Бластінг або чистка розпиленням сухого льоду виробів з нержа

Бластінг або чистка розпиленням сухого льоду виробів з нержа

Існує багато помилок з приводу корозійного поведінки нержавіючої сталі в морській воді, а також її використання для будівництва на узбережжі. Зазвичай сталь марки AISI 316 вважається підходящою для використання в морському середовищі, але це питання залишається відкритим, оскільки дуже часто при цьому виникають проблеми. Часом виявляється, що нержавіюча сталь AISI 316, яку завантажили в холодну, насичену повітрям морську воду, дійсно добре працює, але зазнає від середньої до сильної ступеня корозії при використанні на узбережжі.

Останнє, звичайно, викликано, так званими, «аерозолями», які являють собою крапельки морської води, що переносяться з моря вітром. Під час свого шляху по повітрю ці краплі трохи випаровуються, при цьому концентрація солі в них зростає, надаючи їм руйнують властивості. Коли відбувається корозія, що з'явилася іржа може бути усунена з використанням ефективної технології, відомої в даний час під назвою бластінг сухим льодом.

Нержавіюча сталь іноді страждає від сильної корозії у зовнішньому середовищі. Проте, як правило, її рівень продуктивності оцінюється в межах добре-відмінно. Останнє є справедливим при використанні стали AISI 316; особливо на суші. Проблеми в основному виникають на узбережжі, поруч із залізницями, і іноді місцями викиду їдких газів, наприклад, заводами і транспортними засобами. Іншим важливим фактором є стан поверхні матеріалу; чим рівніше поверхня, тим вище стійкість матеріалу до корозії. Це також є причиною, чому нержавіюча сталь руйнується корозією порівняно швидко в морському середовищі, а поліровані поверхні залишаються в хорошому стані.

Рис.1 Стрижень з нержавіючої сталі AISI 316, з корозією по всій довжині крім кришки.

На рис.1 зображено приклад цього - стрижень стовпа страждає від корозії, а полірована кришка залишається бездоганною. Цей стовп знаходиться на узбережжі.

Ступінь стійкості нержавіючої сталі до корозії частково залежить від розміру використовуваного шліфувального зерна. Чим дрібніше зерно, тим вище стійкість до корозії. Недоліком шліфування в порівнянні з кислотної очищенням є те, що після шліфування невеликі ділянки поверхні залишаються менш стійкими до корозії; потім вони стають місцями проникнення для місцевих осередків корозії. Якщо використовується занадто грубе шліфувальне зерно, в канавках може накопичуватися бруд, яка також може спровокувати корозію; це особливо справедливо в морській воді і середовищі, що містить хлор.

Причиною цього є те, що іони хлору можуть проникати набагато глибше під бруд, ніж більш об'ємні молекули кисню. Це явище також відоме як «глибинна корозія». Хороший приклад цього явища можна побачити на пасажирських судах з перилами з полірованої нержавіючої сталі AISI 316. Після того, як з'ясувалося, що відображення сонячних променів заподіює незручність пасажирам, було вирішено замінити ці перила трубками K320 з нержавіючої сталі AISI 316. Через три місяці, на трубках перил почали з'являтися плями іржі, і співробітники транспортної компанії подумали, що помилково замість стали AISI 316 була поставлена ​​сталь AISI 304. Але після розслідування з'ясувалося, що це не так; це явище стало наслідком стану поверхні трубок. Чи не залишалося іншого вибору, окрім як використовувати губки з розчином для видалення іржі. При цьому недолік цього методу полягає в тому, що цю процедуру доводиться проводити регулярно при тому, що трубки взагалі не вимагають технічного обслуговування.

Для досвідчених споживачів поява іржі на поверхні нержавіючої сталі не є сюрпризом; однак, видалити її дуже важко і часто це завдає шкоди навколишньому середовищу. Останнє, безсумнівно, настає в разі застосування спеціальних засобів для кислот, які, будучи дуже ефективними, зашкодять поверхню при тривалому часу дії, викликавши прискорений розвиток іржі. Проте, ретельна промивка необхідна, і варто подбати про те, щоб захистити навколишнє середовище, не кажучи вже про зниження ризику для здоров'я. Кращим варіантом є використання чистячих і промивних коштів з належною мірою обережності.

