Cloruro de corrosión de tubos de acero al carbono

Estoy especificando tuberías para un sistema de agua con 500 ppm de cloruro en solución. Por lo general, especificaríamos acero inoxidable 316L para limitar la corrosión, pero me preguntaron si podríamos especificar una tubería de acero al carbono con un margen de corrosión. Entonces, en lugar de la tubería típica del horario 40, ¿podría usar de manera realista el horario 80 o 120, etc.?

Mi reacción intestinal es que nunca tendrás una capa de óxido "protectora" con agua que fluya continuamente, por lo que simplemente corroerás las tuberías. Todo lo que se obtendrá con una tubería más gruesa es que durará más tiempo antes de fallar, pero habrá aumentado los productos de corrosión para eliminarlos de la corriente de flujo con el tiempo. Realmente no pude encontrar buenos recursos sobre los efectos del cloruro en las tuberías de acero al carbono, ya que el consenso general es que el acero inoxidable debe usarse para esta aplicación.

corrosion

— Secundus
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Respuestas:

$4Fe +3O_2 +6H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$

Si bien el oxígeno es el factor limitante, la concentración de oxígeno disuelto puede tener un fuerte impacto en la corrosión porque estaría en cubos en la ecuación de la velocidad de reacción, de no ser por el hecho de que toda la superficie interior de la tubería está cubierta de hierro, que generalmente domina las reacciones. La única razón por la que la reacción no ocurre más rápido es porque hay una concentración tan pequeña de oxígeno disuelto y los múltiples pasos de reacción.

$50 * 0.001{in} = 0.05{in}$

— marca
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Gracias por la explicación muy completa. Parte de la base de mi pregunta fue que todos los recursos que he encontrado entran en detalles sobre qué aleación SS usar en presencia de cloruros, pero realmente no puedo encontrar nada sobre los efectos sobre el acero al carbono. ¿Es el punto de que el acero al carbono es propenso a la oxidación y en su mayoría no se ve afectado por los cloruros, pero SI elige usar acero inoxidable, presentará la vulnerabilidad potencial a los cloruros?

— Secundus

El punto principal es que los cloruros y otros iones aumentan la conductividad de la solución. El oxígeno necesita electrones para convertirse en iones de oxígeno. El hierro da electrones para hacer iones ferrosos y férricos. Con agua pura, el agua tiene tan poca conductividad que el hierro no puede intercambiar los electrones. El cloro ayuda a que el camino se una y mejora la conductividad. Hasta cierto punto. Demasiado cloro y la reacción favorece la formación de cloruro ferroso impermeable, deteniendo la reacción. La química es rara.

— Mark

En cuanto al segundo punto en los comentarios, sí, la elección del inoxidable es sobre los contaminantes con los que está luchando. Una vez que elija el acero inoxidable, algunas aleaciones son vulnerables a medida que comienzan a disolverse en presencia de cloruros o pierden sus recubrimientos protectores que se forman. Los fluoruros y ácidos son especialmente malos. Casi no hay un acero que pueda manejar 50% de sulfúrico, ¡pero casi cualquier lata de plástico! Sin embargo, por encima del 85% de sulfúrico, casi todos los aceros son perfectamente seguros, pero los plásticos se disuelven. Para reiterar, la química es extraña.

— Mark

¡Gracias! Sí, cuando llegué a la química de la universidad, rápidamente me encontré sobre mi cabeza, así que, aunque DEBO saber mucho sobre la corrosión, lo evité como la peste después de graduarme y ahora aquí estoy. Me gusta. Creo que colgaré un cartel en el trabajo: "La química es extraña. ~ Mark"

— Secundus

Su mejor consejo: vaya a su proveedor de tuberías. Hago pipa y sé qué lo ataca y qué no. De lo contrario, el segundo mejor consejo para especificar es indicar que necesitan demostrarle que tienen experiencia en esto y especificar sus tasas de corrosión y la vida útil esperada.

— Mark

El oxígeno y el pH generalmente serán los factores de corrosión más importantes en la corrosión acuosa. Si se trata de agua potable como se describe, no hay razón para considerar otra cosa que no sea carbono o acero galvanizado. Si el Cl está presente como HCl, tiene un problema que 316 no resolverá; Si tiene temperaturas superiores a 150F, podría tener grietas por corrosión bajo tensión de 316 (aunque es improbable por debajo de 200 F). Si tiene experiencia con condiciones similares, eso sería lo más útil. De lo contrario, figura en 5 mpy (0.005 ") como el peor de los casos.

— herrero37
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