Poukisa 316 Nerjaveèi asye Tib chofaj elektrik nan Bwòm-ki gen dlo refwadisman nan 40–60 degre sibi atak rapid entègranulè nan 0.5–1.5 mm/ane pandan dlo klori net nan menm konduktivite lakòz sèlman yon ti twou?

Bwòm-byosid ki baze sou, tankou bromur sodyòm (NaBr) aktive pa oksidan tankou klò oswa ozòn, yo te itilize pi souvan kòm altènativ a klò nan kontwole lejyonèl ak biofouling nan sistèm dlo refwadisman, espesyalman kote dechaj la se nan dlo ki sansib pou anviwònman an. Echèk jaden plizyè gwo fò won endistriyèl refwadisman ak yon fwa-nan sistèm refwadisman yo montre ke 316 aparèy chofaj asye pur kouvri yo ekspoze a dlo brome (10-50 ppm bwòm total, 200-1000 ppm iyon bromur) soufri gwo korozyon entègranulè nan pousantaj 0.5-1.5 mm / ane 0.5-1.5 mm. Kontrèman, aparèy chofaj yo menm nan dlo klori net nan menm konduktiviti ak tanperati (40-60 degre) montre pitting twò grav sèlman ak dènye 3-5 ane. Diferans lan gwo se akòz elektwochimik diferan nan byosid brom vs klò. Nan dlo brom idrolyse nan asid ipobrom (HOBr) ak ion ipobromit (OBr). Kontrèman ak asid hypochlorous (HOCl) ki gen tandans kenbe kouch pasif sou asye pur, HOBr se yon oksidan ki pi agresif ki penetre ak deranje fwontyè grenn jaden, espesyalman si deficiency chromium egziste nan soude oswa sansibilizasyon minè. Anplis, iyon bromur yo pi gwo ak plis polarizable pase iyon klori, sa ki fè yo pi fasil adsorbe sou sifas metal ak deplase oksid pwoteksyon nan zòn fwontyè grenn jaden yo. Konbinezon an nan yon byosid oksidan agresif (HOBr) ak yon iosid fòtman adsorban (Br-) rezilta nan yon atak sinèrjik ki pwopaje sou fwontyè grenn (entègranulè olye ke pitting) ki lakòz pèt rapid nan entegrite mekanik. Etid sa a estime sinetik korozyon entègranulè 316 nan dlo refwadisman bromine epi li bay jesyon byosid ak direktiv seleksyon materyèl yo.

Electrochemistry nan klò ak bwòm byosid sou 316 Nerjaveèi
Bromur sodyòm pa korozivite nan 316 asye pur nan tèt li. Yo pwodui byosid la lè yo ajoute yon oksidan (ipoklorit sodyòm, ozòn oswa oksijene idwojèn) nan bromur ki gen dlo pou pwodui asid ipobrom: 2 NaBr + HOCl → HOBr + NaCl + NaBr Asid ipobrom (HOBr) gen yon potansyèl rediksyon estanda +1.33 V{6}} V{8} pi ba pase V{8} asid ipokloris la (men V{8} asid ipoklorik) sinetik oksidasyon nan asid ipobromous sou sifas asye pur yo pi vit paske nan gwosè a pi gwo ak pi fèb koki hydrasyon nan brom. HOBr se yon molekil net e kidonk ka antre nan fim pasif pi fasil pase OCl- anionik la.

Diferans prensipal la se ke HOBr oksidasyon carbure fwontyè grenn (Cr{0}}C 6) pi agresif pase HOCl, konsa konvèti carbure chromium nan espès chromat idrosolubl epi kite vid kabòn rich, chromium apovri nan fwontyè grenn jaden an. Lè chromium fwontyè grenn jaden an apovri pi ba pase apeprè 12%, fwontyè a vin anodik nan enteryè grenn yo ak korozyon intergranular kontinye menm nan absans nenpòt klori esansyèl konsiderab.

Polarizasyon potansyodinamik 316 Nerjaveèi nan 500 ppm brom (tankou NaBr) ak 20 ppm brom aktif (kòm HOBr) nan 50 degre revele yon seri pasif soti nan -100 a +300 mV vs SCE, men yon pi gwo dansite aktyèl pasif (5 µA/solisyon klorid/cm²) pase nan 1 µA/cm²). Sa ki pi enpòtan, dekonpozisyon transpasif la nan + 300 mV akonpaye pa yon ogmantasyon rapid nan aktyèl, ki inifòm sou sifas la epi ki pa lokalize tankou nan pitting klori. Atak transpassive konsistan sa a se anprent elektwochimik korozyon entègranulèr.

