Per entendre realment què fa que l'acer inoxidable funcioni, és útil conèixer els elements clau implicats i com les seves proporcions afecten la resistència a la corrosió. Els components principals són el ferro, el crom, el níquel i, de vegades, el molibdè. El ferro forma la base essencial de tots els acers inoxidables. Els nivells de crom generalment oscil·len entre un 10% i un 30%, i aquest element crea aquella capa d'òxid protectora a la superfície que evita la formació de ròs. El contingut de níquel sol estar entre un 8% i un 10%, fent el metall més flexible i durador sota tensió. El molibdè entra en joc amb una concentració d'aproximadament un 2-3%, oferint una protecció addicional contra certs tipus de corrosió com ara picades. Aquestes proporcions variables determinen les diferents qualitats disponibles al mercat. Per exemple, l'acer inoxidable tipus 304 conté aproximadament un 18% de crom i un 8% de níquel, mentre que la qualitat 316 afegeix molibdè per millorar la seva resistència a condicions més agressives, fet que el fa popular per a aplicacions marines on és freqüent l'exposició a l'aigua salada.
El crom és realment important per fer que l'acer inoxidable sigui resistent a la corrosió. Quan es barreja amb l'aliatge d'acer, es combina amb l'oxigen de l'aire per crear una fina capa d'òxid de crom directament a la superfície del metall. Això forma una mena d'escut que impedeix que l'acer s'oxide o es corroseixi. La presència d'aquesta capa passiva fa que l'acer inoxidable duri molt més temps quan està exposat a ambients agressius. La majoria dels acers inoxidables necessiten al voltant del 10,5% de crom per funcionar correctament en termes de protecció contra la corrosió. Els acers amb encara més crom, com el popular tipus 316, ofereixen una protecció addicional, fet que explica per què són tan habituals en llocs com arsinals navals i plantes de processament químic. Les proves en condicions reals mostren que els acers inoxidables amb alt contingut de crom poden romandre sans durant dècades, fet que justifica el seu ús des de construccions propers al mar fins a maquinària industrial que tracta constantment amb aigua i substàncies corrosives.
La manera com la corrosió afecta els tubs d'acer inoxidable varia força segons si s'utilitzen en àrees marines o en instal·lacions industrials. L'aigua salada és, de fet, un dels majors problemes en entorns costaners perquè conté molt clorur, que tendeix a crear aquests irritants pits a la superfície del metall. Hem vist això passar una vegada i una altra amb equipaments instal·lats prop de les línies de costa on les peces simplement es deterioran molt abans del que s'esperava. Els entorns industrials presenten altres dificultats a l'acer inoxidable. Els productes químics i diversos contaminants a les fàbriques poden provocar allò que s'anomena fissuració per corrosió sota tensió, un problema que ningú realment vol gestionar. Alguns informes tècnics expliquen casos on components d'acer inoxidable es van deteriorar completament en només uns mesos quan van estar exposats a certs productes químics agressius a plantes de fabricació. Per això, triar els materials correctes és tan important per aconseguir un bon rendiment a llarg termini en aquestes condicions difícils.
L'acer inoxidable sofreix sovint danys per picat en contacte amb clorurs, i aquest problema empitjora amb altes temperatures. El que fa tan perillós el picat és la rapidesa amb què pot destruir materials tot mostrant gairebé cap signe a la superfície. Diversos estudis han analitzat aquest fenomen i han trobat que tipus comuns d'acer inoxidable com el 304 i el 316 tampoc són immunes a l'atac dels clorurs. Les recomanacions generals de la indústria solen indicar que es mantinguin nivells de clorur per sota dels 150 mg per litre per a l'inoxidable 304 i al voltant dels 400 mg per litre per a la versió més resistent 316. Quan pugen les temperatures, la situació es torna encara més crítica, ja que la calor proporciona ions clorur amb energia extra per travessar les capes d'òxid protectores més ràpidament del normal. Per a qualsevol persona que treballi amb components d'acer inoxidable, resulta essencial controlar tant el contingut de clorurs com la temperatura per evitar avaries imprevistes en el futur.