Рис.2 Вітряний бар'єр, виготовлений зі сталі марки 316L

Рис.3 Через місяць, поверхнева іржа вже помітна, особливо в місцях зварних швів

Існує ризик нанесення глибоких подряпин на об'єкт, пошкодивши його зовнішній вигляд. Іншим недоліком є ​​те, що ці методи дуже трудомісткі і вимагають постійного регулярного повторення. До того ж, слід враховувати деякі вимоги щодо використовуваних промивних коштів, щоб уникнути можливих проблем, як описано вище. Отже, важливо стежити за інноваційними засобами та способами видалення забруднень. Одним з таких способів, який варто згадати, є бластінг (очищення розпиленням) сухим льодом.

Бластінг сухим льодом

Бластінг сухим льодом, також відомий як низькотемпературне розпорошення, є очисним процесом, при якому заморожений вуглекислий газ (CO2), або сухий лід, сублімується під високим тиском на забрудненій або злегка проржавілої поверхні. Гармата високого тиску використовується для розпилення льоду, температурою -79 ° С, на забруднену поверхню нержавіючої сталі, яка, в порівнянні з льодом, є теплою. Ця різниця температур провокує «термічний шок», який значно руйнує будь-яке забруднення і поверхневу іржу, при цьому сухий лід миттєво випаровується.

Рис.4 Іржаві плями, які вказують на недоліки конструкції

Сухий лід дуже швидко перетворюється в газ СО2 і збільшується в об'ємі приблизно в 700 разів. Це являє собою свого роду вибух на поверхні, який ретельно видаляє всі забруднення. Оскільки діоксид вуглецю не має рідкої стадії, волога не утворюється, що пояснює термін «сухий лід». Істотною перевагою є те, що після чистки не залишається вологого осаду, що робить цей метод простим і зручним.

Більш того, оскільки діоксид вуглецю утворюється при виробництві промислових газів, СО2 повертається в атмосферу, роблячи бластінг сухим льодом нешкідливим процесом для навколишнього середовища. Далі перераховані основні характеристики даного методу:

Швидкий сухий процес; Без додавання хімікатів; Нетоксичний, отже, нешкідливий для користувачів і навколишнього середовища; безвідходний; Не вимагає розбирання обладнання перед чищенням, забезпечуючи більш високу продуктивність; Чи не створює ефекту скобления, не пошкоджує поверхні; Економічно вигідний.

Єдиним ускладненням є необхідність в спеціальному обладнанні. Щоб уникнути додаткових капіталовкладень, слід довірити цю справу спеціалізованим компаніям.

Рис.5 Частка сухим льодом відбувається в три етапи:

1. Механічний: гранули сухого льоду видуваються струменем повітря і вдаряють по забруднень на високій швидкості, видаляючи велику їх частину;

2. Термічний: низька температура сухого льоду робить видаляється матеріал більш крихким, сприяючи його видаленню (термічний шок);

3. Сублімація: швидке перетворення твердого сухого льоду в газ провокує вибух на поверхні, видаляє залишки забруднення і іржі.

Цікавим прикладом є вітрозахисний бар'єр з нержавіючої сталі площею 400 м2, розташований на бульварі, що йде уздовж узбережжя (див. Рис.2).

Рис.6 Більше немає іржі між пластинами і трубками

Через місяць після установки, на цьому бар'єрі зі сталі марки 316L вже були присутні сліди корозії (рис.3 і 4).

Причиною цього дійсно було агресивна дія аерозолів.

