Uobičajene zablude i skupe pretpostavke

U primjenama industrijskog grijanja, gdje su sigurnost, pouzdanost i-ekonomična-efektivnost najvažnije stvari, nesporazumi o kvalitetu materijala mogu uzrokovati kvar opreme, neplanirane zastoje i ogromne finansijske gubitke. Dvije najčešće i najskuplje greške koje ljudi prave kada koriste grijače s patronom od nehrđajućeg čelika su mišljenje da je nehrđajući čelik 316 dobar za situacije na visokim{4}}temperaturama i da su svi materijali označeni kao "310S" isti. Ove greške se dešavaju zato što ljudi ne razumiju u potpunosti metalurško inženjerstvo i radije stavljaju-kratkoročnu pogodnost ili percipirani "kvalitet" ispred tačne specifikacije materijala. To često dovodi do nepotrebnih troškova i operativnih problema koji su se mogli izbjeći.

Ljudi često misle da je nerđajući čelik 316 samo "viša klasa" od 304 i da se može koristiti na bilo kojoj temperaturi. Ovo je česta i skupa greška. Ova pretpostavka zanemaruje osnovnu razliku u metalurgiji između dvije legure, koje su napravljene za različite radne uslove umjesto da budu hijerarhijski zamjenski. 316 nehrđajući čelik je poboljšana verzija 304, ali glavna razlika je u tome što ima molibden (obično 2-3% po težini) i nešto više nikla (10-81%% umjesto 10-81-14%). Glavni zadatak molibdena je da smanji izglede da se stvari iskvare ili korodiraju na mjestima sa puno hlorida, kao što su okeani, tvornice za hemijsku preradu ili mjesta gdje se koriste slana voda ili kaustični rastvori. Ova karakteristika je veoma korisna u korozivnim situacijama na umerenim temperaturama, ali ne pomaže mnogo kada se radi na temperaturama iznad 900 stepeni tokom dužeg vremenskog perioda.


Kada temperatura poraste, najvažnija mjera performansi nehrđajućeg čelika je njegova otpornost na termičku oksidaciju ili sposobnost da ostane jak kada je izložen vrućem zraku ili kisiku. Chromia, tanak sloj krom oksida, štiti nehrđajući čelik 304 i 316 od oksidacije. Međutim, ovaj sloj brzo gubi svoju stabilnost na temperaturama većim od 870 stepeni. Otpornost na termičku oksidaciju 316 je samo nešto bolja od one kod 304. Molibden koji ga čini otpornijim na koroziju ne čini ga jačim ili stabilnijim na visokim temperaturama. Korištenje grijača uloška od nehrđajućeg čelika 316 u primjeni od 950 stupnjeva dugo vremena nije sigurna odluka o dizajnu; to je siguran način za rano neuspjeh. Sloj hroma na 316 će se istrošiti tokom vremena, što će uzrokovati skaliranje (stvaranje debelih, krhkih naslaga oksida), krtost granica zrna i na kraju kvar grijača. 316 nehrđajući čelik je obično skuplji od 304, što pogoršava problem. To znači da operateri plaćaju više za materijal koji ne radi bolje na visokim temperaturama i čak može otkazati brže od ispravno određene alternative, kao što je 310S.

Još jedna velika greška je mišljenje da su svi "310S" materijali isti. 310S je vrsta austenitnog nerđajućeg čelika koji ima mnogo hroma i nikla (24–26% hroma, 19–22% nikla). Napravljen je da radi u veoma toplim uslovima, a može da izdrži termičku oksidaciju do 1150 stepeni. To je najbolji grijač s kertridžom za upotrebu na visokim-temperaturama, kao što su peći za toplinsku obradu i industrijske peći. Ali globalno tržište nehrđajućeg čelika je razbijeno, sa velikim razlikama u kvaliteti sirovina, standardima proizvodnje i praćenju industrijskih standarda. Neki proizvođači, pokušavajući da uštede novac, dobijaju 310S sa nivoima hroma ili nikla koji su na ekstremno niskom kraju standardnog raspona ASTM A240 ili čak malo ispod njega. Neki ljudi mogu koristiti sirovine koje imaju velike količine zaostalih elemenata poput sumpora i fosfora. To su nečistoće koje se ne mogu izbjeći, ali ako su previsoke, mogu umanjiti performanse legure pri visokim{16}}ima.

U povremenim testovima, ovaj podpar materijal može i dalje proći kao "310S", ali će imati nižu otpornost na oksidaciju, nižu čvrstoću puzanja (sposobnost da se odupre deformaciji pod visokim temperaturama i opterećenjem dugo vremena) i kraći vijek trajanja od potpuno usklađenog 310S. Na primjer, kertridž grijač napravljen sa niskim-hromom 310S može početi da se skalira i pokvari nakon samo nekoliko stotina sati korištenja na 1000 stepeni, dok grijač napravljen od potpuno usklađenog 310S može izdržati desetine hiljada sati pod istim uvjetima. Trošak ovog kvara daleko prevazilazi samo zamjenu grijača. Neplanirani zastoji mogu zaustaviti proizvodne linije, koštati mnogo novca za hitne popravke i koštati mnogo novca u izgubljenim prodajnim-troškovima koji su često mnogo veći od originalnih ušteda korištenjem materijala koji nisu kvalitetni.

Pravi grijač od nehrđajućeg čelika 310S za korištenje na vrlo visokim ili vrlo niskim temperaturama uvijek treba imati izvještaj o ispitivanju mljevenja (MTR) ili certifikat materijala koji pokazuje da ispunjava ASTM A240, što je standard za hrom i hrom{2}}nikl ploče, limove i trake od nehrđajućeg čelika. Ova potvrda nije samo formalnost; daje vam provjerljive, serijski{4}}specifične informacije o hemijskom sastavu grijača (uključujući hrom, nikl, molibden i druge komponente) i mehaničkim svojstvima (kao što je vlačna čvrstoća i otpornost na puzanje). Provjera ove papirologije je brz i jednostavan način da se uvjerite da će grijač kertridža raditi kako je obećano, izbjegavajući skupe probleme koji dolaze s korištenjem materijala lošeg{6}}kvaliteta. Nažalost, mnogi operateri ignorišu ovaj korak jer misle da je oznaka "310S" dovoljna. Ovo je greška koja može dovesti do skupih kvarova i problema u radu.

Ovi nesporazumi nisu samo tehničke greške; pokazuju veći trend stavljanja-kratkoročnih smanjenja troškova ili jednostavnog razmišljanja o "hijerarhiji razreda" ispred inženjerske preciznosti. Ne postoji jedna-veličina-koja odgovara-nehrđajući čelik za industrijsko grijanje. 316 je najbolji za situacije koje su umjereno vruće i korozivne, dok je 310S jedini izbor koji dobro radi na vrlo visokim temperaturama. Pod pretpostavkom da je svaki "310S" isti, zanemaruje se i činjenica da kvalitet materijala može varirati u stvarnom svijetu i da je certifikacija vrlo važna. Operateri mogu izbjeći kvarove, skratiti vrijeme zastoja i dugoročno uštedjeti novac na svojim aplikacijama za grijanje tako što će se otarasiti ovih uvjerenja i staviti visoku vrijednost na tačnu specifikaciju materijala, što uključuje provjeru MTR-a i poznavanje metalurške osnove performansi legure.