I tubi di riscaldamento a immersione sono ampiamente applicati nei sistemi di acquacoltura a temperatura costante, nel riscaldamento di liquidi per il decapaggio alimentare, nel riscaldamento dell'acqua circolante in fabbrica e nel preriscaldamento delle acque reflue. Il mezzo di lavoro in questi scenari solitamente contiene ioni cloruro, acidi organici deboli e tracce di impurità alcaline. I tubi di riscaldamento realizzati in acciaio al carbonio o acciaio inossidabile di qualità inferiore sono soggetti a corrosione per vaiolatura e perforazione delle pareti del tubo in breve tempo, il che può causare perdite elettriche e arresti imprevisti della produzione. Tra i molteplici materiali riscaldanti anti-corrosione, l'acciaio inossidabile 316 occupa da tempo la quota di mercato principale dei normali tubi riscaldanti anti-corrosione. Molti addetti agli approvvigionamenti e tecnici in loco- sperano di comprenderne i vantaggi esclusivi dei materiali rispetto ai riscaldatori in titanio, quarzo e PFA, nonché l'ambito di applicazione e i limiti intrinseci nella produzione industriale effettiva. Questo documento ne analizza la competitività principale e gli svantaggi con un'intuitiva tabella di confronto dei parametri.
La più grande ottimizzazione dell'acciaio inossidabile 316 rispetto all'acciaio inossidabile 304 comunemente usato è l'aggiunta di un elemento di molibdeno alla formula della lega. Il molibdeno può inibire efficacemente la corrosione per vaiolatura causata dagli ioni cloruro, che è la ragione principale del guasto dei tubi di riscaldamento in ambienti con acqua salata e acque reflue. Durante ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento, sulla superficie del tubo si formerà una densa pellicola di passivazione di ossido di cromo per isolare le sostanze corrosive dal substrato metallico. Oltre alla resistenza alla corrosione, l'acciaio inossidabile 316 ha proprietà stabili di espansione e contrazione termica. Non si deformerà né si spezzerà strutturalmente in condizioni di caldo e freddo alternate a lungo termine-, garantendo le prestazioni di tenuta del tubo riscaldante e impedendo al liquido di penetrare all'interno e bruciare il filo riscaldante.
表格
| Tipo materiale | Resistenza al cloruro e agli acidi deboli | Temperatura di lavoro massima a lungo termine- | Durata media | Difficoltà di elaborazione | Livello di costo complessivo |
|---|---|---|---|---|---|
| Acciaio inossidabile 316 | Elevate prestazioni anti-vaiolatura | 550 gradi | 22–34 mesi | Basso | Medio |
| Acciaio inossidabile 304 | Facile da corrodere dagli ioni cloruro | 420 gradi | 7–12 mesi | Basso | Basso |
| Titanio puro | Eccellente capacità anti-corrosione | 770 gradi | 36–58 mesi | Alto | Molto alto |
| Quarzo di elevata-purezza | Solo resistente agli acidi-e vulnerabile alla corrosione alcalina | 1170 gradi | 9–17 mesi | Medio | Medio |
Dalla tabella si può vedere che l'acciaio inossidabile 316 raggiunge il miglior equilibrio tra prestazioni di servizio e vantaggi economici in condizioni di corrosione lieve e moderata. Per le piccole e medie-imprese che necessitano di implementare un gran numero di dispositivi di riscaldamento, l'acquisto di tubi riscaldanti in titanio comporterà un'eccessiva pressione-di approvvigionamento una tantum. I tubi riscaldanti al quarzo sono estremamente fragili e facili da rompere durante il trasporto, l'installazione e la pulizia, con conseguenti costi di sostituzione aggiuntivi. I normali tubi in acciaio inossidabile 304 necessitano di frequenti sostituzioni e manutenzioni, che a lungo termine accumulano costi aggiuntivi di manodopera e materiali. Al contrario, l'acciaio inossidabile 316 presenta processi di piegatura e saldatura maturi, che riducono notevolmente i piccoli spazi nei giunti sigillati che sono facili da erodere dai liquidi. La manutenzione quotidiana richiede solo una semplice pulizia della superficie, il che riduce significativamente i costi operativi complessivi dell'impianto di riscaldamento.
Sebbene offra prestazioni complete e di rilievo, l'acciaio inossidabile 316 ha chiari confini applicativi. Se esposto a soluzioni -acidi forti concentrati o soluzioni acide miste-alcaline concentrate ad alta temperatura per lungo tempo, il film di passivazione superficiale verrà danneggiato in modo irreversibile, provocando una rapida corrosione e perforazione della parete del tubo. In condizioni chimiche così estreme, i riscaldatori rivestiti in titanio o PFA rappresentano alternative più appropriate. Se il mezzo di riscaldamento è acqua deionizzata pura senza impurità corrosive, la scelta dell'acciaio inossidabile 304 può soddisfare pienamente la domanda ed evitare inutili sprechi di costi.
In conclusione, l'acciaio inossidabile 316 si affida alla resistenza alla corrosione da cloruro di molibdeno-migliorata, alle proprietà meccaniche e termiche stabili, alla lavorazione conveniente e all'eccezionale rapporto costi-benefici per occupare una posizione di leadership nel riscaldamento anticorrosivo convenzionale. Anche se non può adattarsi ad ambienti di lavoro corrosivi ultra-severi, è comunque il materiale di base più pratico ed economico-efficace per oltre l'80% degli scenari di riscaldamento civile e industriale generale con corrosione lieve e moderata.