Aconseguir una bona soldadura és molt important si volem evitar punts febles en els tubs d'acer inoxidable. Quan les soldadures no es fan correctament, es formen petites esquerdes i obertures que actuen com a punts inicials de corrosió, especialment en ambients amb una alta presència de clorurs. Les alternatives millors en l'actualitat inclouen tècniques de soldadura làser i TIG, que generen unions significativament més resistents. També són importants els tractaments superficials. L'electropoliment és molt efectiu, ja que allisa les superfícies irregulars i redueix els llocs on es poden adherir substàncies corrosives. Els sectors que treballen amb tubs d'acer inoxidable haurien de centrar-se seriosament en una correcta soldadura i acabat, ja que això afecta directament la durada de l'equipament i el seu rendiment en condicions de tensió.
En entorns de processament químic, els acers inoxidables 304 i 316 s'han convertit en materials habituals arreu. Tots dos resisteixen bé la corrosió, però hi ha una diferència clau entre ells. La principal cosa que separa aquests dos tipus és la seva composició química. L'estàndard 304 funciona molt bé per a la majoria de productes químics habituals i manté les estructures intactes al llarg del temps. No obstant això, quan es tracta amb clorurs agressius i àcids forts, el 316 esdevé l'opció millor, ja que inclou molibdè en la seva formulació. Molts sectors industrials trien el 316 per treballar amb substàncies químiques agressives. Un informe del Mercat de Tuberies Soldades d’Acer Inoxidable mostra, de fet, que les instal·lacions que utilitzen 316 continuen funcionant sense problemes fins i tot després d'anys de contacte constant amb agents corrosius. Mantenir aquest nivell de rendiment fiable ajuda a mantenir les operacions en marxa i estalvia diners en aturades imprevistes i reparacions futures.
Els acers inoxidables martensítics com el 410 i el 430 ofereixen una resistència i duresa elevades, convertint-los en una opció habitual quan els materials han d'enfrontar-se a condicions extremes. Aquests tipus d'acer s'utilitzen àmpliament en el sector aeroespacial i en l'automoció, especialment en aquelles aplicacions on les peces han de suportar esforços mecànics intensos sense fallar. Per exemple, l'acer inoxidable 410 apareix sovint en sistemes d'escapament d'automòbils, ja que resisteix millor la calor i la pressió que la majoria de les alternatives. Quan els enginyers dissenyen components que poden arribar a trencar-se o devenir fràgils sota càrregues elevades, els acers martensítics solen ser la millor opció. Simplement tenen una avantatge respecte als graus austenítics en situacions on el fracàs no és una opció.
Les empreses que considerin inversions a llarg termini haurien de reflexionar bé sobre les diferències de cost entre els acers inoxidables de la sèrie 300 i els de la sèrie 400. Els materials de la sèrie 300, com ara els graus 304 i 316, tenen un preu inicial més elevat, però la majoria de les persones descobreixen que resulten més econòmics al llarg del temps, ja que aquests materials duren més i requereixen menys reparacions. Les dades sectorials mostren que, tot i que el cost inicial sigui més elevat, les empreses que treballen en entorns on la corrosió és un problema solen obtenir millors rendiments utilitzant acer de la sèrie 300. Per altra banda, les opcions de la sèrie 400, com ara les referències 410 i 430, permeten estalviar diners en la compra, però poden acabar costant més quan calgui substituir-los en condicions extremes. Triar entre una i una altra opció implica sospesar quina és la més convenient en cada situació concreta, tenint en compte tant el desemborsament immediat com els estalvis futurs, segons l'entorn i l'ús que es farà de l'acer.
Els acers inoxidables dúplex es distingeixen perquè combinen una resistència realment bona amb una excel·lent resistència a la corrosió. El que els fa especials és la seva microestructura mixta que reuneix elements tant d'acers inoxidables austenítics com ferrítics, donant-los un rendiment general millor que qualsevol dels dos tipus per separat. Molts enginyers que treballen en condicions extremes explicaran a qui vulgui escoltar com aquests materials resisteixen molt bé la corrosió, especialment en llocs com plantes químiques on altres metalls fallarien ràpidament. Quan es sotmeten a proves mecàniques, l'acer inoxidable dúplex demostra que pot suportar nivells de tensió molt més elevats comparat amb les qualitats habituals d'acer inoxidable. Aquesta combinació de tenacitat i protecció contra la rovella els fa ideals per a situacions on l'equip ha de durar llargs períodes sense manteniment. Prenent com a exemple l'acer dúplex super SAF 3007 d'Alleima. Proves en camps petrolífers subaquàtics han demostrat que aquesta al·lota específica manté la seva integritat molt més temps que les alternatives convencionals, fins i tot quan està exposada a productes químics agressius de l'aigua marina durant períodes prolongats.
