این مقاله اطلاعات جامعی را برای انتخاب و تعیین مخازن استنلس استیل متناسب به صنعت شما ارائه خواهد داد. در این مقاله برای کسب اطلاعات بیشتر در موارد زیر همراه ما باشید:

  • چرا فولاد ضد زنگ در مخازن ذخیره سازی به کار برده می شود؟
  • انواع مخازن استیل ضد زنگ
  • موارد استفاده از مخزن ذخیره سازی
  • و خیلی موارد بیشتر دیگر…

اولین صحبت باید پاسخ این سوال مشخص شود:

مخازن فولاد ضد زنگ چیست؟

مخازن استنلس استیل به طور گسترده در صنایع مواد غذایی، نوشیدنی، لبنیات، دارو، لوازم آرایشی و سایر فرآیندهای تولیدی که پاکیزگی و خلوص اهمیت دارد، برای ذخیره سازی مواد اولیه و یا خود فرآورده استفاده می شود. مخازن استیل همچنین در کارخانه های صنعتی برای ذخیره مواد شیمیایی و گازها که در آن مقاومت قوی در برابر تخریب شیمیایی مورد نیاز است انجام وظیفه می کنند. فولاد ضد زنگ نوعی آلیاژ آهن حاوی درصد مشخصی کروم است که مقاومت در برابر خوردگی را به فلز می دهد. مقاومت مخزن استیل در برابر خوردگی با ایجاد یک لایه نازک از اکسیدهای فلزی به دست می آید که به عنوان محافظ در برابر مواد خورنده عمل می کند.

پاسخ سوال بالا در حالت کلی خیلی جامع و تکمیل بود. بنابراین در ادامه موارد به بررسی نکات و ویژگی های آن خواهیم پرداخت.

ویژگیهای مخزن استیل 304

اولین نکته را اینگونه شروع کنیم که مخازن فولاد ضد زنگ از نظر شکل و اندازه متفاوت هستند. بسته به مکان و محدودیت های حمل و نقل برای ابعاد مختلف، آنها را می توان به صورت عمودی یا افقی طراحی کرد و به مرحله تولید رساند. برخی از مخازن می توانند مقادیر کمی مایعات و گازهای فشرده در خود جای دهند، در حالی که برخی دیگر می توانند چندین هزار گالن را در خود ذخیره کنند.

مخازن آب ساده از جنس استنلس استیل دارای ورودی، خروجی و دریچه های بازدید هستند که معمولاً در مخازن آب خانگی نیز این اجزا دیده می شوند. برای مخازن استنلس استیل مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی، نازل های متعددی برای اختلاط مایعات و گازهای مختلف و نصب ابزارهای نظارتی مختلف تعبیه شده است.

برخی از آنها برای راکتورها و میکسرهایی استفاده می شود که می توانند دارای همزن و سر مخلوط برای ترکیب مواد باشند. مخازن استیل همچنین می توانند دارای ژاکت های خنک کننده و دو جداره برای عایق کاری و کنترل دما نیز مجهز شوند. مخازن استنلس استیل دارای طیف گسترده ای از کاربردها هستند زیرا ساختار آنها به راحتی می تواند مطابق با الزامات نهایی خاص مورد نظر مششتری و مکان نصب مخزن استیل، تغییر یابد.

اما بیایید کمی علمی تر به موضوع نگاه کنیم و با خود به جواب این موضوع برسیم که چه چیزی مخزن استیل را در برابر خوردگی مقاوم می کند؟

فولاد ضد زنگ (استیل) از اصل غیرفعال سازی استفاده می کند که در آن فلزات به اکسیداسیون ناشی از ترکیبات خورنده در اتمسفر و سیالات فرآیندی “منفعل” یا غیر فعال می شوند. فولاد ضد زنگ دارای پوشش نازکی از اکسیدهای فلزی بر روی سطح خود است که به آن فیلم (لایه) غیرفعال می گویند.

ترکیب فولاد ضد زنگ عمدتاً آهنی است که با حداقل 10.5٪ کروم آلیاژ کاری شده است. اکسیدهای فلزی که لایه غیرفعال را تشکیل می دهند، در واقع اکسیدهای کروم هستند. عناصر آلیاژی دیگری نیز مانند کربن، نیکل، منگنز و مولیبدن وجود دارند. کربن عنصر اصلی آلیاژی برای ایجاد فولاد از آهن خالص است. درصد معینی از این عنصر فولاد را سخت تر و محکم تر می کند.

نیکل و منگنز عناصر تثبیت کننده ای هستند که ساختار متالورژی آستنیتی را تقویت می کنند. ساختار آستنیتی از سخت شدن استیل یا فولاد ضد زنگ از طریق عملیات حرارتی جلوگیری می کند. این امر به مخزن استیل امکان می دهد تا دمای بالاتر را تحمل کند و در عین حال خواص مکانیکی خود مانند شکل پذیری را حفظ نماید. علاوه بر این، فولادهای زنگ نزن آستنیتی دارای چقرمگی بهتری در دمای پایین نسبت به فولادهای زنگ نزن فریتی هستند. توجه داشته باشید که منگنز تنها نیمی از اثر نیکل را تولید می کند و معمولاً به عنوان جایگزین برای تولید گریدهای ارزان تر استفاده می شود.

