Các clorua gây hại cho van. Chúng có thể đọng lại trong các khe hở nhỏ, tích tụ dưới lớp cặn và từ từ gây ra hư hỏng dẫn đến rò rỉ và ngừng hoạt động đột xuất. Nếu hệ thống của bạn xử lý nước biển, nước muối hoặc thường xuyên được rửa sạch, việc lựa chọn hợp kim sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nguy cơ ngừng hoạt động và khối lượng công việc bảo trì.
Van bi bằng thép không gỉ loại tiêu chuẩn có thể hoạt động tốt trong nhiều nhà máy. Tuy nhiên, trong môi trường có hàm lượng clorua cao, nó có thể dễ bị nứt do ăn mòn ứng suất clorua (SCC). Hợp kim song pha và siêu song pha thường được lựa chọn vì chúng kết hợp khả năng chống clorua tốt hơn với độ bền cao hơn.
Hình thái ăn mòn do clorua (SCC) trong các hệ thống thực tế trông như thế nào?
Vì sao "thép không gỉ tốt" vẫn bị hỏng
SCC không giống như rỉ sét thông thường. Đó là hiện tượng nứt nẻ có thể hình thành khi ba yếu tố cùng xuất hiện:
- Clorua (nước biển, nước mặn, không khí ven biển, rửa trôi)
- Nhấn mạnh (tải trọng áp suất, ứng suất lắp ráp, rung động)
- Nhiệt độ (Hệ thống gia nhiệt đường ống, chu trình nóng/lạnh, chế độ giữ ấm)
Trong lĩnh vực khử muối và khai thác dầu khí ngoài khơi, các điều kiện này thường chồng chéo nhau, vì vậy các loại thép duplex và super duplex thường được sử dụng cho các ứng dụng tiếp xúc với nước biển.
Để biết thêm thông tin về định vị thép không gỉ và thép song pha của Xintai, vui lòng xem: Van bi bằng thép không gỉ tùy chỉnh.
PREN: một cách nhanh chóng để so sánh khả năng kháng clorua
PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) là một chỉ số đơn giản được sử dụng để so sánh khả năng chống ăn mòn rỗ và ăn mòn khe hở. Nó thường được viết như sau:
PREN = %Cr + 3,3×%Mo + 16×%N
Chỉ số PREN cao hơn cho thấy điều gì
Trong môi trường chứa clorua, chỉ số PREN cao hơn thường cho thấy khả năng chống chịu tốt hơn đối với "hư hỏng ban đầu" (ăn mòn/tấn công khe hở) có thể dẫn đến rò rỉ và nứt vỡ về sau.
Các phạm vi giá trị tham khảo điển hình cho các gia đình nhà song lập phổ biến:
| Gia đình nhà song lập (ví dụ về cách đặt tên) | Chỉ báo PREN điển hình |
| Lớp 2205 (song công) | ~30–38 |
| Lớp 2507 (siêu song lập) | >40 |
Cách sử dụng PREN trong quy trình mua sắm
Sử dụng PREN như một bước sàng lọc, sau đó xác nhận các chi tiết thực sự kiểm soát hiệu suất:
- Thành phần hóa học của MTC (phạm vi Cr/Mo/N)
- Điều kiện xử lý nhiệt
- Kiểm soát quy trình hàn cho các loại thép song pha.
Trong những trường hợp nào thì siêu song công 2507 phát huy tác dụng.
Siêu duplex hữu ích nhất khi nồng độ clorua cao., Và Chi phí cho sự thất bại là rất cao.
Các tình huống điển hình "có"
- Hệ thống lấy nước biển và đường ống dẫn nước muối (khử muối)
- Các cấu trúc thượng tầng ngoài khơi, vùng tiếp xúc với nước bắn và hệ thống rửa bằng clorua.
- Dịch vụ hóa chất với môi trường chứa clorua
- Các hệ thống có vận tốc dòng chảy cao hơn, nơi nguy cơ sạt lở tăng lên.
Các tình huống “có thể” điển hình
- Các clorua gián đoạn ở nhiệt độ thấp
- Các tiện ích trong nhà với chất lượng nước ổn định.
Nếu thiết kế của bạn cũng dựa trên áp suất, hãy đọc: Tất cả về van áp suất cao.