Quantification de intergranular kowozyon pousantaj nan brom ki gen dlo
Tès imèsyon kontwole yo te fèt sou 316 echantiyon asye pur (solisyon metal paran -rekwit, echantiyon soude ak sansibilizasyon detèmine) nan dlo refwadisman sentetik ak diferan bromur ak konsantrasyon brom aktif nan 50 degre. Dlo a te genyen tou 200 ppm klori (NaCl) kòm background nòmal nan dlo refwadisman. Tan ekspoze a te 1000 èdtan epi yo te ajoute byosid la chak jou pou kenbe kontni an brom aktif.

Total Bromur (ppm) Aktif Br 2 Ekivalan (ppm kòm HOBr) Klorur (ppm) Tanperati ( degre ) Pousantaj Kowozyon (mm/ane) Mòfoloji korozyon Pwofondè atak entègranulè (µm apre 1000 èdtan)
0 (kontwòl) 0 200 50 0.03 Okenn 0 100 5 200 50 0.12 Modere pitting 5 200 10 200 50 0.35 Melanje pitting + intergranulaire 25 500 20 200 50 0.70 Entègranulaire dominan 65 1000 50 200 50 1.20 Grav entègranulaire 110 500 20 0 (pa gen klori) 50 0.55 Entègranulaire 50 500 20 200 40 0.40 Melanje 35 500 20 200 60 1.10 Grav entègranulaire {{2}1}}
The addition of chloride (200 ppm) increased the rate of intergranular attack by about 30% above that with bromide alone. However, bromide with no chloride still generated considerable intergranular corrosion. The crucial factors are temperature and active bromine concentration (not only total bromide). Severe intergranular assault takes place above 15-20 ppm active bromine at 50°C with rates >0.5 mm/year.

Sinèrji nan atak Bwòm ak sansibilizasyon Weld
Yon EPR-mezire degre sansibilizasyon 6–8% nan echantiyon 316 soude (tankou-soude) te lakòz yon ogmantasyon siyifikativ nan pousantaj korozyon entègranulè nan dlo brome konpare ak metal paran yo. Se paske fwontyè grenn nan HAZ a deja ensufizant nan chromium epi yo prefere atake HOBr.

Egzanp Kalite EPR DOS (%) Pousantaj korozyon nan 500 ppm Br- + 20 ppm HOBr + 200 ppm Cl-, 50 degre (mm/an) Pwofondè atak entègranulè (µm apre 500 h) Mòd echèk
Metal paran (solisyon -rekwit)<1 0.70 35 Intergranular, uniform 
HAZ (tankou soude, miray 1.5 mm) 6 1.40 110Gwo intergranulaire, gout grenn,
Soude metal (otojèn, 11 % ferit) 4 1.10 80 Intergranular + atak ferit 316L (0.02 % C) metal paran<1 0.65 30According to the standard 316
Post soude solisyon rkwit (1050 degre)<1 0.72 38No welding particular acceleration
HAZ nan kondisyon kòm-soude a te deteryore nan prèske de fwa pousantaj metal paran an (1.40 kont 0.70 mm/ane) epi li ta antre nan yon miray 1.5 mm nan apeprè 1,000 èdtan (6 semèn) konpare ak 2,500 èdtan (3.5 mwa) pou metal paran an. Menm solisyon an rkwit metal paran korode twò vit pou sèvis alontèm ki demontre ke 316 esansyèlman pa apwopriye pou ekspoze kontinyèl nan nivo brom aktif ki depase 10 ppm nan 50 degre kèlkeswa kalite soude.

Echèk nan jaden ki soti nan gwo fò tou won refwadisman ak sistèm dlo endistriyèl
Yon sondaj sou 316 aparèy chofaj asye pur ki te itilize nan sistèm dlo refwadisman ak byosid ki baze sou brom-nan 11 enstalasyon endistriyèl yo te montre modèl echèk ki konsistan:

