اضافی را جمع میکنند. در مقابل، فولاد ضد زنگ 316 دارای مهارت خمشی و جوشکاری کامل است و شکاف های میکرو را در درزهای جوشکاری که در برابر نفوذ مایعات آسیب پذیر هستند به حداقل می رساند. نگهداری روزانه فقط به پاک کردن سطح ساده نیاز دارد که به شدت هزینه های عملیاتی سیستم های گرمایشی را کاهش می دهد.
حتی با عملکرد جامع برجسته، فولاد ضد زنگ 316 محدودیت های استفاده واضحی دارد. هنگامی که برای مدتهای طولانی در اسید قوی غلیظ یا اسید مخلوط{3}}در دمای بالا غوطهور میشود، لایه غیرفعال سطح آن بهطور برگشتناپذیری از بین میرود و منجر به خوردگی و ریزش سریع دیواره لوله میشود. در چنین محیطهای شیمیایی شدید، بخاریهای غلاف تیتانیوم{5}}یا PFA جایگزینهای بسیار مناسبتری هستند. اگر محیط گرمایشی، آب بدون یونیزه و بدون مواد خورنده است، انتخاب فولاد ضد زنگ 304 به طور کامل نیازهای عملیاتی را برآورده می کند و از هدر رفتن هزینه های غیرضروری مواد جلوگیری می کند.
به طور خلاصه، تقویت شده مولیبدن{0}}مقاومت کلرید فعال، عملکرد مکانیکی و حرارتی پایدار، پردازش آسان و هزینه قابل توجه-اثربخشی، فولاد ضد زنگ 316 را به ماده غالب برای لولههای گرمایش ضد خوردگی{{3} متداول تبدیل میکند. در حالی که قادر به انطباق با شرایط کاری بسیار{5}} خورنده نیست، مقرون به صرفه ترین و قابل اعتمادترین ماده پایه برای بیش از 80 درصد از سناریوهای گرمایش صنعتی و عمومی با خطرات خوردگی خفیف تا متوسط است.