Valve tạo ra các lựa chọn hỗ trợ hợp kim này.
Việc lựa chọn hợp kim rất quan trọng, nhưng thiết kế và tài liệu vẫn là yếu tố quyết định liệu van có hoạt động tốt trong thực tế hay không.
Kiểm tra thông số kỹ thuật giúp tránh những chi phí phát sinh tốn kém.
- Khả năng tương thích của ghế van và gioăng với dung dịch muối và chất tẩy rửa.
- Kiểm soát khe nứt (hình dạng, khả năng thoát nước, lớp trầm tích)
- Tài liệu kiểm tra không phá hủy (NDT) và kiểm tra áp suất
- Khả năng truy xuất nguồn gốc từ số lô sản xuất đến van thành phẩm.
Nếu bạn đang so sánh các phương pháp sản xuất, van bi thép rèn có thể là một lựa chọn tốt khi độ bền và khả năng chịu áp suất là yếu tố quan trọng. Xem thêm: Van bi rèn so với van bi đúc.
Ví dụ về danh mục sản phẩm, vui lòng tham khảo: Van bi giả mạo.
Ngoài ra, đối với các ứng dụng chịu tải nặng và áp suất cao như van bi chịu clorua, thông số kỹ thuật của van bi áp suất cao cần bao gồm thiết kế gioăng, định mức thân van và tiêu chuẩn thử nghiệm, chứ không chỉ lựa chọn hợp kim.
Phần kết luận
Thép siêu song pha 2507 thường được chỉ định để giảm thiểu các hư hỏng do ăn mòn trong môi trường chứa clorua. Lợi ích là giảm thiểu sự cố rò rỉ, giảm số lần dừng hoạt động khẩn cấp và kéo dài chu kỳ thay thế trong môi trường gây hư hại cho các hợp kim tiêu chuẩn.
Nếu hiện tượng tiếp xúc với clorua xảy ra thường xuyên, van bi bằng thép không gỉ được sản xuất ở dạng siêu song pha là một trong những cách trực tiếp nhất để giảm nguy cơ hỏng hóc trong quá trình khử muối và vận hành ngoài khơi.
3 điểm chính cần ghi nhớ
- Ăn mòn ứng suất do clorua (Chrono SCC) là do clorua, ứng suất và chu kỳ nhiệt độ gây ra, chứ không phải do các sự kiện ngẫu nhiên.
- PREN giúp sàng lọc hợp kim nhanh chóng; các loại hợp kim siêu song pha thường có chỉ số trên 40.
- Giá trị lâu dài được nâng cao khi hợp kim, chi tiết thiết kế và tài liệu phù hợp với dịch vụ.
Câu hỏi thường gặp
Super Duplex 2507 được sử dụng để làm gì?
Nó thường được sử dụng trong môi trường có hàm lượng clorua cao, chẳng hạn như hệ thống nước biển và dịch vụ khử muối.
Hiện tượng nứt do ăn mòn ứng suất clorua (SCC) là gì?
Đây là hiện tượng nứt do tiếp xúc với clorua cộng với ứng suất kéo, thường được đẩy nhanh bởi nhiệt độ và chu kỳ hoạt động.
Chỉ số PREN cao hơn có nghĩa là luôn không bị ăn mòn?
Không. PREN chỉ là hướng dẫn về khả năng chống rỗ và ăn mòn khe hở. Hiệu suất vẫn phụ thuộc vào thành phần hóa học, nhiệt độ, lớp phủ và các yếu tố kiểm soát trong quá trình sản xuất.
Thép song pha (duplex) có luôn tốt hơn thép không gỉ tiêu chuẩn không?
Không phải lúc nào cũng vậy. Thép duplex có giá trị nhất khi hàm lượng clorua cao và chi phí hư hỏng lớn. Thép tiêu chuẩn có thể dùng tốt trong điều kiện sử dụng nhẹ.
Người mua nên yêu cầu những gì trên đơn đặt hàng để kiểm soát rủi ro?
Các tiêu chuẩn vật liệu (MTC), truy xuất nguồn gốc theo số lô sản xuất, tiêu chuẩn thử nghiệm, yêu cầu kiểm tra không phá hủy (NDT) và thông số kỹ thuật vật liệu gioăng/vòng đệm rõ ràng.
