En tant que fournisseur de 420 tuyaux en acier inoxydable, j'ai été témoin de première main l'utilisation généralisée de ces tuyaux dans diverses industries. Une zone où 420 tuyaux en acier inoxydable sont couramment utilisés est le traitement des eaux usées. Les usines de traitement des eaux usées sont des environnements complexes qui présentent des défis uniques, en particulier en ce qui concerne la corrosion. Dans ce blog, je vais me plonger dans les défis liés à la corrosion auxquels 420 tuyaux en acier inoxydable sont confrontés dans le traitement des eaux usées.
Composition et propriétés générales de 420 acier inoxydable
420 L'acier inoxydable est un acier inoxydable martensitique. Il contient environ 12 à 14% de chrome, qui fournit un niveau de base de résistance à la corrosion. Le chrome forme une couche d'oxyde passive à la surface de l'acier, la protégeant de l'oxydation et de la corrosion supplémentaires dans de nombreux environnements. Cependant, par rapport aux aciers inoxydables austénitiques comme 304 ou 316, l'acier inoxydable 420 a une teneur en nickel plus faible et une teneur en carbone plus élevée, ce qui lui donne différentes propriétés mécaniques et résistantes à la corrosion.
La teneur élevée en carbone en 420 en acier inoxydable le rend durable grâce à un traitement thermique, ce qui est utile pour les applications nécessitant une résistance à haute résistance et à l'usure. Mais cette même teneur élevée en carbone peut également avoir des impacts négatifs sur sa résistance à la corrosion dans certaines conditions.
Défis de corrosion dans le traitement des eaux usées
Composition chimique des eaux usées
Les eaux usées sont un mélange complexe de substances organiques et inorganiques. Il contient une variété d'acides, de bases, de sels et de micro-organismes. Les acides organiques, tels que l'acide acétique et l'acide lactique, peuvent être produits pendant la décomposition de la matière organique dans les eaux usées. Ces acides peuvent réduire le pH des eaux usées, ce qui rend l'environnement plus acide. Lorsque le pH des eaux usées tombe, la couche d'oxyde passive à la surface du tuyau en acier inoxydable 420 peut être endommagée. La couche d'oxyde de chrome, qui est stable dans un environnement neutre ou légèrement alcalin, peut commencer à se dissoudre dans un milieu acide. Une fois la couche passive violée, le métal sous-jacent est exposé aux agents corrosifs dans les eaux usées, conduisant à la corrosion.
En plus des acides, les eaux usées contient également des sels tels que le chlorure de sodium, le chlorure de calcium et le sulfate de magnésium. Les ions chlorure sont particulièrement agressifs en acier inoxydable. Ils peuvent pénétrer la couche d'oxyde passive et provoquer une corrosion de piqûres. La corrosion de piqûres est une forme localisée de corrosion qui peut conduire à la formation de petits trous ou de fosses à la surface du tuyau. Ces fosses peuvent se développer avec le temps, ce qui a finalement échoué le tuyau.
Activité microbienne
Les micro-organismes jouent un rôle important dans le traitement des eaux usées. Certaines bactéries, comme les bactéries de sulfate - la réduction des bactéries (SRB), peuvent prospérer dans les conditions anaérobies souvent trouvées dans les tuyaux d'égouts. La SRB peut réduire les ions sulfates dans les eaux usées en sulfure d'hydrogène. Le sulfure d'hydrogène est un gaz hautement corrosif qui peut réagir avec le fer dans le tuyau en acier inoxydable 420 pour former du sulfure de fer. Cette réaction corrode non seulement le tuyau mais affaiblit également la couche d'oxyde passive, ce qui rend le tuyau plus sensible à une nouvelle corrosion.
Les biofilms peuvent également se former à la surface du tuyau en acier inoxydable 420. Un biofilm est une fine couche de micro-organismes et leurs substances polymères extracellulaires. Les biofilms peuvent créer un environnement micro-différent des eaux usées en vrac. Ils peuvent piéger des substances corrosives, telles que les acides et les ions de chlorure, et augmenter la concentration de ces substances à l'interface tuyau - biofilm. Cela peut accélérer le processus de corrosion.
Conditions d'écoulement
Le débit et le schéma d'écoulement des eaux usées dans les tuyaux peuvent également affecter la corrosion. Dans les zones à faible débit, une sédimentation peut se produire. Les sédiments peuvent s'accumuler à la surface du tuyau, créant une couche stagnante où les niveaux d'oxygène sont faibles. Cela peut conduire à une corrosion différentielle de l'aération. La corrosion de l'aération différentielle se produit lorsqu'il y a une différence dans la concentration en oxygène entre deux zones de la surface métallique. La zone avec une concentration en oxygène plus faible agit comme l'anode et corrode préférentiellement.
