Các ống bằng thép không gỉ được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất thường gặp phải vấn đề ăn mòn nghiêm trọng khi tiếp xúc với các chất khắc nghiệt như axit và kiềm. Điều xảy ra là các hóa chất này tấn công vào bề mặt kim loại, phá vỡ lớp oxit bảo vệ vốn giúp duy trì độ bền cấu trúc. Theo nghiên cứu được công bố bởi Tạp chí Khoa học Điện hóa Quốc tế, khoảng 70% các ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất gặp phải một số dạng hư hỏng do ăn mòn. Con số này cho thấy tầm quan trọng thiết yếu của việc lựa chọn vật liệu có khả năng chống chịu tốt trước các tác nhân hóa học. Axit sulfuric và axit hydrochloric nằm trong số những tác nhân gây ăn mòn nghiêm trọng nhất. Đối với các cơ sở xử lý các loại axit cụ thể này, việc lựa chọn thép không gỉ loại 316L là một quyết định hợp lý nhờ khả năng chống ăn mòn vượt trội mà nó cung cấp. Việc nắm rõ chính xác các loại hóa chất sẽ xuất hiện trong quá trình xử lý không chỉ là một thực hành tốt—đây là yếu tố thiết yếu để chọn đúng loại thép không gỉ có thể chịu đựng được áp lực trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.
Nhiệt độ cao và áp suất trong quá trình xử lý hóa chất thực sự gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến các ống thép không gỉ theo thời gian. Các điều kiện khắc nghiệt thường làm tăng tốc độ ăn mòn, cuối cùng dẫn đến sự cố ống về sau. Nghiên cứu cho thấy ngay cả những thay đổi nhỏ về nhiệt độ cũng có thể làm tăng tốc độ ăn mòn lên tới 50%, vì vậy việc lựa chọn vật liệu có khả năng chịu được môi trường khắc nghiệt này là hoàn toàn cần thiết. Hãy lấy một ví dụ thực tế từ hồ sơ của ASME: họ ghi nhận một trường hợp các kỹ sư đã chọn sai loại thép không gỉ cho ứng dụng của họ. Kết quả là gì? Toàn bộ hệ thống ống bị hỏng khi tiếp xúc với ứng suất nhiệt, gây thiệt hại hàng ngày về thời gian sản xuất bị mất mát cho cơ sở đó. Đó là lý do tại sao việc lựa chọn các loại thép không gỉ được thiết kế đặc biệt để chịu được nhiệt độ và áp suất cực cao lại mang lại lợi ích to lớn nếu chúng ta muốn vận hành hệ thống ổn định mà không gặp sự cố bất ngờ.
Thép không gỉ nhận được khả năng chống ăn mòn từ một lớp oxit crom hình thành tự nhiên trên bề mặt của nó. Khi thép không gỉ thông thường tiếp xúc với không khí, crom trong kim loại bắt đầu phản ứng ngay lập tức, tạo ra lớp bảo vệ vi mô này. Điều khiến lớp phủ này đặc biệt là khả năng của nó trong việc ngăn chặn hơi nước và các hóa chất ăn mòn thâm nhập đến lớp thép bên dưới. Nghiên cứu cho thấy các lớp này hoạt động hiệu quả hơn trong một số điều kiện nhất định, nhưng chúng vẫn thể hiện độ bền đáng kể trong các nhà máy và cơ sở sản xuất nơi mà kim loại thông thường sẽ bị xuống cấp nhanh chóng. Đối với bất kỳ ai làm việc với các sản phẩm bằng thép không gỉ, việc nhận biết lớp bảo vệ này có tồn tại hay không có thể tạo ra sự khác biệt lớn giữa việc thiết bị sử dụng được hàng thập kỷ hay phải thay thế chỉ sau vài năm do hư hại bởi gỉ sét.