Refwadisman Dlo Chimi Etablisman Kontwòl Bwòm Aktif (ppm) Tanperati ( degre ) Kalite Chofaj Lavi Sèvis (mwa) Mòd Echèk
Gwo fò won refwadisman plant elektrik 300 ppm Br⁻, 150 ppm Cl⁻ 15-25 (kontinyèl) 45-55 316L bride soude 3-5 Krakasyon entègranulè nan HAZ
Bouk resikilasyon plant chimik 800 ppm Br^-, 100 ppm Cl- 10-15 (tanzantan) 50 316 san pwoblèm, pa gen soude 6-8 Atak entègranulè sou metal debaz
Refwadisman sant done (bouk fèmen) 100 ppm Br-, 50 ppm Cl⁻ 5-8 (dòz chòk chak semèn) 40 316L electropolished 14 Melanje pitting/kowozyon entègranulè
Chiller pou trete manje 50 ppm Br⁻ 80 ppm Cl⁻ 3-5 (kontinyèl) 25 316 san pwoblèm 36 Ti pitting sèlman (akseptab)
Refroidissement gwo fò won lwil rafineri 500 ppm Br-, 300ppm Cl- 20 (kontinye) 55 316L soude 2-3Sevè, detache, entègranulè
Ka gwo kay won rafineri refwadisman: 316 djenn echwe chak 2-3 mwa. Echèk yo te adrese pa chanje djenn an nan Titàn Klas 2 ak premye seri a te opere pou 36 mwa. Chimi dlo refwadisman an pa te chanje, jis materyèl djenn yo te mete ajou.

Materyèl altènatif pou sèvis dlo refwadisman brome
Sèvis serye alontèm mande pou amelyorasyon materyèl akòz atak rapid entègranulè 316 nan konsantrasyon brom aktif ki pi gran pase 10 ppm nan 40-60 degre. C.

500 ppm Br- + 20 ppm HOBr + 200 ppm Cl-, 50°C (mm/year) Corrosion Rate of Sheath MaterialIntergranular Attack? Relative Cost (versus 316) Recommended for Active Br >10 ppm
316 Nerjaveèi 0.70 Wi, grav 1.0 Non (echwe 3-6 mwa)
317L (pi wo Mo) 0.55 Wi 1.3 Marginal, lavi limite 904L (UNS N08904) 0.20 Minim (kowozyon jeneral) 2.5 Akseptab pou 12-24 mwa
Alyaj 825 (UNS N08825) 0.08 Okenn 4.0 Bon, 36-60 mwa
Alyaj C-276 (UNS N10276)<0.02 None 8.0 Very Good
Titàn Klas 2 (UNS R50400) < 0.01 Okenn 2.2 Ekselan, pi bon
Titàn Klas 7 (UNS R52400)<0.01None 2.5 Great for higher temperatures
Titàn Klas 2 se amelyorasyon ki pi ekonomik pou sèvis dlo refwadisman brome. Li se iminitè a atak entègranulèr ak rezistan a tou de HOBr ak iyon bromur. Done jaden ki soti nan plizyè enstalasyon gwo kay won refwadisman endike ke djenn Titàn te dire 5-10 ane, konpare ak 3-6 mwa pou 316.

Lang spesifikasyon pou chofaj dlo refwadisman brome
Enjenyè k ap achte tib chofaj elektrik pou sistèm dlo refwadisman ki dòz ak byosid brom--sa vle di, nenpòt sistèm kote bromur sodyòm dòz ak yon oksidan- ta dwe asime ke nivo brom aktif nan sifas aparèy chofaj la pral pi wo pase 10 ppm akòz efè konsantrasyon lokal yo, menm si mezi esansyèl yo pi ba. Pou nenpòt aplikasyon kote konsantrasyon bromur la pi gran pase 100 ppm ak tanperati a pi gran pase 40 degre, materyèl djenn yo dwe espesifye kòm minimòm Titàn Klas 2 (UNS R50400) oswa Klas 7 (UNS R52400). Si yo dwe itilize asye pur 316 nan yon sistèm ki egziste deja, yo ta dwe enkli restriksyon operasyonèl sa yo: kenbe konsantrasyon brom aktif nan mwens pase 5 ppm tout tan lè l sèvi avèk kontwòl ORP egzat (sib 600-650 mV, pa pi wo); evite pran chòk dòz oksidan tou pre aparèy chofaj la; ak djenn yo ta dwe enspekte chak mwa pou atak intergranular lè l sèvi avèk mezi epesè ultrasons oswa tès penetran lank sou zòn soude. Konprann ke dlo brome se natirèlman pi agresif nan 316 pase dlo klorin nan menm nivo byosid la. Konprann ke atak intergranular, pa pitting, se pi gwo mekanis echèk. Enjenyè yo ka reyalize lavi sèvis aparèy chofaj serye mezire nan ane, pa mwa, nan sistèm refwadisman bromine pa amelyore nan alyaj Titàn oswa nikèl.