Przewody ze stali 1.4541 jako rurociągi podziemne
Czy można stosować przewody ze stali 1.4541 jako rurociągi podziemne zakopywane na głębokości około 1,6m pod poziomem terenu bez żadnej dodatkowej osłony zewnętrznej.
Stal nierdzewna gatunku EN 1.4541 / X6CrNiTi18-10 (AISI 321) to odmiana klasycznej stali austenitycznej o stężeniu 18%Cr i 10%Ni (EN 1.4301), która dodatkowo zawiera dodatek stabilizujący tytanu dla podwyższenia odporności na korozję międzykrystaliczną elementów spawanych. Pod względem odporności na korozję wżerową, o której głównie decyduje stężenie chromu, gatunek EN 1.4541 wykazuje własności takie jak stale typu EN 1.4301 i 1.4307 (AISI 304, 304L).
Ogólnie wszystkie konstrukcje i rurociągi zakopywane w glebie mogą ulegać korozji w wyniku wystąpienia jednego bądź kilku z wymienionych czynników: wysokiego poziomu wilgoci, wartości pH gleby poniżej 4,5 oraz rezystancji gleby niżej od 1000 ohm•cm, obecności chlorków, siarczków i bakterii oraz występowania prądów błądzących.
W praktyce powierzchnia stali nierdzewnych zakopanych w glebie powinna znajdować się w stanie pasywnym, ale obecność wody i agresywnych związków chemicznych takich jak jony chlorków, siarczki, a także niektóre typy bakterii oraz występowanie prądów błądzących może spowodować korozję lokalną stali. Prawdopodobieństwo zaistnienia korozji wzrasta ze stężeniem jonów chlorkowych i wyższego potencjału redox. Najniebezpieczniejsze są jony chlorkowe, które bezpośrednio wywołują korozję wżerową. Podczas doboru stali nierdzewnej na elementy zakopywane w glebie pierwszym czynnikiem do zweryfikowania jest stężenie chlorków w glebie (wyższe dla gleb na wyspach oraz w strefie przybrzeżnej), a następnie zbadanie jej rezystancji, pH oraz w każdym przypadku rozpatrzenie możliwość słabego osuszenia gleby.
Lokalizacje z dala od morza zawierają niskie stężenie jonów chlorkowych w glebie. Na podstawie licznych doświadczeń z zastosowaniem stali nierdzewnych w konstrukcjach zakopywanych w glebie stwierdzono, że gatunki typu EN 1.4301/ X5CrNi18-10 z powodzeniem są odporne na korozję wżerowa w takich lokalizacjach. W wymienionym środowisku można będzie także stosować stal typu EN 1.4541.
W strefach niezalewowych stężenie chlorków w glebie będzie wyższe i dla obszarów wysp może wynosić do 1500ppm Cl-. W takich glebach zaleca się zastosowanie gatunków z dodatkiem molibdenu, np. stali austenitycznej EN 1.4404 i ferrytycznej EN 1.4521.
Dla obszarów zalewowych należy stosować gatunki wysokostopowe takie jak np. stal austenityczna EN 1.4547 oraz stale ferrytyczno-austenityczne typu duplex EN 1.4410.
Dla lokalizacji, gdzie gleba charakteryzuje się stężeniem chlorków Cl-<500ppm, rezystancją >1000 ohm•cm, a jej wartość pH>4,5 można stosować stale typu EN 1.4301, 1.4541, 1.4404, 1.4521.
Dla bardziej korozyjnych warunków: Cl-<1500ppm, rezystancja >1000 ohm•cm oraz wartość pH>4,5 zaleca się minimum stale EN 1.4404 oraz 1.4521.
W najbardziej surowych warunkach glebowych: Cl-<6000ppm, rezystancja >500 ohm•cm oraz wartości pH>4,5 należy stosować stale minimum EN 1.4410 i 1.4547.
Literatura
[1]. P.J. Cunat, Corrosion resistance of stainless steels in soils and concrete, Euro-Inox, 2002.