Việc thêm molypden vào thép không gỉ thực sự làm tăng khả năng chống lại những dạng ăn mòn khó chịu gọi là ăn mòn lỗ và ăn mòn khe hở, đặc biệt là khi tiếp xúc với các điều kiện khắc nghiệt. Khi các nhà sản xuất đưa kim loại này vào các hỗn hợp thép không gỉ của họ, họ thu được các vật liệu có độ bền cao hơn vì chúng ngăn chặn hiệu quả những khu vực nhỏ nơi mà ăn mòn thường bắt đầu. Nghiên cứu từ các chuyên gia luyện kim cho thấy rõ ràng rằng các hợp kim chứa thêm molypden có khả năng chống chịu tốt hơn nhiều so với các loại thép không gỉ thông thường, nghĩa là ít gặp phải các vấn đề liên quan đến độ toàn vẹn cấu trúc theo thời gian ở các bộ phận quan trọng. Hãy nhìn vào các con tàu đang di chuyển qua vùng nước mặn hoặc thiết bị được sử dụng trong các nhà máy xử lý hóa chất – đây chính là những nơi mà một số loại thép không gỉ chứa molypden nhất định có khả năng chịu đựng tốt hơn hẳn các loại khác. Đó chính là lý do vì sao rất nhiều kỹ sư lại chỉ định sử dụng các mác thép đặc biệt này khi xây dựng bất cứ thứ gì cần phải chịu được sự tiếp xúc với hóa chất khắc nghiệt hoặc tiếp xúc liên tục với nước biển.
Thép không gỉ với hàm lượng carbon thấp hơn giúp ngăn ngừa sự hình thành các carbide, đặc biệt là trong quá trình hàn, điều này thực tế khiến các khu vực được hàn trở nên chống ăn mòn tốt hơn. Bằng cách giảm mức carbon, nguy cơ xảy ra ăn mòn về sau sẽ ít hơn vì cấu trúc vẫn giữ được độ bền chắc theo thời gian. Các nghiên cứu cho thấy thép không gỉ có hàm lượng carbon thấp hoạt động chống lại sự ăn mòn tốt hơn nhiều so với các loại có hàm lượng carbon cao, yếu tố này rất quan trọng trong các công trình xây dựng đòi hỏi vật liệu lâu bền. Hầu hết các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện nay đều khuyến nghị sử dụng các loại thép carbon thấp này bất cứ khi nào có thể vì chúng hoạt động tốt hơn ở những nơi dễ tiếp xúc với độ ẩm và hóa chất. Đó cũng là lý do vì sao nhiều nhà xây dựng cầu và nhà sản xuất bồn chứa đã chuyển sang sử dụng chúng cho các mối nối quan trọng cần duy trì nguyên vẹn trong nhiều thập kỷ.
Hiểu rõ sự khác biệt giữa thép không gỉ 304 và 316 đóng vai trò rất quan trọng khi lựa chọn vật liệu cho công việc liên quan đến hóa chất. Điều thực sự phân biệt chúng là thành phần cấu tạo và cách mà thành phần đó ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng. Chẳng hạn, thép không gỉ 316 thực tế chứa molypden, một thành phần giúp nó chống lại sự ăn mòn do clorua tốt hơn rất nhiều. Trong khi đó, thép không gỉ 304 rất phổ biến và hoạt động tuyệt vời trong nhiều tình huống, nhưng do không có molypden nên khả năng chống chịu kém hơn khi tiếp xúc với nước biển hoặc các chất ăn mòn khác. Chúng ta cũng thấy điều này thể hiện trong thực tế. Các nhà sản xuất thiết bị hàng hải thường chọn loại 316 vì nó bền hơn trong điều kiện nước mặn. Số liệu ngành công nghiệp xác nhận điều này, bên cạnh đó những người từng làm việc với cả hai loại thép đều phản hồi rằng kết quả tốt hơn rõ rệt khi lựa chọn đúng loại thép phù hợp với môi trường sử dụng. Nhìn vào các thông số kỹ thuật cũng khẳng định điều chúng ta đã biết: 304 hoạt động tốt trong các điều kiện thông thường, nhưng khi môi trường trở nên khắc nghiệt và có tính ăn mòn cao, thì 316 về cơ bản có hiệu suất vượt trội hơn.