Els acers inoxidables dúplex estan guanyant popularitat en les instal·lacions offshore de petroli i gas perquè suporten molt bé els ambients difícils. Aquestes barreges metàl·liques poden resistir agressions com la pressió intensa i la corrosió per aigua salada habitual en llocs com els camps petrolífers del Golf de Mèxic i el Mar del Nord. Com a exemple, es pot citar el treball d'Alleima, que ha demostrat com l'acer dúplex funciona excel·lentment en umbilicals dinàmics, els quals han d'enfrontar condicions sota l'aigua realment dures. Una al·liatge concret anomenat SAF 2507 s'ha convertit pràcticament en l'estàndard d'or de la indústria. Resisteix tot tipus de maltractaments i alhora continua funcionant amb eficiència, convertint-se en una elecció intel·ligent d'inversió per a empreses que busquen solucions a llarg termini en comptes de solucions ràpides per a les seves operacions offshore.
La selecció de l'acer inoxidable adequat comença amb la comparació de les propietats del material amb les condicions a què serà sotmès en el seu ús. Factors com la temperatura a què treballarà, la pressió implicada i si estarà en contacte amb substàncies corrosives tenen un paper clau en aquesta decisió. Per exemple, en situacions d'alta temperatura, necessitem acers que no perdin resistència quan s'escalfen. En canvi, en ambients on hi hagi risc de corrosió o atac químic, cal triar acers que resisteixin millor aquests atacs. Els professionals de la indústria solen consultar documents normatius d'organismes com ASTM i ASME per prendre aquestes decisions. Aquests materials de referència contenen molta informació pràctica sobre quines qualitats funcionen millor en diverses condicions, ajudant els enginyers a evitar errors costosos i a mantenir les operacions sense assumir riscos innecessaris.
Els estàndards ASTM tenen un paper clau en la manera com seleccionem els tubs d'acer inoxidable per assegurar que compleixin els requisits en termes de qualitat i compliment normatiu. Aquestes directrius cobreixen des de la resistència mecànica fins a la composició química i incloguen protocols detallats d'assaig per garantir que els materials compleixin realment amb el que exigeixen les indústries. Prenent com a exemple l'ASTM A312, aquesta rep molta atenció en els cercles de fabricació ja que estableix els criteris per a canonades d'acer inoxidable austenític sense costura, soldades i treballades en fred. A més, també hi ha aquestes certificacions industrials, com ara ISO i ASME, que actuen bàsicament com a segells de qualitat que confirmen que els productes compleixen amb les referències globals de seguretat. Els fabricants han de complir amb aquests requisits de certificació si volen que els seus clients confiïn en la fiabilitat dels seus productes, especialment en sectors com el petrolier o el farmacèutic, on fins i tot fallades mínimes en els materials poden provocar problemes majors en el futur.
Un bon manteniment fa una gran diferència en la durada dels tubs d'acer inoxidable abans que calgui reemplaçar-los. Verificar-los regularment i mantenir-los nets ajuda a detectar problemes abans que esdevinguin greus, estalviant diners en reparacions imprevistes en el futur. Les dades del sector mostren que les empreses que segueixen programes regulars de manteniment solen obtenir un millor rendiment dels seus sistemes d'acer inoxidable al llarg del temps; segons alguns estudis, la seva vida útil pot arribar a incrementar-se un 40 percent. Tècniques com la prova ultrasònica permeten als tècnics detectar punts febles o zones amb signes d'ús sense danyar l'estructura real, de manera que es puguin fer reparacions abans que sorgeixin problemes més grans. Els recobriments protectors també tenen un paper important en la lluita contra la corrosió, especialment en instal·lacions exposades a condicions difícils on la ferrugine seria un problema real. La majoria dels responsables d'instal·lacions saben que aquestes pràctiques funcionen, però aconseguir que tothom segueixi pràctiques consistents de manteniment continua sent un repte en moltes instal·lacions.
Notícies calentes 2025-01-03
2024-10-23
2024-11-15
TJYCT STEEL CO., LTD. especialitzada en productes d'acer al carboni, productes d'acer inoxidable i acer d'aliatge amb més de 16 anys. integritat, professional,
6è pis, Nord C6, Plaça Comercial Aocheng, Tianjin, Xina
Drets d'autor © 2024 TJYCT Steel Co., Ltd Política de privacitat
EN