توجه: پس در زمان خرید مخزن استیل، حتما در مورد این موضوع از تولید کننده خود سوال کنید.

از طرف دیگر مولیبدن عملکردی مشابه کروم دارد. همچنین مقاومت در برابر خوردگی مواد را افزایش می دهد. مولیبدن یک اتم بزرگتر از کروم است و به خصوص در دماهای بالاتر در استحکام بیشتر فولاد موثرتر است. نقطه ضعف استفاده از مولیبدن این است که فولاد ضد زنگ را فریتی می کند، که با شکنندگی بیشتر نمایان می شود. این موضوع با افزودن نیکل بیشتر مقابله و رفع می شود.

اصل ضدزنگی مخزن استیل

عمل غیرفعال سازی با امکان دادن به یک ماده پایه (مانند فولاد)، در معرض هوا انجام می شود، جایی که لایه سطحی اکسیدهای فلزی را روی سطح خود می سازد. برای تقویت تشکیل فیلم غیرفعال، فولاد ضد زنگ به یک عملیات شیمیایی وارد می‌شود، جایی که با غوطه‌ور کردن آن در حمام‌های غیرفعال اسیدی اسید نیتریک، کاملاً تمیز می‌شود. آلاینده هایی مانند آهن اگزوژن یا ترکیبات آهن آزاد از فولاد حذف می شوند تا از دخالت آنها در ایجاد لایه غیرفعال جلوگیری شود.

پس از تمیز کردن با یک حمام اسیدی، فلز در حمامی از هیدروکسید سدیم خنثی می شود. رسوب زدایی همچنین سایر لایه های اکسیدی که توسط عملیات آسیاب در دمای بالا مانند شکل دهی گرم، جوشکاری و عملیات حرارتی تشکیل شده اند را حذف می کند و نتیجه می شود فلز بسیار مقاومی که برای عملیات مختلف مخزن تولید می کند.

درجه های فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ دارای طیف بسیار گسترده ای از درجات برای مقاومت در برابر تماس با مواد شیمیایی خاص است. گریدهای مختلف دارای مقاومت در برابر خوردگی، استحکام، چقرمگی و عملکرد متفاوت در دمای بالا و پایین هستند. در ساخت مخزن استیل از سه گرید به طور گسترده استفاده می شود که ترتیب آن ها به این گونه است: 304/304L، 316/316L و ورقهای دوجداره.

ویژگیهای مخزن استیل 304

در ادامه به تشریح ویژگیهای فنی مخزن استیل 304 خواهیم پرداخت. جنس این مخزن از نوع فولاد سیصدوچهار هست پس دقیقا ویژگی های همین فولاد را خواهد داشت، فلذا ویژگی های ورق را بررسی می کنیم: استیل (فولاد ضد زنگ) 304، جدای از آلیاژهای تشکیل دهنده فولاد، از 18-20٪ کروم، 8-11٪ نیکل و 2٪ منگنز نیز تشکیل شده است. این رایج‌ترین فولاد ضد زنگ و پرکاربردترین مخزن استیل است زیرا برای اکثر کاربردها مقاومت کافی در برابر خوردگی دارد و نسبت به سایر موارد ارزان‌تر هم است.

درجات ساختار متالورژی آستنیتی آن را انعطاف پذیر و مناسب برای تشکیل طیف وسیعی از محصولات می کند. کمی قبل تر شما کلمه L را مشاهده کردید که قطعا نشانگر موضوعی است. در اینجا برای نمونه برای شما مخزن استیل 304 را بررسی کرده و همچنین نوع L آن را نیز بررسی می کنیم تا تفاوت آن ها بدانید.

فولاد ضد زنگ 304L دارای محتوای مشابه کروم، نیکل و منگنز است. تفاوت آن با فولاد ضد زنگ 304 میزان کربن کمتر آن است و در اصل آن کلمه ال انگلیسی به معنی کمتر می باشد که در نتیجه از فرآیندی به نام حساس شدن فلز جلوگیری می کند.

حساس شدن زمانی اتفاق می‌افتد که کروم و اتم‌های کربن آلیاژ شده در فولاد در دمای بالا واکنش می‌دهند و کاربیدهای کروم را تشکیل می‌دهند. از آنجایی که مقداری از کروم از قبل برای تشکیل کاربیدهای کروم استفاده می شود، کمتر برای تشکیل فیلم غیرفعال در دسترس است.

اینها در سطح دانه های سازه فولادی رخ می دهند که آن را مستعد خوردگی بین دانه ای می کند. این فرآیند زمانی مشکل ساز است که مخزن استیل (فولاد ضد زنگ) برای فرآیندها یا کاربردهایی با دمای بالا باشد. کاهش محتوای کاربید باعث تشکیل کاربید کروم کمتر می شود و مقاومت در برابر خوردگی حتی در دماهای بالا نیز حفظ می شود.