En desalinización de agua de mar y otros servicios con alto contenido de cloruro, una falla en el eje de la bomba rara vez es solo un problema de mantenimiento. Por lo general significa cierres no planificados, pérdida de producción y preguntas difíciles del usuario final: "¿Por qué falló el eje tan pronto, a pesar de ser de acero inoxidable 316L?" 

Para los fabricantes de equipos originales y los proveedores de ejes, esto no es un problema de investigación, sino un problema de investigación. problema de servicioCuando los clientes ya no están satisfechos con la vida útil y la confiabilidad de 316L ejes de bombasNecesitan una explicación técnica clara y una opción de material más robusta, en lugar de otra reparación a corto plazo.

316L es un uso muy extendido acero inoxidable austeníticoEn muchos servicios de agua y procesos con bajo contenido de cloruro y temperatura moderada, ofrece un buen equilibrio entre resistencia a la corrosión, soldabilidad y disponibilidad. Para bombas de bajo riesgo, servicios auxiliares y entornos suaves, el 316L sigue siendo una opción razonable y rentable. material del eje de la bomba.

El problema comienza cuando el 316L se somete a condiciones de agua de mar más agresivas: niveles más altos de cloruro, temperaturas elevadas, funcionamiento continuo prolongado y mayores cargas mecánicas. En estas situaciones, el margen de seguridad del 316L se vuelve mucho menos predecible, y los ingenieros, naturalmente, comienzan a buscar una solución. opción de mayor calidad.

Cuando el 316L comienza a parecer marginal en condiciones de agua de mar más duras, la siguiente pregunta que muchos ingenieros y usuarios finales se hacen es simple: "¿Deberíamos pasar a 2205 —¿Y es realmente acero inoxidable o alguna aleación especial?

Dúplex 2205 es un acero inoxidable dúplex, lo que significa que su microestructura es aproximadamente austenita 50% y ferrita 50%. En comparación con el 316L, contiene niveles más altos de cromo, molibdeno y nitrógeno y está diseñado para ofrecer ambos mayor resistencia y una resistencia significativamente mejor a corrosión localizadaEn términos sencillos, es un acero inoxidable de mayor calidad, no una familia de materiales completamente diferente.

Para ejes de bombas, normalmente se aplica Duplex 2205 en agua de mar, salmuera y otros servicios con alto contenido de cloruro, donde tanto la carga mecánica como el costo del tiempo de inactividad son elevados, y donde el acero inoxidable 316L comienza a presentar riesgos en términos de vida útil. Esto plantea la siguiente pregunta: en esos servicios, ¿qué es exactamente lo que falla con el acero inoxidable 316L?

En ambientes con alto contenido de cloruro, la mayoría fallas en el eje 316L No son una corrosión uniforme simple. Por lo general, son una combinación de picaduras o corrosión por grietas más agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC).

En la práctica, esto se parece a un eje que "no parece estar muy corroído" pero que aun así desarrolla una grieta o incluso fracturas cerca de un área de sellado, hombro o chavetero. Las picaduras localizadas actúan como concentradores de estrésMientras que las tensiones de torsión y flexión impulsan la iniciación y propagación de grietas en condiciones que contienen cloruros. Por eso, el acero inoxidable 316L puede parecer aceptable durante la inspección visual, pero aun así fallar inesperadamente en condiciones exigentes de servicio en agua de mar.

Una vez SCC Cuando se reconoce que este es el problema real, resulta más fácil ver dónde está más expuesto el acero inoxidable 316L. El riesgo es mayor cuando se superponen varios factores:

• Alto contenido de cloruro, como agua de mar o salmueras concentradas. 
  
  
• Temperatura elevadaagua de mar o salmuera tibia. 
  
  
• Carga mecánica continuaen un eje largo o delgado. 
  
  
• Puntos concentradores de estrés y grietasincluyendo áreas de sellado, hombros y chaveteros.
  
  

Dúplex 2205 Se desarrolló para abordar las debilidades de los aceros inoxidables austeníticos como el 316L en entornos agresivos, por lo que sus ventajas se ajustan muy bien a los problemas de los ejes en agua de mar. En comparación con el 316L, ofrece tres beneficios clave para los ejes de las bombas:

• Mayor resistencia— La resistencia a la fluencia es aproximadamente el doble que la del acero inoxidable 316L, lo cual es especialmente valioso para ejes largos y sometidos a cargas elevadas.
  
  
• Mayor resistencia a la corrosión por picaduras y grietas.— Un valor de PREN más alto significa menos picaduras y menos severas, lo que reduce los sitios de inicio de la corrosión bajo tensión.
  
  
• Menor susceptibilidad a la corrosión bajo tensión por cloruro— Los aceros inoxidables dúplex muestran una resistencia a la corrosión bajo tensión significativamente mejor en muchas condiciones de agua de mar.

Aunque el Duplex 2205 es más fuerte y más resistente a la corrosión, no está destinado a reemplazar completamente al 316L. Es un Opción de mayor categoría para servicios de mayor riesgo..

Una vez que se toma la decisión de trasladar ciertos ejes de 316L a Dúplex 2205, la actualización debe tratarse como una cambio de ingenieríaNo se trata simplemente de añadir una nueva línea a la lista de materiales. Como mínimo, los fabricantes de equipos originales y los proveedores de ejes deberían:

• Vuelva a comprobar diámetro del eje, rigidezy velocidad crítica, utilizando la mayor resistencia del 2205 de forma sensata en lugar de minimizar agresivamente las dimensiones.
  
  
• Asegúrese de que el forjado, el tratamiento térmico y el mecanizado sean realizados por socios con experiencia en aceros inoxidables dúplex, para evitar problemas como un desequilibrio de fases o una fase sigma inadecuada.
  
  
• Defina los requisitos de inspección adecuados: química, microestructura, propiedades mecánicasy Utah, con pruebas de corrosión adicionales donde el riesgo de fallo es mayor.

Al evaluar a un proveedor de material para ejes Duplex 2205, es mejor centrarse primero en la experiencia comprobada. experiencia dúplex, control de la microestructura y trayectoria en proyectos de bombeo de agua de mar o desalinización, en lugar de basarse únicamente en el precio.