การเลือกใช้วัสดุสำหรับสภาพแวดล้อมดินที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

ผู้ปลูกมะเขือเทศเชิงพาณิชย์ในชายฝั่งฟลอริดาคิดว่าเขาได้สร้าง-ระบบทำความร้อนแบบโซน-ม้านั่งอะลูมิเนียมกลึงที่มีความแม่นยำ-ที่สมบูรณ์แบบ -เครื่องทำความร้อนแบบคาร์ทริดจ์คุณภาพสูง ระบบควบคุม PID เรียบร้อยแล้ว สิบแปดเดือนต่อมา เครื่องทำความร้อนทุกเครื่องทางทิศใต้ของบ้านก็ตายหมด เปลือกบางลงจนกลายเป็นกระดาษ รอยรั่วของรูเข็มกำลังระบายไอน้ำ และ MgO กลายเป็นสิ่งสกปรกที่เปียกและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ผู้ร้ายไม่ได้มีขนาดพอดี มีความหนาแน่นของวัตต์ผิด หรือแม้แต่ความชื้น ตัวดินเอง-มีคลอไรด์สูงจากการใส่ปุ๋ยมานานหลายทศวรรษและการบุกรุกของน้ำทะเลเป็นครั้งคราว ปลอกสแตนเลสมาตรฐาน 304 นั้นละลายไปอย่างง่ายดาย

ดินไม่ใช่ตัวกลางที่เป็นกลาง มันเป็นเครื่องปฏิกรณ์เคมีที่มีชีวิตและหายใจได้ ขึ้นอยู่กับสถานที่ที่คุณฟาร์ม อาจประกอบด้วย:

คลอไรด์จากเกลือถนน สเปรย์น้ำทะเล หรือปุ๋ยโพแทสเซียมคลอไรด์

กรดซัลฟูริกและไนตริกจากการย่อยสลายสารอินทรีย์

อัลคาไลน์ตกค้างจากปูนขาวและโดโลไมต์แอมโมเมนท์

โลหะหนักและสารอินทรีย์เชิงซ้อนในพื้นที่อุตสาหกรรมที่ได้รับการบำบัด

ที่อุณหภูมิปลอกที่สูงขึ้นตามแบบฉบับของเครื่องทำความร้อนแบบคาร์ทริดจ์ (มักจะอยู่ที่ 250–450 องศา F / 121–232 องศา ) สารประกอบเหล่านี้จะรุนแรงมากขึ้นอย่างมาก อัตราการกัดกร่อนที่ไม่มีนัยสำคัญที่อุณหภูมิห้องสามารถเร่งตัวขึ้นได้ 20–50 เท่า วัสดุเปลือกที่คุณเลือกจึงไม่ใช่สินค้า-แต่เป็นความแตกต่างระหว่างระบบสิบปี-กับปัญหาปวดหัวสองปี-

สเปกตรัมสแตนเลสสำหรับดินเกษตรกรรมส่วนใหญ่ สแตนเลสประเภท 304 ก็เพียงพอแล้ว สามารถจัดการกับความเป็นกรดอ่อนและเกลือของปุ๋ยเป็นครั้งคราวได้อย่างง่ายดาย แต่ย้ายเข้าไปอยู่ใน-สภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์สูง-บริเวณชายฝั่ง โรงเรือนอุโมงค์สูง-ที่มีการใส่ปุ๋ยจำนวนมาก หรือเรือนกระจกใกล้กับถนนในฤดูหนาวที่มีเกลือเค็ม- และ 304 ก็เริ่มที่จะขุดหลุมภายในไม่กี่เดือน วิธีแก้ไขคือ Type 316 หรือ 316L การเติมโมลิบดีนัม 2–3 % ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการกัดกร่อนของรอยแยกได้อย่างมาก การทดสอบแบบเคียงข้างกัน-โดย{-ดำเนินการโดยเครื่องขยายพันธุ์ขนาดใหญ่ในเนเธอร์แลนด์ เครื่องทำความร้อน 316L ใช้งานได้นานกว่า 304 ในดินถึง 4.8 เท่าโดยมีคลอไรด์ 850 ppm

เมื่อสเตนเลสยังไม่เพียงพอไซต์บางแห่งไม่เป็นมิตรเกินไปสำหรับเกรดสเตนเลสใดๆ พื้นที่สีน้ำตาลอุตสาหกรรมเก่าที่ถูกเรียกคืนสำหรับพืชพิเศษ เรือนกระจกความร้อนใต้พิภพที่มีไอน้ำเข้มข้น-กำมะถัน หรือโครงการฟื้นฟูโดยใช้การขจัดความร้อนมักจะต้องใช้โลหะผสมนิกเกิลสูง- ปลอก Inconel 600 หรือ Incoloy 800HT สามารถอยู่รอดได้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 800 องศา F (427 องศา ) ในสภาพแวดล้อม pH 2–3 ที่จะกิน 316 ลิตรในเวลาไม่กี่สัปดาห์ ใช่ พวกเขามีราคาสูงกว่าสเตนเลส 3-4 เท่า แต่เมื่อความล้มเหลวเพียงครั้งเดียวสามารถปิดโรงงานผลิตกัญชามูลค่า 2 ล้านเหรียญสหรัฐได้ คณิตศาสตร์ก็เปลี่ยนไปอย่างรวดเร็ว

