Die hervorragende Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl 316 beruht nicht auf der Metallmatrix selbst, sondern auf einem dünnen und dichten Passivfilm, der sich auf der Oberfläche bildet. Diese nur wenige Nanometer dicke Schicht aus chromreichem Oxidfilm ist die eigentliche Barriere gegen korrosive Medien. Das Verständnis des Bildungsmechanismus des Passivfilms, die Beherrschung der Reparaturmethode vor Ort nach einem Filmschaden und eine gute Arbeit bei der täglichen Wartung sind wichtige Fähigkeiten, um den langfristig stabilen Betrieb von Heizrohren aus Edelstahl 316 sicherzustellen.
Die Bildung des Passivfilms ist im Wesentlichen das Ergebnis der selektiven Oxidation von Chromelementen in Edelstahl. Wenn Edelstahl 316 einer sauerstoffhaltigen oder oxidierenden Umgebung ausgesetzt wird, oxidiert Chrom in der Oberflächenschicht vorzugsweise und bildet einen dichten Chromtrioxidfilm (Cr₂O₃), der fest mit der Metallmatrix verbunden ist und in den meisten Medien eine äußerst geringe Löslichkeit aufweist. Dieser Film kann den Kontakt zwischen korrosiven Ionen und der inneren Matrix blockieren und verfügt über eine gewisse Fähigkeit zur Selbstreparatur. - Wenn der Film leicht beschädigt ist, oxidiert die freigelegte frische Oberfläche sofort in einer sauerstoffhaltigen Umgebung erneut und bildet einen neuen Schutzfilm. Das Molybdänelement in 316 kann die Stabilität des Passivfilms in Chloridionenumgebungen weiter verbessern und die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Lochfraß verringern.
Im tatsächlichen Gebrauch wird der Passivfilm aus verschiedenen Gründen beschädigt. Mechanische Kratzer, Zerstörung durch hohe Temperaturen, Eindringen von Chloridionen, Beizkorrosion usw. können zu lokalen Schäden oder einer Verdünnung des Passivfilms führen. Sobald die Integrität des Passivfilms zerstört ist, nimmt die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl stark ab und es kommt bald zu Lochfraß an der beschädigten Stelle. Daher ist eine regelmäßige Passivierungswartung von Heizrohren unbedingt erforderlich, insbesondere nach der Installation von Geräten, Schweißreparaturen und einem Langzeitbetrieb.
Die Passivierungswartung vor Ort- umfasst hauptsächlich Salpetersäure- und Zitronensäure-Passivierungsprozesse. Die Passivierung mit Salpetersäure ist die traditionellste und effektivste Methode. Mit einer 20–30 %igen Salpetersäurelösung 30–60 Minuten lang bei 40–60 Grad einweichen oder zirkulieren lassen, wodurch freie Eisenionen und Verunreinigungen auf der Oberfläche wirksam entfernt und die Bildung eines gleichmäßigen und dichten Passivfilms gefördert werden können. Diese Methode eignet sich für die Inbetriebnahme neuer Geräte und die regelmäßige Tiefenwartung. Die Passivierung mit Zitronensäure ist ein umweltfreundlicheres und schonenderes Verfahren und eignet sich für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie, in der es Beschränkungen für Salpetersäurerückstände gibt. Die Passivierung mit Zitronensäure ist weniger korrosiv und sicherer in der Anwendung, die Passivierungswirkung ist jedoch etwas schwächer als die von Salpetersäure.
Die Passivierungsqualität kann mit verschiedenen Methoden bewertet werden. Der einfachste ist der Blaupunkttest. - Tropfen Sie das Nachweisreagenz auf die Oberfläche. Wenn blaue Punkte erscheinen, bedeutet dies, dass der passive Film unvollständig ist. Darüber hinaus können zur genaueren Beurteilung auch Salzsprühtests, elektrochemische Korrosionstests und andere Methoden eingesetzt werden. Nach der Passivierung sollte die Oberfläche vollständig mit klarem Wasser abgespült werden, um Rückstände der Passivierungslösung zu vermeiden.
Tabelle 1 Vergleich gängiger Passivierungsverfahren vor Ort für Edelstahl 316
表格
| Passivierungsprozess | Konzentration und Temperatur | Behandlungszeit | Passivierungseffekt | Anwendbares Szenario |
|---|---|---|---|---|
| Passivierung mit Salpetersäure | 20–30 % HNO₃, 40–60 Grad | 30–60 Min | Hervorragender, dichter und stabiler Film | Industrieanlagen, Neuinbetriebnahme |
| Passivierung mit Zitronensäure | 5–10 % Zitronensäure, 50–70 Grad | 60–120 Min | Gut, umweltfreundlich | Lebensmittel, Pharma, saubere Produktion |
| Anwendung der Passivierungspaste | Salpetersäurepaste, Raumtemperatur | 20–40 Min | Gut für die Reparatur vor Ort | Lokale Schweißnahtreparatur, kleiner Bereich |
| Elektrochemische Passivierung | Elektrolyt + Strom | 10–30 Min | Hervorragend, gleichmäßig und glatt | Hochpräzise Komponenten, werksseitige Verarbeitung |
Die wissenschaftliche Passivierungswartung kann die Korrosionsbeständigkeit von Heizrohren aus Edelstahl 316 effektiv wiederherstellen und verbessern und ist ein wesentlicher Bestandteil des täglichen Gerätemanagements.
