Tvrdonavarene cijevi za zaštitu od abrazije i korozije

Materijali za industrijske cjevovode se biraju na temelju cijene, mehaničke čvrstoće i prikladnosti za radne uvjete. U blažim uvjetima eksploatacije najčešće se koristi ugljični čelik zbog svoje pristupačne cijene i povoljnih mehaničkih svojstava. Nehrđajući čelici preferiraju se kada je potrebna umjerena otpornost na koroziju, posebno u slučajevima potencijalne izloženosti blagim korozivnim sredstvima ili povišenim temperaturama.

Nasuprot tome, industrijski cjevovodi koji transportiraju abrazivne i korozivne medije izloženi su značajnom trošenju, prvenstveno uzrokovano čvrstim česticama ili kemijski agresivnim tekućinama koje djeluju na unutarnje površine cjevovoda. Ključni čimbenici u ovom procesu su svojstva fluida, brzinu protoka, koncentracija i tvrdoća čestica te materijal cijevi. Prevladavajući mehanizmi trošenja u ovim uvjetima uključuju eroziju, abraziju i koroziju. VORAX cijevi s unutarnjim tvrdo navarenim slojem i prevlakama otpornim na trošenje smanjuju oštećenja u okruženjima s visokim stupnjem abrazije i korozije, značajno produžujući vijek trajnost.

Čvrste čestice u industrijskim fluidima često uzrokuju eroziju kroz oštećivanje površine, što rezultira gubitkom materijala sa stijenki cijevi. Kada se smjer ili brzina protoka tekućine mijenja, čestice udaraju u površine pod različitim kutovima, povećavajući trošenje u kritičnim zonama poput koljena i lukova. Uz to, korozivni mediji slabe metalnu strukturu, dovodeći do istovremene kemijske degradacije. Nakon što se razviju korozijska žarišta, čak i manji udari čestica dodatno ubrzavaju gubitak metalne strukture. Ova kombinacija abrazije, erozije, udara i korozije dovodi do znatno viših stopa trošenja nego kada svaki od ovih mehanizama djeluje pojedinačno. S vremenom, takva lokalizirana oštećenja dovede do stvaranja pukotina. VORAX inženjerska rješenja nude vrhunski otporne cijevi, koljena, lukove i druge cjevovodne komponente, osiguravajući maksimalnu otpornost na kombinirane utjecaje erozije i korozije.

U sustavima transporta plinovitih i tekućih fluida koji sadrže korozivne ili abrazivne suspenzije, erozija se može pojaviti istovremeno s korozijom. Korozivne tvari, poput klorida ili kiselih otopina, uzrokuju kemijske reakcije na površini metala. Čak i inače umjerena erozija znatno ubrzava gubitak materijala kada korozija naruši integritet površine. Stopa trošenja ovisi o kutu udara čestica, zbog čega su visokoučinkoviti materijali otporni na trošenje, poput VORAX cijevi, ključni za smanjenje degradacije. Uklanjanje materijala u ovim zonama je progresivno i raste s povećavanjem hrapavost površine, što dodatno povećava lokalne turbulencije i gustoću udara čestica. Kritična uloga lokaliziranih poremećaja protoka, poput koljena i izlaznih točaka, jasno se očituje u ubrzanju korozijskih procesa i oštećenja uzrokovanih krutim česticama. Napredne VORAX prevlake otporne na habanje sprječavaju trošenje na lukovima, T-komadima, Y-komadima, mlaznicama i redukcijama.

Kod odabira materijala za industrijske cjevovode moraju se uzeti u obzir mehanička svojstva i kemijska otpornost. Tribološka ispitivanja i industrijska primjena potvrdila su da površine navarene slojevima tvrdoće iznad 60 HRC ostvaruju značajno smanjenje trošenje metala u usporedbi sa standardnim cijevima i elementima cjevovoda od ugljičnih ili nehrđajućih čelika. VORAX cijevi i cjevovodne komponente navarene su tvrdim i otpornim materijalima poput:

• tvrdonavarenih slojeva na bazi krom karbida i složenih karbida – navareni površinski sloj je visoke tvrdoće i otpornosti na abraziju i eroziju,
• tvrdonavarenih slojeva na bazi volfram karbida – navareni slojevi osiguravaju vrhunsku otpornost na trošenje posebno u ekstremnim uvjetima s visokim brzinama abrazivnih čestica,
• navarenih slojeva na bazi nikla i kobalta - primjenjuju se u slučajevima kada je istovremeno potrebna otpornost na koroziju i eroziju, osobito u agresivnim kemijskim okruženjima.

