في تحلية مياه البحر وغيرها خدمات عالية الكلوريدنادراً ما يكون عطل عمود المضخة مجرد مشكلة صيانة. إنه يعني عادةً عمليات إغلاق غير مخطط لها، خسائر في الإنتاج وأسئلة صعبة من المستخدم النهائي: "لماذا فشل العمود بهذه السرعة، على الرغم من أنه مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L؟" 

بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية وموردي الأعمدة، لا تُعد هذه مشكلة بحثية، بل مشكلة مشكلة في الخدمةعندما لا يعود العملاء راضين عن عمر المنتج وموثوقيته 316 لتر أعمدة المضخاتإنهم بحاجة إلى شرح تقني واضح وخيار مواد أكثر متانة، بدلاً من إصلاح قصير الأجل آخر.

316 لتر هو مستخدم على نطاق واسع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتيفي العديد من تطبيقات المياه منخفضة الكلوريد ودرجات الحرارة المعتدلة، يوفر الفولاذ 316L توازنًا جيدًا بين مقاومة التآكل، وقابلية اللحام، والتوافر. بالنسبة للمضخات منخفضة المخاطر، والخدمات المساعدة، والبيئات المعتدلة، لا يزال الفولاذ 316L خيارًا معقولًا وفعالًا من حيث التكلفة. مادة عمود المضخة.

تبدأ المشكلة عندما يتعرض الفولاذ 316L لظروف مياه البحر القاسية: مستويات أعلى من الكلوريد، ودرجات حرارة مرتفعة، وتشغيل متواصل لفترات طويلة، وأحمال ميكانيكية أعلى. في هذه الحالات، يصبح هامش أمان الفولاذ 316L أقل قابلية للتنبؤ، ويبدأ المهندسون بطبيعة الحال في البحث عن حلول بديلة. خيار ذو جودة أعلى.

عندما يبدأ الفولاذ المقاوم للصدأ 316L في الظهور بمظهر غير مناسب في ظروف مياه البحر القاسية، فإن السؤال التالي الذي يطرحه العديد من المهندسين والمستخدمين النهائيين بسيط: "هل يجب أن ننتقل إلى 2205 وهل هو حقاً من الفولاذ المقاوم للصدأ أم من سبيكة خاصة؟

دوبلكس 2205 هو الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجوهذا يعني أن بنيته المجهرية تتكون تقريبًا من الأوستنيت 50% والفريت 50%. وبالمقارنة مع الفولاذ 316L، فإنه يحتوي على مستويات أعلى من الكروم والموليبدينوم والنيتروجين، وهو مصمم لتوفير كليهما. قوة أعلى ومقاومة أفضل بكثير لـ التآكل الموضعيببساطة، هو الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة، وليس عائلة مواد مختلفة تمامًا.

بالنسبة لأعمدة المضخات، يُستخدم عادةً الفولاذ المزدوج 2205 في مياه البحر, محلول ملحي وغيرها من الخدمات التي تتطلب تركيزات عالية من الكلوريد، حيث يكون كل من الحمل الميكانيكي وتكلفة التوقف عن العمل مرتفعين، وحيث يبدأ استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L في الظهور بمظهر غير آمن من حيث العمر الافتراضي. وهذا يثير بطبيعة الحال السؤال التالي: ما هي المشكلة تحديدًا في الفولاذ المقاوم للصدأ 316L في هذه الخدمات؟

في البيئات ذات نسبة الكلوريد العالية، معظم أعطال عمود 316L إنها ليست مجرد تآكل منتظم وبسيط. بل هي عادةً مزيج من حفر أو تآكل الشقوق زائد تشقق التآكل الإجهادي (SCC).