การยุติคือส้นเท้าของอคิลลีสแม้แต่วัสดุเปลือกที่ดีที่สุดก็ไม่มีประโยชน์หากการซีลที่ปลายสายนำล้มเหลว การเติมอีพ็อกซี่แบบมาตรฐานนั้นใช้ได้ในเตาอบอุตสาหกรรมแบบแห้ง แต่จะละลายหรือแตกร้าวในดินที่เปียกและมีปฏิกิริยาเคมี มาตรฐานทองคำคือการปิดปลายท่อแบบปิดผนึกอย่างแน่นหนา: ฝาปิดปลาย 316L แบบเชื่อม ซีลแก้ว-ถึง-โลหะ และสายนำที่หุ้มด้วยเทฟล่อน-และ-กระถางคู่ การกำจัดแบบ "ใต้น้ำ-" เหล่านี้มักจะอยู่รอดได้โดยการฝังอย่างสมบูรณ์ในดินอิ่มตัวและเป็นกรดเป็นเวลาแปดถึงสิบสองปี

การกัดกร่อนของกัลวานิก: พันธมิตรที่เงียบงันอย่าลืมว่าดินเปียกนั้นเป็นอิเล็กโทรไลต์ หากปลอกเครื่องทำความร้อนแบบสเตนเลสของคุณสัมผัสกับท่อชุบสังกะสี แผ่นอะลูมิเนียม หรือแม้แต่สเตนเลสเกรดอื่น จะเกิดเซลล์ไฟฟ้าขึ้น โลหะที่มีตระกูลน้อยกว่าจะกลายเป็นขั้วบวกและกัดกร่อนเป็นพิเศษ การแก้ไขนั้นง่ายดาย: ใช้บุชชิ่งแยกอิเล็กทริก (PTFE หรือโพลีเมอร์อุณหภูมิสูง-) ที่ทุกจุดติดตั้ง หรือสร้างบ่อความร้อนทั้งหมดจากโลหะผสมเดียวกันกับปลอกเครื่องทำความร้อน

อุณหภูมิทวีคูณปัญหาการกัดกร่อนไม่เป็นเชิงเส้นกับอุณหภูมิ-แต่เป็นแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล เครื่องทำความร้อนที่ทำงานที่อุณหภูมิเปลือก 350 องศา F (177 องศา) ในดินที่มีฤทธิ์รุนแรงจะสูญเสียโลหะเร็วกว่าเครื่องทำความร้อนเดียวกันที่อุณหภูมิ 250 องศา F (121 องศา) ประมาณแปดเท่า นี่คือเหตุผลว่าทำไมความหนาแน่นของวัตต์ที่เหมาะสมและขนาดที่พอดีกับรูเจาะจึงไม่ใช่สิ่งฟุ่มเฟือย-แต่เป็นการป้องกันสารเคมี เครื่องทำความร้อนที่มีความหนาแน่นต่ำ-และยาวกว่าจะรักษาอุณหภูมิของฝักให้ใกล้กับอุณหภูมิดินมากขึ้น และทำให้การกัดกร่อนช้าลงอย่างมาก

การติดตามระยะไกลการติดตั้งถาวรควรมีแผนการจัดการการกัดกร่อนแบบง่ายๆ:

การตรวจสอบส่วนเปลือกที่เปิดโล่งด้วยสายตาประจำปี

Quarterly megger testing (target >20 MΩ ที่ 500 V)

การตรวจสอบความหนาด้วยอัลตราโซนิกบนเครื่องทำความร้อนตัวอย่างทุกๆ สองปี

แนวโน้มของการดึงกระแสของฮีตเตอร์-กระแสไฟที่เพิ่มขึ้นมักส่งสัญญาณให้เปลือกบางลงและความต้านทานเพิ่มขึ้น

เมื่อความหนาของผนังเปลือกลดลงต่ำกว่า 0.012 นิ้ว (0.3 มม.) บนเครื่องทำความร้อนขนาด 0.5- นิ้ว ให้เปลี่ยนทันที ค่าใช้จ่ายในการทดแทนก่อนกำหนดนั้นเล็กน้อยเมื่อเทียบกับการหยุดทำงานในช่วงกลางฤดูกาล

บรรทัดล่างราคาที่แตกต่างกันระหว่างเครื่องทำความร้อนสแตนเลส 304 และหน่วย 316L หรือ Inconel ที่ระบุอย่างถูกต้องมักจะน้อยกว่า 18 เหรียญสหรัฐต่อองค์ประกอบ ค่าแรงในการเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนที่เสียในเรือนกระจกสำเร็จรูปอาจเกิน 120 ดอลลาร์ รายได้จากพืชผลที่สูญเสียไประหว่างการหยุดทำงานอาจเป็นหลักพันได้ สำหรับโครงการใดๆ ที่คาดว่าจะดำเนินการนานกว่าสามฤดูกาล-หรือไซต์ใดๆ ที่ทราบถึงปัญหาทางเคมี- การเลือกวัสดุเปลือกที่เหมาะสมไม่ใช่การอัพเกรด เป็นการบริหารความเสี่ยงขั้นพื้นฐาน

ดินจะมีปฏิกิริยาเคมีอยู่เสมอ คำถามคือว่าเครื่องทำความร้อนแบบคาร์ทริดจ์ของคุณถูกสร้างขึ้นเพื่อต่อสู้กับเคมีนั้นหรือยอมแพ้ต่อมัน เลือกฝักที่เหมาะกับสนามรบ และระบบทำความร้อนของคุณจะกลายเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่เชื่อถือได้มากที่สุดในฟาร์มทั้งหมด