Aplicación de acero inoxidable en instalaciones marinas
Varios tipos de acero inoxidable se utilizan cada vez más y con éxito en diversos entornos marinos. Cabe señalar que la protección a largo plazo del acero inoxidable contra la corrosión en el agua de mar requiere una tecnología de ingeniería anticorrosión compleja y una gran cantidad de inversión. Los aceros inoxidables austeníticos y martensíticos se han utilizado durante mucho tiempo para tuberías de sobrecalentamiento y álabes de turbinas en centrales eléctricas marinas.
No es fácil mantener un bajo contenido de cloruro en estos dispositivos, porque la tecnología de aplicación de los dispositivos de energía marina no es diferente de los principios básicos de los dispositivos generales de generación de energía. El acero inoxidable también se utiliza para contenedores de productos químicos de gran capacidad en buques mercantes transoceánicos, y su uso es, en algunos aspectos, completamente diferente de las condiciones de uso de las plantas químicas terrestres.
La mayoría de los grados de acero inoxidable pueden obtener resultados satisfactorios cuando se utilizan en condiciones marinas, pero los diferentes grados son sensibles al agrietamiento por corrosión bajo tensión. El acero martensítico representado por el tipo 410 y el acero ferrítico representado por el tipo 430 se oxidará en unos pocos meses bajo las condiciones del océano. Este óxido uniforme se puede eliminar mediante pulido mecánico.
El acero inoxidable más popular es el acero inoxidable austenítico debido a su fuerte resistencia a la corrosión (excepto debido al agrietamiento por corrosión bajo tensión). Con el tiempo, el acero inoxidable austenítico también se ennegrece. Si por motivos estéticos o de otro tipo, este ennegrecimiento también se puede eliminar lijando. El acero inoxidable rara vez produce velas de óxido uniforme en el agua de mar, por lo que no hay necesidad de preocuparse por él en el uso real.
Hélices Las hélices de los remolcadores y otros barcos en el océano pueden estar hechas de acero inoxidable fundido CF-8 (acero inoxidable tipo 304 muy seco). Cuando el barco no está navegando, forma un bucle de metal conductor desde el eje principal de la hélice hasta el casco a través de los cojinetes. Las hélices de fundición equivalentes al acero inoxidable 410 también se utilizan a menudo y se utilizan ampliamente en otras áreas, como los rompehielos.
El desarrollo de la tecnología moderna del acero inoxidable ha comenzado a utilizar acero inoxidable austenítico-ferrítico complejo 20Cr-8Ni-3.5Mo para fundir grandes hélices (hasta 3000 kg) en
Los buques que a menudo trabajan en los puertos son particularmente susceptibles de encontrar troncos u otros cuerpos flotantes en el mar para acelerar el daño de sus hélices. Por lo tanto, el uso de acero inoxidable austenítico para fabricar la hélice puede repararse enderezando o soldando, lo que es un problema que merece atención en la selección del material.
Se ha observado durante mucho tiempo que las bombas centrífugas pueden mostrar un cierto grado de confiabilidad si utilizan componentes de acero inoxidable en condiciones de trabajo con agua de mar. En el agua de mar que sigue fluyendo, utilizando impulsor de acero inoxidable fundido CF-8M (su composición es equivalente al acero inoxidable tipo 316) y acero inoxidable tipo 316 como eje principal, no hay problema. Cuando la bomba de agua deja de funcionar, es probable que la corrosión por grietas y las picaduras se conviertan en problemas graves.
Sin embargo, si se utiliza una fundición más activa y oxidada para hacer una caja de bomba con un grosor de pared relativamente grande, la fundición puede tener un efecto de protección catódica durante el tiempo de inactividad. Cuando la bomba está funcionando, la protección catódica de la caja de hierro fundido debe poder polarizar el acero oxidado inferior, pero el agua que fluye sigue siendo la protección catódica. Además, las bombas a largo plazo se pueden usar alternativamente y, a veces, el agua de mar se reemplaza por agua dulce para desempeñar un papel protector.
Contenedores Bulk El acero inoxidable siempre se ha utilizado como contenedor bulk bag en el transporte de mercancías para la carga de gas natural licuado (GNL), productos químicos, bebidas, etc. Los contenedores de GNL en el transporte de mercancías se utilizan con acero inoxidable 304L, cuyo propósito no es resistir la corrosión. pero considerar las propiedades mecánicas a bajas temperaturas.
Para el contenedor de productos químicos marinos, el propósito del uso de acero inoxidable es principalmente considerar su resistencia a la corrosión, que es diferente del almacenamiento y transporte de productos químicos terrestres. Si el buque es un carguero general no regular, el contenedor que transporta productos químicos también puede transportar cualquier cosa, desde ácido acético, lías hasta xileno. Generalmente, el acero inoxidable 316L se utiliza para válvulas, bombas de carga, tuberías, serpentines calefactores y el propio contenedor.
El recipiente puede estar hecho de acero inoxidable integral o de acero al carbono cubierto con una capa de placa de acero inoxidable de 0.06 a 0.08 pulgadas (1.5 a 2.0 mm). Antes de su uso, la placa debe inspeccionarse cuidadosamente para detectar defectos y limpiarse y pasivarse a fondo.
Los experimentos muestran que el recipiente con productos químicos se puede lavar con agua de mar, pero luego debe lavarse pronto con agua dulce. Para cualquier dispositivo de calentamiento de acero inoxidable en el contenedor, no lo encienda para evitar el agrietamiento por corrosión bajo tensión antes de que el cloruro se elimine por completo. Al diseñar contenedores de productos químicos, no se debe considerar que contengan agua de mar porque hacerlo conducirá al riesgo de corrosión por grietas.
Si el plan de diseño estipula que debe usarse para contener agua de mar, entonces se debe considerar un sistema de protección catódica para controlar el desarrollo de corrosión por grietas. En este caso, los recipientes de acero inoxidable pueden producir depósitos de cal que son difíciles de eliminar, lo que es un problema que merece atención.
El enfriador del sistema de circulación de agua forzada del intercambiador de calor y el condensador de vapor de la central eléctrica tienen tuberías de acero inoxidable austenítico ampliamente utilizadas, y la entrada de agua de este último no es adecuada para materiales de aleación de cobre debido a la alta contaminación. El material más popular y bueno es el acero inoxidable tipo 316. En las zonas costeras y portuarias, es muy probable que una gran cantidad de grumos extraños y sedimentos que ingresen a la tubería del condensador generen obstáculos serios.
Esta situación debe eliminarse con medidas. Una medida razonable es utilizar bolas de goma para circular por la tubería. Las bolas de goma pueden apretarse para limpiar la pared de la tubería. Cuando el caudal de agua de mar es de aproximadamente 1 m / s, puede evitar que los desechos orgánicos marinos sean succionados, protegiendo así la tubería del condensador de la corrosión por picaduras. A diferencia de otras aleaciones no ferrosas, el uso de acero inoxidable como tubería del condensador no está limitado por el caudal máximo, sino que está relacionado con el efecto económico de todo el dispositivo de la bomba.
Los conectores eléctricos de la serie de juntas tóricas y los dispositivos de posicionamiento de juntas tóricas relacionados se utilizan ampliamente en la fabricación de acero inoxidable 304 y 316, especialmente para la ingeniería marina y militar. Se pueden obtener resultados satisfactorios utilizando los materiales mencionados anteriormente. El sello de la junta tórica puede ser una protección catódica a través del casco, el marco de aluminio u otros factores. Si no hay efecto de protección catódica, la finura del sello de la junta tórica pronto (algunas en unas pocas semanas) producirá grietas y provocará una falla grave.