化学用のステンレス鋼管 優れた強度、腐食抵抗、および汎用性のため、化学用途の一般的な選択肢です。ただし、長期間にわたって酸性またはアルカリ性の化学物質にさらされると、その性能は、特定の化学環境、温度、合金組成によって大きく異なります。このような環境でステンレス鋼がどのように反応するかを理解することは、化学処理、医薬品、さらには食料生産などの産業で長期的で信頼性の高いパフォーマンスに適した材料を選択するために重要です。
酸性化学物質にさらされると、ステンレス鋼の挙動は、合金の組成、特にクロム含有量に大きく依存します。 304や316などのステンレス鋼のグレードは、あまり積極的ではない化学環境で人気がありますが、非常に酸性の設定では、これらの合金は時間の経過とともに腐食に対して脆弱です。硫酸、塩酸、または硝酸などの酸は、多くの場合、パイプ表面に小さな穴や亀裂が形成される穴または隙間腐食の形で局所的な腐食を引き起こす可能性があります。このタイプの腐食は、材料を大幅に弱める可能性があるため、特に問題があり、対処されないと漏れやシステムの故障につながる可能性があります。より積極的な酸環境の場合、酸性腐食に対する耐性が強化されているため、904Lやデュプレックスステンレス鋼などの高合金ステンレス鋼が推奨されることがよくあります。これらの合金には、より高いレベルのモリブデンとニッケルが含まれており、腐食に対する追加の保護を提供し、パイプが有意な分解なしに酸性物質への長時間の暴露に耐えることができます。
水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）などのアルカリ化学物質も、ステンレス鋼パイプに課題をもたらす可能性があります。ステンレス鋼は一般に基本的な環境ではうまく機能しますが、高度にアルカリ溶液による腐食に対して完全に免疫がありません。アルカリ腐食は通常、酸性腐食よりも攻撃性が低くなりますが、それでもパイプ材料の徐々に分解される可能性があります。温度が上昇すると、またはアルカリ溶液の濃度が非常に高いときに腐食のリスクが増加します。これらの環境では、特に高温で鋼を保護する酸化クロム層が妥協する可能性があり、亀裂や応力腐食の形成につながります。しかし、モリブデンを含む316などのステンレス鋼は、304などのより基本的なグレードと比較して、アルカリ環境でより良い保護を提供する傾向があります。高濃度のアルカリ化学物質を使用する環境では、アロイ20などの苛性腐食に対する極端な耐性のために設計された追加合金がしばしば採用されます。
酸性環境とアルカリ性の両方の環境で、温度はステンレス鋼パイプの耐久性に重要な役割を果たします。高温は、両方のタイプの環境で腐食速度を加速し、特定の用途向けにステンレス鋼材料を選択する際の温度と化学物質への曝露の複合効果を説明することが重要です。さらに、変動する温度や熱サイクリングへの曝露は、特に配管システムのストレス領域で、ストレス腐食亀裂（SCC）に寄与する可能性があります。ストレス腐食亀裂は、腐食性の化学環境と組み合わされる引張応力が材料にマイクロクラックを引き起こす現象です。これは、高い運用温度または圧力が一般的な業界で特に懸念されます。
ステンレス鋼パイプが長期間にわたって酸性またはアルカリ性化学システムで最適に機能するためには、適切なグレードを慎重に選択することが最重要です。 316L、904L、または二重ステンレス鋼の合金などのグレードは、孔食とストレス腐食亀裂の両方に対して優れた耐性を提供するため、過酷な化学環境に最適です。さらに、酸を使用して酸化クロム層をきれいにして強化するために酸を使用することを含む、パッシベーションのような表面処理は、酸性条件とアルカリ条件の両方でステンレス鋼の耐食性を大幅に改善できます。定期的なメンテナンスと検査も重要です。表面にわずかな損傷でさえ、時間の経過とともに重大な問題につながる可能性があるためです。システムの化学的濃度、温度、および圧力を監視することで、ステンレス鋼のパイプがその完全性を維持し、予想どおりに実行することを保証するのに役立ちます。
化学用のステンレス鋼管 一般に、酸性化学環境とアルカリ性化学環境の両方でうまく機能しますが、特定の化学物質、温度条件、合金組成に応じて、その性能は時間の経過とともに低下する可能性があります。 304や316のステンレス鋼などの合金は軽度の化学物質への曝露に耐えることができますが、より攻撃的な化学物質や極端な条件には、より高品質の合金が必要になる場合があります。適切な材料を選択し、予防処理を採用し、定期的な検査を実施することにより、ステンレス鋼パイプの寿命を延ばし、挑戦的な化学システムの信頼できる操作を確保することができます。