Các kỹ sư hàng hải và người vận hành nhà máy ven biển ưa chuộng thép không gỉ 316L cho các khu vực có hàm lượng clorua cao vì nó chống chịu ăn mòn tốt hơn nhiều so với các loại thép khác. Điều khiến 316L đặc biệt là hàm lượng carbon thấp hơn, giúp ngăn kim loại trở nên nhạy cảm trong quá trình hàn. Điều này đồng nghĩa với việc vật liệu vẫn giữ được các tính chất bảo vệ của nó ngay cả khi tiếp xúc với hóa chất khắc nghiệt trong thời gian dài. Số liệu thực tế cũng xác nhận điều này, khi nhiều cơ sở báo cáo số lần hỏng hóc của các bộ phận làm từ 316L ít hơn đáng kể so với các bộ phận thép không gỉ tiêu chuẩn 304 được lắp đặt trong môi trường nước mặn tương tự. Trên khắp các nhà máy đóng tàu và trạm khử muối trên thế giới, các đội bảo trì liên tục lựa chọn 316L là vật liệu ưu tiên mỗi khi thiết bị phải chịu tác động liên tục của hơi nước biển hoặc điều kiện nước lợ. Đối với bất kỳ ai làm việc trong lĩnh vực cơ sở hạ tầng gần các khu vực ven biển hoặc trong ngành công nghiệp xử lý hóa chất, việc chỉ định sử dụng 316L không chỉ là một thực hành tốt mà gần như là điều cần thiết để tránh những khoản chi phí thay thế đắt đỏ trong tương lai.
Việc kiểm tra định kỳ đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì khả năng chống ăn mòn của ống thép không gỉ theo thời gian. Hầu hết các quy trình kiểm tra tiêu chuẩn đều bao gồm việc quan sát bề mặt để phát hiện vấn đề, sử dụng thiết bị siêu âm để kiểm tra độ dày, và đôi khi áp dụng kỹ thuật tia X để tìm ra các hư hỏng ẩn. Theo các hướng dẫn trong ngành, các cơ sở thường lên lịch kiểm tra mỗi sáu tháng khi điều kiện không quá khắc nghiệt, nhưng cần thực hiện thường xuyên hơn nếu môi trường có tính xâm thực hoặc ăn mòn cao. Các chuyên gia bảo trì nhấn mạnh rằng việc phát hiện sự cố sớm sẽ giúp tiết kiệm chi phí trong dài hạn, bởi không ai mong muốn phải xử lý các sự cố vỡ ống hoặc thay thế đắt tiền. Tuân thủ đúng quy trình kiểm tra giúp bảo vệ ống nguyên vẹn và kéo dài tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống thép không gỉ. Các nhà máy duy trì tốt các quy trình kiểm tra kỹ lưỡng thường nhận thấy hệ thống đường ống hoạt động hiệu quả hơn và đòi hỏi ít sửa chữa khẩn cấp hơn trong tương lai.
Giữ cho các ống thép không gỉ luôn sạch sẽ là điều rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động và tuổi thọ của chúng trước khi cần thay thế. Theo thời gian, nhiều loại chất bẩn tích tụ lại như bụi, dầu, các hạt nhỏ từ môi trường xung quanh và nếu để quá lâu, những chất bẩn này sẽ bắt đầu ăn mòn kim loại, gây ra các vấn đề nghiêm trọng về gỉ sét về sau. Hầu hết các cơ sở sử dụng ba phương pháp chính để xử lý vấn đề này: vòi phun nước áp lực cao rất hiệu quả với các lớp cặn bám dày, dung dịch hóa chất xử lý các vết bẩn cứng đầu, trong khi làm sạch bằng hơi nước sẽ tiếp cận được những vị trí khó tiếp cận. Kỹ thuật phù hợp phụ thuộc vào loại chất bẩn đã tích tụ và vị trí bám dính của chúng. Hướng dẫn bảo trì thường khuyến cáo nên tuân thủ các khoảng thời gian làm sạch định kỳ và sử dụng các sản phẩm được pha chế đặc biệt dành cho bề mặt thép không gỉ mà không gây tổn hại đến chúng. Khi các công ty thực hiện nhất quán các quy trình làm sạch đúng cách, tỷ lệ sự cố ăn mòn giảm đáng kể và hoạt động sản xuất diễn ra liên tục, không gặp phải những khoảng dừng máy bất ngờ.
Tin Tức Nổi Bật2025-01-03
2024-10-23
2024-11-15
CÔNG TY TNHH THÉP TJYCT chuyên về các sản phẩm thép cacbon, sản phẩm thép không gỉ và thép hợp kim hơn 16 năm. chính trực, chuyên nghiệp,
tầng 6, Bắc C6, Trung tâm Thương mại Aocheng, Thiên Tân, Trung Quốc
Bản quyền © 2024 TJYCT Steel Co., Ltd Chính sách bảo mật
EN
