Oțelul aliat ruginește în apă?
Depinde de ce aliaj. Cuvântul aliaj înseamnă pur și simplu un metal format din două sau mai multe elemente, deci acoperă oțelul carbon, oțelul slab aliat, oțelul inoxidabil și aliajele de cupru deopotrivă, iar comportamentul lor în apă este foarte diferit. Oțelul carbon și oțelul slab aliat, cum ar fi Q235B sau A106 Grad B, utilizate pentru țevile sudate, sunt în mare parte fier și vor rugini în apă, deoarece fierul reacţionează cu oxigenul dizolvat pentru a forma oxid de fier hidratat. Oțelul inoxidabil conține cel puțin aproximativ 10,5 % crom și formează o peliculă pasivă subțire de oxid de crom care rezistă la rugină atâta timp cât pelicula rămâne intactă. Factorii determinanți sunt conținutul de aliaj al oțelului și agresivitatea apei, nu cuvântul aliaj de pe etichetă.
De ce unele aliaje rezistă la apă, iar altele nu
Coroziunea în apă este un proces electrochimic. Suprafața de oțel eliberează ioni de fier la locurile anodice, oxigenul consumă electroni la locurile catodice, iar oxidul rezultat este rugina. Orice încetinește oricare dintre reacții încetinește coroziunea.
Crom: peste aproximativ 10,5 % în soluție solidă formează o peliculă pasivă și viteza de coroziune scade brusc. Aceasta este baza oricărui oțel inoxidabil.
Molibden: îmbunătățește rezistența la pitting în apa care conține cloruri, motiv pentru care 316L depășește 304 în apa clorurata sau salmastra.
Nichel: stabilizează structura austenitică și îmbunătățește duritatea și rezistența generală la coroziune.
Acoperiri din zinc sau aluminiu: actioneaza ca o bariera si ca un anod de sacrificiu, astfel incat otelul este protejat chiar si acolo unde invelisul este zgariat.
Carbon: crește rezistența și duritatea, dar nu oferă niciun beneficiu de coroziune, iar carbonul mai mare reduce sudarea și duritatea.
Materiale pentru conducte în serviciul de apă
| Material | Standard tipic | Comportament în apă |
|---|---|---|
| Oțel carbon, cum ar fi Q235B, A106 grad B și A53 | GB/T 3091, ASTM A106, ASTM A53 | Rugini in apa; necesită galvanizare, acoperire sau protecție catodică |
| Oțel slab aliat, cum ar fi 16Mo3 și 13CrMo4-5 | EN 10216-2 | Rezistență la coroziune similară cu oțelul carbon; aliajul este pentru rezistența la temperaturi ridicate, nu pentru apă |
| Oțel carbon galvanizat | GB/T 13912, ASTM A153 | Protecție bună ani de zile, dar zincul se consumă în timp, mai repede în apă moale sau acidă |
| Inoxidabil austenitic tipuri 304 și 316 | ASTM A312, EN 10216-5 gradele 1.4301 și 1.4404 | Rezistent în apă dulce; riscul de apariție a clorurilor, astfel încât tipul de rulment de molibden este preferat în apă clorură sau salmastru |
| Duplex inoxidabil | ASTM A790 | Rezistență ridicată la pitting clorură și fisurare prin coroziune sub tensiune în apă agresivă |
| Aliaj de cupru | ASTM B88, ASTM B111 | Rezistent la apa dulce, dar poate suferi gropi în anumite ape și costă mai mult |
Chimia apei, temperatura și debitul
Același oțel poate rezista zeci de ani într-o apă și poate eșua luni întregi în alta. Conținutul de cloruri determină picking-ul oțelului inoxidabil. Oxigenul dizolvat conduce la coroziunea oțelului carbon, astfel încât apa dezaerată este mult mai puțin agresivă decât apa aerată. Temperatura crește cele mai multe viteze de reacție și reduce solubilitatea oxigenului, motiv pentru care circuitele de apă caldă sunt adesea mai agresive decât cele reci. pH-ul scăzut și dioxidul de carbon dizolvat atacă acoperirile galvanizate și consumă zincul. Condițiile de stagnare favorizează coroziunea în crăpături și atacul sub depozite, în timp ce viteza mare de curgere provoacă coroziune prin eroziune, în special în aliajele de cupru și în conductele acoperite. Viteza foarte mică este la fel de dăunătoare, deoarece permite depozitelor să formeze crăpături pe perete.
Ghid de selecție și protecție
Pentru apă rece și caldă municipală obișnuită, se utilizează oțel carbon galvanizat sau acoperit, cupru sau un sistem de plastic aprobat, iar alegerea urmează codurile locale de calitate a apei și de instalații sanitare.
Pentru conductele industriale de apă de răcire și de incendiu, țeava de oțel carbon acoperită cu îmbinări protejate este în mod normal soluția economică.
Pentru apa demineralizată și de înaltă puritate, se preferă inoxidabilul sau inoxidabilul duplex, deoarece apa pură foarte moale poate fi surprinzător de agresivă pentru oțelul carbon.
Pentru orice sistem care rămâne umed și nevopsit, selectați materialul pe conținutul de clorură, temperatură și nivelul de oxigen, mai degrabă decât pe cuvântul aliaj.
Protejați întotdeauna capetele tăiate, firele și sudurile, deoarece acestea sunt locurile de unde începe coroziunea.
FAQ
Î: Oțelul aliat ruginește în apă?
Da. Oțelurile slab aliate, cum ar fi 16Mo3 sau 13CrMo4-5, sunt aliate pentru rezistența la temperaturi ridicate, nu pentru rezistența la apă și ruginesc în apă la fel ca oțelul carbon. Doar aliajele cu suficient crom, cum ar fi oțelul inoxidabil, rezistă la rugina în apă.
Î: De ce oțelul inoxidabil nu ruginește în apă?
Oțelul inoxidabil conține cel puțin aproximativ 10,5 % crom, care formează o peliculă pasivă de oxid de crom la suprafață. Filmul se reformează dacă este zgâriat, astfel încât oțelul rămâne strălucitor atâta timp cât filmul nu este descompus de cloruri sau contaminarea suprafeței.
Î: Țeava din oțel inoxidabil este întotdeauna cea mai bună alegere în apă?
Nu. Calitățile austenitice pot suferi sâmburi în apă clorură sau salmatră, iar inoxidabilul duplex sau aliaj mai mare este necesar în condiții agresive. Oțelul carbon acoperit este adesea cea mai bună alegere economică în apa tratată.
Î: Poate țeava galvanizată să ruginească în apă?
Da, dar mai încet. Învelișul de zinc se sacrifică pentru a proteja oțelul și se consumă treptat. În apa moale, acidă sau cu clorură ridicată se consumă mai repede, iar conducta începe să ruginească odată ce stratul este dispărut.
Î: Care metal este cel mai bun pentru conducta de apă potabilă?
Alegerea depinde de calitatea apei locale și de codurile de instalații sanitare, iar soluțiile comune includ oțel galvanizat, oțel inoxidabil, cupru și materiale plastice aprobate. Ceea ce contează este că materialul este aprobat pentru serviciul potabil și că îmbinările și capetele tăiate sunt protejate.
Î: Mai mult carbon face oțelul mai rezistent la coroziune?
Nu. Carbonul crește rezistența și duritatea, dar nu oferă protecție împotriva coroziunii. Rezistența la coroziune a oțelului provine din crom și alte elemente de aliere sau dintr-o acoperire cum ar fi zincul.