Ovi materijali i prevlake značajno smanjuju trošenje materijala, čuvajući strukturni integritet cijevi i dijelova cjevovoda čak i u zonama visokog trošenja. VORAX rješenja za cjevovode otporne na trošenje znatno poboljšavaju dugoročnu ekonomičnost i učinkovitost. Smanjenjem učestalosti zamjene cijevi te zastoja održavanja, industrije poput rudarstva, proizvodnje cementa, energetike, petrokemijske industrije, reciklažnih postrojenja i pneumatskog transporta rasutih materijala, gdje se abrazivni i korozivnim mediji često koriste, ostvaruju sljedeće prednosti:

• niže troškove održavanja zahvaljujući duljem vijeku trajanja komponenti,
• smanjeno vrijeme zastoja što povećava produktivnost,
• povećanu sigurnost budući da se rizik od zastoja svodi na minimum čak i u kritičnim industrijskim primjenama.

U industrijskim cjevovodnim sustavima koji transportiraju abrazivne, erozivne i korozivne medije, različite komponente trpe različite razine trošenja ovisno o čimbenicima kao što su brzina protoka, koncentracija čestica i kemijske interakcije. VORAX tvrdonavarene cijevi i cjevovodni elementi znatno produljuju trajnosto te poboljšavaju ekonomičnost i učinkovitost. U nastavku su opisani specifični mehanizmi trošenja koji utječu na ključne elemente cjevovoda u zahtjevnim uvjetima transporta fluida.

• Cijevi - U transportu abrazivnih i erozivnih medija, ravne cijevi doživljavaju ravnomjerno, ali postupno trošenje materijala duž unutarnjih stijenki dok korozivni mediji mogu kemijski degradirati površinu cijevi, osobito na zavarenim spojevima i prijelazima.
• Koljena – Koljena trpe pojačano trošenje na vanjskom radijusu zbog udara čestica i centrifugalnih sila. Na tim točkama dolazi do povećanih brzina protoka, što dodatno intenzivira eroziju i koroziju.
• T-komadi i Y-komadi - T-komadi su podložni lokaliziranoj turbulenciji i jakom udarnom trošenju na spoju, gdje dolazne abrazivne čestice udaraju u unutarnju površinu, uzrokujući ubrzano trošenje materijala i moguću koroziju. Y-komadi su izloženi asimetričnim strujanjima, što stvara neujednačenu eroziju osobito duž pregradnih stijenki gdje čestice udaraju pod različitim kutovima.
• Mlaznice i redukcije - Mlaznice su izložene ekstremnoj eroziji na izlaznoj točki zbog ubrzanja tekućine. Redukcije koncentriraju protok i povećavaju brzinu čestica, pojačavajući udarno trošenje na manjem promjeru. U korozivnim okruženjima degradacija je ubrzana na prijelaznim zonama, gdje je turbulencija najizraženija.

U slijedećim industrijama VORAX rješenja povećavaju dugovječnost cjevovodnih komponenti:

• Rudarstvo i prerada minerala - transport abrazivnih suspenzija, ruda i jalovine uzrokuje snažnu eroziju u cjevovodima, koljenima, pumpama i ciklonima.
• Cementna industrija - problemi s visokim stupnjem abrazije pri transportu sirovina i klinkera, pneumatski transport cementne prašine i aditiva koji uzrokuju veliko trošenje na zračnim klizačima, ciklonima i transportnim cjevovodima.
• Proizvodnja energije (termoelektrane na ugljen i biomasu) - pneumatski transport ugljena i lebdećeg pepela, korozivni dimni plinovi uzrokuju visokotemperaturnu oksidaciju i intenzivno trošenje kotlovskih cijevi, dimovodnih kanala i sustava za transport pepela.
• Industrija celuloze i papira - abrazivne suspenzije s vlaknima uzrokuju eroziju u cjevovodima, dok kemijska korozija iz procesa izbjeljivanja i pulpiranja dovodi do trošenja transportnih cjevovoda, digestora i žljebova.
• Poljoprivreda i industrija gnojiva – abrazivne granule gnojiva i korozivne kemijske reakcije, pneumatski transport rasutih prahova uzrokuje trošenje cjevovoda za amonijak, miješalica i opreme za granulaciju.
• Sektor nafte i plina - prijenos, transport i obrada sirove nafte i pline s pijeskom (erozija u cjevovodima bušotina), korozivni učinci plinova i voda visoke salinitetne vrijednosti uzrokuju trošenje proizvodnih cjevovoda, separatora i podzemnih cijevi.
• Pročišćavanje vode i otpadnih voda - korozija i nakupljanje naslaga u cjevovodima za obrađenu i neobrađenu vodu, abrazivno trošenje u sustavima za transport mulja i uklanjanje krutih čestica, što dovodi do oštećenja na crpkama za mulj, cijevima i aeracijskim sustavima.
• Čelična i metalurška industrija - pneumatski transport željezne rude, koksa i sintera, visokotemperaturna korozija u cjevovodima visokih peći, što dovodi do trošenja cijevi za transport troske, rashladnih vodova i kanala vrućih plinova.
• Farmaceutska industrija - korozija zbog reaktivnih kemikalija koje se koriste u proizvodnji lijekova, trošenje u sustavima za rukovanje prahovima i rasutim materijalima.