Розвиток корозії також прискорювалося через стан поверхні матеріалу і неправильної фіксації перфорованих пластин до трубок, яке призвело до скупчення вологи (рис. 3). Незважаючи на те, що може здатися, що матеріал був обраний неправильно, якби поверхня була відшліфована і не мала пошкоджень, сталь марки 316L, в принципі, впоралася б із завданням успішно. Ще одним важливим фактором є те, що сварка була проведена з проміжками. Більш того, зварні шви вийшли нерівномірними і нерівними в результаті застосування зварювання електродом, що плавиться в середовищі інертного газу, який більш кращий, ніж зварювання вольфрамовим електродом в середовищі інертного газу, при приєднанні перфорованих пластин.

Також було б краще виконати щілини в тих місцях, де не була потрібна зварювання, щоб запобігти скупченню вологи, яке відбулося в даному випадку. Перфорації часто мають гострі краї, які утворюються при проробляє отворів; з точки зору стійкості до корозії це досить несприятливо. Було б краще, щоб отвори вирізалися за допомогою лазера. Це ще раз демонструє важливість комунікації між металургами, конструкторами і виробником об'єкта. В даному випадку обмін інформацією між ними був недостатнім, наслідки чого проявили б себе рано чи пізно. А можна було б уникнути стількох проблем.

Фактично, бластінг нержавіючої сталі досі є невивченим питанням, але перші результати надихають на подальшу його розробку. Іржа має бути поверхневої, інакше від корозії залишаться подряпини, які будуть виглядати так, як ніби в процесі чистки були видалені не всі забруднення. Даний метод, перш за все, призначений для боротьби з поверхневою іржею, що не пробула на поверхні досить довго, щоб викликати подальший розвиток корозії. У разі вітряного бар'єру тріщини були усунені. Бластінг сухим льодом, таким чином, може в майбутньому зіграти важливу роль в справі очищення нержавіючої сталі.

Обробка після чистки

Незважаючи на ретельну очистку Бластінг сухим льодом, на поверхні залишаються слабкі місця, які можуть знову швидко коррозировать в майбутньому. Після бластинга сухим льодом рекомендується обробити поверхню, щоб запобігти повторному утворенню іржі. Це особливо важливо в морському середовищі. Для цих цілей були розроблені хороші спеціальні покриття, які не мають кольору, забезпечуючи збереження зовнішнього вигляду нержавіючої сталі.

Ці покриття в основному виготовлені на базі лигроина і з надзвичайно складно видалити, навіть використовуючи гарячу воду та розчинник. Це їх властивість забезпечує довгостроковий захист. Захисне покриття було нанесено на згаданий вище вітряної бар'єр після того, як він був очищений Бластінг сухого льоду, але як ви можете судити з рис.5 і 6, це покриття абсолютно невидимо. Його легко наносити за допомогою розпилювача, і його захисні властивості вступають в дію, як тільки покриття застигне. Однак, залишається питання чи забезпечує цей технічний віск достатній захист у щілинах між перфорованими пластинами і трубками. Якщо є сумніви, краще використовувати на цих ділянках прозорий безбарвний герметик.

До Бьюси - визнаний фахівець в галузі металургії і корозії нержавіючої сталі та інших металів спеціального призначення. Він працює в компанії Van Leeuwen Stainless. До того ж, пан Бьюси читає лекції в різних організаціях, таких як, асоціації по вивченню і застосуванню стали, технічні коледжі та центри інноваційних розробок.

В принципі, бластінг сухим льодом дає можливість відновлювати забруднені поверхні нержавіючої сталі до дуже хорошого стану, за умови, що потім поверхня обробляється прозорим безбарвним адгезивним покриттям, звертаючи особливу увагу на слабкі місця. Ще одним попередньою умовою є те, що корозія ще не встигла завдати занадто глибоких ушкоджень нержавіючої сталі, оскільки від них залишиться дуже багато подряпин. Бластінг сухим льодом - порівняно дешева процедура в порівнянні з хімічною обробкою, яка також несе ризик пошкодження через залишки кислоти і високу ймовірність появи нових ознак корозії.

В цілому можна стверджувати, що бластінг сухим льодом буде відігравати важливу роль в очищенні нержавіючої сталі в майбутньому.

Надано ГК АЙСВЕНТК