Em dessalinização da água do mar e outros serviços com alto teor de cloretoUma falha no eixo da bomba raramente é apenas um problema de manutenção. Geralmente significa paralisações não planejadas, perda de produção e perguntas difíceis do usuário final: "Por que o eixo falhou tão cedo, mesmo sendo de aço inoxidável 316L?" 

Para fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e fornecedores de eixos, isso não é um problema de pesquisa, mas sim uma oportunidade. problema de serviçoQuando os clientes deixam de estar satisfeitos com a vida útil e a confiabilidade de 316L eixos de bombaEles precisam de uma explicação técnica clara e de uma opção de material mais robusta, em vez de mais um reparo paliativo.

316L é amplamente utilizado aço inoxidável austeníticoEm muitos processos e aplicações com água de baixo teor de cloreto e temperatura moderada, o aço inoxidável 316L oferece um bom equilíbrio entre resistência à corrosão, soldabilidade e disponibilidade. Para bombas de baixo risco, serviços auxiliares e ambientes amenos, o 316L ainda é uma opção razoável e com boa relação custo-benefício. material do eixo da bomba.

O problema começa quando o aço inoxidável 316L é submetido a condições mais agressivas em água do mar: níveis mais elevados de cloreto, temperaturas altas, operação contínua prolongada e cargas mecânicas maiores. Nessas situações, a margem de segurança do 316L torna-se muito menos previsível e, naturalmente, os engenheiros começam a procurar uma alternativa. opção de nível superior.

Quando o aço 316L começa a parecer insuficiente em condições de água do mar mais severas, a próxima pergunta que muitos engenheiros e usuários finais fazem é simples: “Deveríamos migrar para...” 2205 — E é mesmo aço inoxidável ou alguma liga especial?

Duplex 2205 é um aço inoxidável duplex, o que significa que sua microestrutura é aproximadamente composta de austenita 50% e ferrita 50%. Comparado ao 316L, ele contém níveis mais elevados de cromo, molibdênio e nitrogênio e foi projetado para oferecer ambos maior força e uma resistência significativamente melhor a corrosão localizadaEm termos simples, é um(a) aço inoxidável de alta qualidade, não se trata de uma família de materiais completamente diferente.

Para eixos de bombas, o Duplex 2205 é normalmente aplicado em água do mar, salmoura e outros serviços com alto teor de cloreto, onde tanto a carga mecânica quanto o custo do tempo de inatividade são elevados, e onde o aço 316L começa a parecer arriscado em termos de vida útil. Isso naturalmente levanta a próxima questão: nesses serviços, o que exatamente está dando errado com o aço 316L?

Em ambientes com alto teor de cloreto, a maioria falhas de eixo 316L Não se trata de corrosão uniforme simples. Geralmente é uma combinação de corrosão ou corrosão por frestas mais fissuração por corrosão sob tensão (SCC).

Na prática, isso se parece com um eixo que "não parece muito corroído", mas ainda assim desenvolve uma rachadura ou mesmo fraturas perto de uma área de vedação, ressalto ou chaveta. Os pites localizados atuam como concentradores de estresseEnquanto as tensões de torção e flexão impulsionam o início e a propagação de trincas em condições com presença de cloretos, o aço inoxidável 316L pode parecer aceitável durante a inspeção visual, mas ainda assim falhar inesperadamente em condições exigentes de água do mar.

Uma vez CEC Quando esse é reconhecido como o verdadeiro problema, fica mais fácil perceber onde o aço 316L está mais exposto. O risco é maior quando vários fatores se sobrepõem:

• Alto teor de cloreto, como água do mar ou salmouras concentradas. 
  
  
• Temperatura elevadaágua do mar ou salmoura morna. 
  
  
• carga mecânica contínuaem uma haste longa ou fina. 
  
  
• Concentradores de tensão e fendas, incluindo áreas de vedação, ombros e encaixes de chaveta.
  
  

Duplex 2205 Foi desenvolvido para solucionar as fragilidades dos aços inoxidáveis austeníticos, como o 316L, em ambientes agressivos, portanto, suas vantagens se alinham perfeitamente com os problemas de eixos em água do mar. Comparado ao 316L, oferece três benefícios principais para eixos de bombas:

• Maior resistência— A resistência ao escoamento é aproximadamente o dobro da do aço 316L, o que é especialmente valioso para eixos longos e sujeitos a altas cargas.
  
  
• Melhor resistência à corrosão por pites e frestas— Um valor PREN mais alto significa menos cavidades e menos severas, reduzindo os locais de início da corrosão sob tensão.
  
  
• Menor suscetibilidade ao carcinoma espinocelular por cloreto— Os aços inoxidáveis duplex apresentam resistência significativamente melhor à corrosão sob tensão em muitas condições de água do mar.

Embora o aço duplex 2205 seja mais resistente e tenha maior resistência à corrosão, ele não se destina a substituir completamente o aço inoxidável 316L. É um... Opção de nível superior para serviços de maior risco..

Uma vez tomada a decisão de substituir certos eixos de aço inoxidável 316L para Duplex 2205, a atualização precisa ser tratada como uma mudança de engenhariaNão se trata apenas de uma nova linha na lista de materiais. No mínimo, os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e fornecedores de eixos devem:

• Verifique novamente diâmetro do eixo, rigideze velocidade crítica, utilizando a maior resistência do aço 2205 de forma sensata, em vez de minimizar agressivamente as dimensões.
  
  
• Garanta que os processos de forjamento, tratamento térmico e usinagem sejam realizados por parceiros com experiência em aços inoxidáveis duplex, para evitar problemas como desequilíbrio de fases ou fase sigma.
  
  
• Defina os requisitos de inspeção adequados: química, microestrutura, propriedades mecânicase UT, com testes adicionais de corrosão onde o risco de falha é maior.

Ao qualificar um fornecedor de material para eixo Duplex 2205, é melhor priorizar fornecedores com histórico comprovado. experiência duplex, controle da microestrutura e histórico comprovado em projetos de bombeamento ou dessalinização de água do mar, e não apenas no preço.