عمليًا، يبدو هذا كعمود "لا يبدو متآكلًا بشدة" ولكنه مع ذلك يُصاب بتشقق أو حتى كسر بالقرب من منطقة مانع التسرب أو الكتف أو مجرى المفتاح. تعمل الحفر الموضعية كـ أجهزة تركيز التوتربينما تُحفز إجهادات الالتواء والانحناء بدء التصدع ونموه في ظل ظروف تحتوي على الكلوريد. ولهذا السبب، قد يبدو الفولاذ 316L مقبولاً أثناء الفحص البصري، ولكنه قد يفشل بشكل غير متوقع في ظروف الخدمة القاسية في مياه البحر.

مرة واحدة SCC عندما يُعترف بأن هذه هي المشكلة الحقيقية، يصبح من الأسهل تحديد مواطن ضعف الفولاذ المقاوم للصدأ 316L. ويكون الخطر في أعلى مستوياته عندما تتداخل عدة عوامل:

• محتوى عالٍ من الكلوريد، مثل مياه البحر أو المحاليل الملحية المركزة. 
  
  
• درجة الحرارةمياه البحر أو محلول ملحي دافئ. 
  
  
• التحميل الميكانيكي المستمرعلى عمود طويل أو رفيع. 
  
  
• نقاط تركيز الإجهاد والشقوق، بما في ذلك مناطق الختم والأكتاف ومجاري المفاتيح.
  
  

دوبلكس 2205 طُوِّر هذا الفولاذ لمعالجة نقاط ضعف الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مثل 316L، في البيئات القاسية، لذا تتوافق مزاياه تمامًا مع مشاكل أعمدة المضخات في مياه البحر. وبالمقارنة مع 316L، فإنه يوفر ثلاث مزايا رئيسية لأعمدة المضخات:

• قوة أعلى— قوة الخضوع تبلغ ضعف قوة الخضوع لـ 316L تقريبًا، وهو أمر ذو قيمة خاصة للأعمدة الطويلة ذات الأحمال العالية.
  
  
• مقاومة أفضل للتنقر والتآكل الشقوقي— قيمة PREN الأعلى تعني عددًا أقل من الحفر وأقل حدة، مما يقلل من مواقع بدء التآكل الإجهادي.
  
  
• انخفاض قابلية الإصابة بتشققات الخلايا الحرشفية الناتجة عن الكلوريد- تُظهر الفولاذات المقاومة للصدأ المزدوجة مقاومة أفضل بكثير لتشقق التآكل الإجهادي في العديد من ظروف مياه البحر

على الرغم من أن الفولاذ المزدوج 2205 أقوى وأكثر مقاومة للتآكل، إلا أنه ليس مصممًا ليحل محل الفولاذ 316L بشكل كامل. خيار ذو جودة أعلى للخدمات ذات المخاطر العالية.

بمجرد اتخاذ قرار بنقل بعض الأعمدة من 316L إلى دوبلكس 2205يجب التعامل مع الترقية على أنها التغيير الهندسيليس مجرد إضافة بند جديد إلى قائمة المواد. على الأقل، يجب على مصنعي المعدات الأصلية وموردي الأعمدة ما يلي:

• أعد الفحص قطر العمود, صلابةو انتقادات، باستخدام قوة 2205 الأعلى بشكل معقول بدلاً من تقليل الأبعاد بشكل مفرط.
  
  
• تأكد من أن عمليات التشكيل والمعالجة الحرارية والتشغيل الآلي تتم بواسطة شركاء ذوي خبرة في الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج، لتجنب مشاكل مثل عدم توازن الطور أو طور سيجما.
  
  
• حدد متطلبات الفحص المناسبة: كيمياء, البنية المجهرية, الخواص الميكانيكيةو يو تي، مع إجراء اختبارات إضافية للتآكل حيث يكون خطر الفشل أعلى ما يمكن.

عند اختيار مورد لمواد عمود Duplex 2205، من الأفضل التركيز أولاً على الموردين ذوي الخبرة المثبتة تجربة السكن المزدوج، التحكم في البنية المجهرية والسجل الحافل في مشاريع ضخ مياه البحر أو تحلية المياه، بدلاً من الاعتماد على السعر فقط.