Le imprese chimiche utilizzano prevalentemente acciaio inossidabile per tubazioni e scambiatori di calore per salvaguardare la qualità del condensato di vapore e dei fluidi di processo dalla contaminazione. Tuttavia, durante le operazioni e la manutenzione di routine, l'attenzione è in genere focalizzata sui parametri standard della qualità dell'acqua-come durezza, conduttività, torbidità, concentrazione di ioni ferro e pH-perché le fluttuazioni di questi parametri hanno impatti immediati e notevoli sia sulla qualità dell'acqua che sulle apparecchiature di scambio di calore. Al contrario, i cambiamenti nei livelli di ioni cloruro sono spesso considerati meno critici per la qualità dell’acqua e la conseguente corrosione delle apparecchiature è un processo lento e graduale. I guasti alle apparecchiature causati dagli ioni cloruro si manifestano spesso con un ritardo temporale significativo; quando sorgono problemi, il presupposto iniziale solitamente indica difetti di fabbricazione o difetti dei materiali, mentre il ruolo degli ioni cloruro viene spesso trascurato dal personale in loco-. Tuttavia, un'analisi dei dati di manutenzione del settore rivela che un vasto numero di guasti-tra cui vaiolature, crepe nelle saldature, perforazione delle pareti dei tubi e perdite dovute all'invecchiamento-può in definitiva essere ricondotto a un'unica causa principale: il leggero-eccesso di ioni cloruro a lungo termine e la conseguente corrosione cumulativa.
L'azione corrosiva degli ioni cloruro sulle apparecchiature e sulle tubazioni è insidiosa; a differenza dell'evidente incrostazione causata dall'elevata durezza o dagli effetti visibili della corrosione acida, la vaiolatura indotta da cloruro- è caratterizzata da natura nascosta, insorgenza ritardata, elevata distruttività e irreversibilità. Brevi o moderate escursioni oltre i limiti non provocano immediatamente il guasto dell'apparecchiatura; tuttavia, compromettono continuamente lo strato di passivazione del metallo-in particolare nell'acciaio inossidabile. Sotto lo stress combinato di alta temperatura e pressione, gli ioni attaccano incessantemente il metallo di base, creando gravi rischi per le apparecchiature a lungo termine. Gli ioni cloruro sono, in tutti i sensi, un "killer invisibile della corrosione".
I rischi specifici posti dai-livelli eccessivi di ioni cloruro a lungo termine-in particolare per le tubazioni e le apparecchiature in acciaio inossidabile-sono descritti di seguito:
1. Causa di vaiolature, perforazioni e perdite nelle pareti dei tubi di acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile è ampiamente utilizzato nell'industria chimica per tubazioni, scambiatori di calore e apparecchiature per il trattamento dell'acqua. Sulla superficie metallica si forma naturalmente una densa pellicola di passivazione che protegge l'apparecchiatura dalla corrosione. Gli ioni cloruro, tuttavia, possiedono forti proprietà penetranti e adsorbenti; si attaccano preferenzialmente ai punti deboli del film di passivazione, distruggendone la struttura e dando origine a cavità di corrosione localizzate. I pozzi di corrosione accumulano continuamente ioni cloruro e accelerano il processo di corrosione, penetrando infine nella parete del tubo e causando perdite.
2. Induzione di fessurazioni da tensocorrosione nelle saldature delle tubazioni
Gli effetti combinati di temperatura, pressione e stress, insieme a livelli eccessivi e prolungati di ioni cloruro, possono innescare fessurazioni da tensocorrosione indotte da vaiolatura- nelle saldature delle tubazioni. Gli ioni cloruro penetrano nel reticolo cristallino interno del metallo, accelerando l'inizio e la propagazione delle cricche; ciò porta a crepe nelle saldature delle tubazioni e negli involucri delle apparecchiature, causando potenzialmente guasti alle apparecchiature a pressione e ponendo notevoli rischi per la sicurezza.
3. Accelerazione dell'invecchiamento complessivo delle apparecchiature e aumento dei costi di gestione e manutenzione
La corrosione per vaiolatura indotta dal cloruro-è un problema diffuso e persistente; non solo danneggia le condutture principali ma corrode anche le apparecchiature ausiliarie come scambiatori di calore, valvole, filtri e sistemi di trattamento dell'acqua. Ciò accelera l’invecchiamento dell’intero sistema, aumenta i tassi di guasto, aumenta la frequenza della manutenzione, riduce significativamente la durata delle apparecchiature e aumenta i costi operativi.