D'un autre côté, un débit de vitesse élevé peut provoquer une érosion - la corrosion. Érosion - La corrosion est une combinaison d'usure mécanique et de corrosion. Les eaux usées à vitesse élevée peuvent transporter des particules solides, comme le sable et le grain, qui peuvent abrasser la surface du tuyau en acier inoxydable 420. Cette abrasion peut éliminer la couche d'oxyde passive, exposant le métal sous-jacent à la corrosion.
Impact de la corrosion sur 420 tuyaux en acier inoxydable dans le traitement des eaux usées
Intégrité structurelle
La corrosion peut réduire considérablement l'intégrité structurelle de 420 tuyaux en acier inoxydable. La corrosion de piqûres, en particulier, peut conduire à la formation de petits trous dans la paroi du tuyau. Ces trous peuvent croître avec le temps, provoquant des fuites. Les fuites dans les tuyaux d'égouts peuvent entraîner une contamination environnementale et des risques pour la santé. De plus, la corrosion générale peut également mincer la paroi du tuyau, réduisant sa résistance et la rendant plus sujette à la rupture sous pression.
Efficacité opérationnelle
Les tuyaux corrodés peuvent également affecter l'efficacité opérationnelle des usines de traitement des eaux usées. À mesure que la paroi du tuyau devient rugueuse en raison de la corrosion, la résistance à l'écoulement des eaux usées augmente. Cela nécessite plus d'énergie pour pomper les eaux usées à travers les tuyaux, augmentant le coût opérationnel. De plus, les produits de corrosion peuvent s'accumuler à l'intérieur des tuyaux, réduisant la zone transversale du tuyau et restreignant davantage l'écoulement des eaux usées.
Stratégies d'atténuation
Sélection des matériaux et modification des alliages
Une façon d'atténuer la corrosion est de sélectionner la note appropriée de l'acier inoxydable ou de modifier la composition en alliage. Par exemple,630 Tube en acier inoxydableetSS 410 2 mm 3 mm 6 mm Bar rond en acier inoxydableont différentes compositions en alliage par rapport à 420 en acier inoxydable et peuvent offrir une meilleure résistance à la corrosion dans les environnements de traitement des eaux usées. L'ajout d'éléments tels que le molybdène au 420 acier inoxydable peut améliorer sa résistance à la corrosion de piqûres causée par les ions de chlorure.
Traitement de surface
Les traitements en surface peuvent également améliorer la résistance à la corrosion de 420 tuyaux en acier inoxydable. La passivation est un processus de traitement de surface commun qui implique de traiter le tuyau avec un agent oxydant pour éliminer le fer libre de la surface et favoriser la formation d'une couche d'oxyde passive plus stable. Le revêtement du tuyau d'une couche protectrice, tel que de l'époxy ou du polyéthylène, peut également isoler le tuyau des eaux usées corrosives.
Surveillance et maintenance
Une surveillance régulière des tuyaux est essentielle pour détecter la corrosion à un stade précoce. Des méthodes de test non destructrices, telles que les tests ultrasoniques et les tests de courant de bordure, peuvent être utilisés pour détecter la corrosion interne et externe. Une fois la corrosion détectée, des mesures de maintenance appropriées peuvent être prises, telles que la réparation ou le remplacement des sections corrodées du tuyau.
Conclusion
En conclusion, 420 tuyaux en acier inoxydable sont confrontés à plusieurs défis liés à la corrosion dans les environnements de traitement des eaux usées. La composition chimique complexe des eaux usées, de l'activité microbienne et des conditions d'écoulement contribuent toutes au processus de corrosion. La corrosion peut avoir un impact significatif sur l'intégrité structurelle et l'efficacité opérationnelle des tuyaux. Cependant, grâce à la sélection des matériaux appropriés, au traitement de surface et à la surveillance et à l'entretien réguliers, ces défis peuvent être atténués.
En tant que fournisseur de 420 tuyaux en acier inoxydable, je comprends l'importance de fournir des produits de haute qualité qui peuvent résister aux conditions difficiles du traitement des eaux usées. Si vous avez besoin de tuyaux en acier inoxydable pour votre projet de traitement des eaux usées, ou si vous avez des questions sur les solutions de corrosion - résistantes, je vous encourage à me contacter pour l'approvisionnement et d'autres discussions. Nous pouvons travailler ensemble pour trouver les meilleurs produits en acier inoxydable qui répondent à vos besoins spécifiques.
Références
- Fontana, MG (1986). Ingénierie de la corrosion. McGraw - Hill.
- Uhlig, HH et Revie, RW (1985). Corrosion et contrôle de la corrosion. Wiley - Interscience.
- ASTM International. (2019). Spécification standard pour les barres et formes en acier inoxydable martensitique. ASTM A276.