Strategije odabira materijala za grijače uložaka u korozivnoj okolini

U uvjetima kemijske obrade, tradicionalni materijali grijača uložaka brzo se kvare, što dovodi do ranih kvarova koji zaustavljaju proizvodnju i kontaminiraju ključne procesne sastojke. U neprijateljskim okruženjima, omotači od nehrđajućeg čelika koji su dovoljno dobri za redovitu industrijsku upotrebu mogu se oštetiti djelovanjem klorida, kaustičnim otopinama ili izlaganjem kiselinama u samo nekoliko tjedana. Odabir pravih legura za plašt i sigurnosnih mjera za izloženost određenim kemikalijama zaustavlja te brze načine kvara i uvelike produljuje servisne intervale.

Za većinu namjena, nehrđajući čelik 304 koji prevladava u običnim patronskim grijačima odličan je izbor jer je otporan na koroziju i nije preskup. Ali kada sol, polimeri koji-sadrže klorid ili jaka sredstva za dezinfekciju dođu u dodir sa stijenkom plašta, počinje korozija koja prolazi kroz stijenku i pušta procesne materijale u grijač. Kada vlaga ili kemikalije dođu do izolacije od magnezijevog oksida, struja istječe i učinkovitost grijanja opada na nepredvidiv način. U morskim područjima ili obalnim proizvodnim pogonima ovaj se obrazac degradacije događa u mjesecima umjesto godinama.


Incoloy legure su bolje otporne na kloridnu koroziju i oksidaciju na visokim temperaturama od drugih vrsta metala. Ovo se temelji na iskustvu s farmaceutskom opremom i opremom za preradu hrane. Ovi spojevi nikla-željeza-kroma ostaju jaki u postavkama ispiranja kada se kaustična sredstva za čišćenje raspršuju pod visokim pritiskom i nakon toga slijedi kiselo ispiranje. Legura je skuplja od običnog nehrđajućeg čelika, ali duži radni vijek i rjeđe održavanje čine je vrijednom dodatnog novca u slučajevima kada zamjena grijača znači zaustavljanje proizvodnje ili ponovnu provjeru sterilnog okruženja.

Usporedba različitih-legura visokih performansi pokazuje da neke obitelji kemikalija imaju određene prednosti. Titanijski omotači mogu izdržati vrlo oksidirajuće kiseline i kloridne uvjete koji uništavaju čak i Incoloy materijale. Međutim, smanjena toplinska vodljivost metala i veća cijena znače da se mogu koristiti samo u vrlo jakim kemijskim uvjetima. U nekim kemijskim postupcima okruženja sumporne ili fosforne kiseline mogu biti vrlo opasna. Hastelloy C-276 je primjer specijalizirane legure koja može izdržati ove uvjete bolje od običnih materijala. Da biste odabrali pravu kemijsku vrstu, morate točno znati koje su, čak i male količine zagađivača koje se možda ne čine kao velika stvar, ali zapravo puno ubrzavaju koroziju.

Temperatura ima veliki utjecaj na to koliko brzo stvari korodiraju. Više temperature često znatno ubrzavaju kemijske napade. Na 200 ili 300 stupnjeva, materijal koji dobro funkcionira na sobnoj temperaturi možda uopće neće funkcionirati. Ispitivanje korozije pri visokim temperaturama dok je oprema u uporabi često pokazuje iznenađujuće veze između mehanizama toplinskog i kemijskog stresa. Kada se materijali koriste u situacijama u kojima će biti izloženi i visokim temperaturama i kemikalijama, pažljiv odabir materijala uz velike sigurnosne margine može ih spriječiti da katastrofalno pokvare kada budu gurnuti do svojih granica.

Kvaliteta završne obrade površine utječe na to koliko je materijal otporan na koroziju, a ne samo na izbor osnovnog materijala. Manje je vjerojatno da će se polirane površine lijepiti za kemikalije i korodirati u pukotinama nego za grube ili mat površine. Elektropoliranjem se uklanjaju površinske nečistoće i slojevi-osiromašeni kromom koji nastaju tijekom zavarivanja ili strojne obrade. To vraća sposobnost temeljne legure da se odupre koroziji. U proizvodnji hrane ili lijekova, završni slojevi s određenim prosjekom hrapavosti sprječavaju rast bakterija i otporni su na kemijska sredstva za dezinfekciju.