Σε ακραίες συνθήκες εργασίας παράκτιας υψηλής-ομίχλης αλατιού, δεξαμενών αποστράγγισης ισχυρού οξέος, λυμάτων υψηλής-θερμοκρασίας και μακροπρόθεσμης-διαλείπουσας θερμικής ανακύκλωσης, ακόμη και οι κατάλληλοι σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 θα υποστούν συνεχή αργή ομοιόμορφη αραίωση και τυχαία τοπική ζημιά στο άνοιγμα κατά τη μακροχρόνια υπηρεσία. Πολλοί σχεδιαστές εξοπλισμού υπολογίζουν μόνο το θεωρητικό πάχος τοιχώματος που απαιτείται για τη μηχανική αντοχή και τη θερμική αγωγιμότητα, αγνοώντας τη ρύθμιση του εύλογου περιθωρίου διάβρωσης και του περιθωρίου ασφαλείας σύμφωνα με την πραγματική διαβρωτικότητα του μέσου. Μόλις παρουσιαστεί απροσδόκητη τοπική αραίωση λακκούβων, τριβή διάβρωσης ή διάβρωση κάτω από-απόθεση, το τοίχωμα του σωλήνα που απομένει δεν μπορεί να αντέξει την πίεση λειτουργίας και τη θερμική καταπόνηση, με αποτέλεσμα ξαφνική ρήξη σωλήνα, μεσαία διαρροή και ατυχήματα ασφάλειας του εξοπλισμού. Η απλή αύξηση του ονομαστικού πάχους του τοιχώματος στα τυφλά θα προκαλέσει υπερβολική σπατάλη κόστους και κακή απόδοση μεταφοράς θερμότητας, ενώ η ανεπαρκής ανοχή θα οδηγήσει σε πρόωρη αστοχία. Επομένως, ο σχεδιασμός επιστημονικής βαθμολόγησης του επιτρεπόμενου περιθωρίου διάβρωσης και του περιθωρίου ασφαλείας κατά της διάβρωσης είναι μια θεμελιώδης εγγύηση σχεδιασμού για τη διασφάλιση της μακροπρόθεσμης δομικής ασφάλειας των σωλήνων θέρμανσης κάτω από ακραία διαβρωτικά περιβάλλοντα.
Το επίδομα διάβρωσης εξυπηρετεί δύο βασικούς σχεδιαστικούς σκοπούς: την αντιστάθμιση της ομοιόμορφης λέπτυνσης του τοιχώματος που προκαλείται από-μακροπρόθεσμη ηλεκτροχημική διάβρωση και τη διατήρηση του πάχους ασφαλείας για απρόβλεπτα τοπικά ελαττώματα διάτρησης. Σε περιβάλλοντα ήπιας διάβρωσης, η παθητική μεμβράνη από ανοξείδωτο χάλυβα παραμένει σταθερή και η μέση ετήσια απώλεια πάχους τοιχώματος είναι εξαιρετικά χαμηλή, επομένως ένα μικρό περιθώριο διάβρωσης μπορεί να καλύψει την απαίτηση σέρβις. Ωστόσο, κάτω από ακραίες συνθήκες εργασίας όπως υψηλά ιόντα χλωρίου, εναλλασσόμενη ξηρή και υγρή διάβρωση σημείου δρόσου και μικροβιακή διάβρωση, η τοπική διάβρωση προκαλεί συχνά ταχεία μερική απώλεια πάχους που υπερβαίνει κατά πολύ τον μέσο ομοιόμορφο ρυθμό διάβρωσης. Εάν η σχεδίαση βασίζεται μόνο στο μέσο ποσοστό διάβρωσης για να ρυθμίσει το επίδομα, η θέση με σοβαρή τοπική διάβρωση θα διαπεράσει το πάχος ασφαλείας εκ των προτέρων. Εν τω μεταξύ, το περιθώριο ασφαλείας κατά της διάβρωσης περιλαμβάνει τον συντελεστή ασφαλείας δομικής καταπόνησης, την ανοχή υπερφόρτωσης θερμοκρασίας και το αποθεματικό απόκλισης διεργασίας, το οποίο μπορεί να αποτρέψει τη δομική αστοχία που προκαλείται από την υπέρθεση αραίωσης διάβρωσης και απροσδόκητη διακύμανση των παραμέτρων λειτουργίας.
Αυτή η μελέτη προτείνει τέσσερις βασικές στρατηγικές σχεδιασμού βαθμολόγησης για το επίδομα διάβρωσης και το περιθώριο ασφαλείας κατά της διάβρωσης-με βάση την ταξινόμηση της περιβαλλοντικής έντασης διάβρωσης.
Αρχικά, διαιρέστε τα περιβάλλοντα εξυπηρέτησης σε τρεις βαθμούς διάβρωσης για να διαμορφώσετε διαφοροποιημένα πρότυπα επιτρεπόμενης διάβρωσης. Για ήπιες συνθήκες διάβρωσης, όπως καθαρό κλειστό κυκλοφορούν νερό με ιόντα χλωρίου κάτω από 100 mg/L, το όριο διάβρωσης ορίζεται στα 0,2 mm με διάρκεια ζωής σχεδιασμού 8–10 χρόνια. για σενάρια μεσαίας διάβρωσης, συμπεριλαμβανομένων γενικών λυμάτων με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση και δεξαμενών αντίδρασης ασθενούς οξέος, το δεσμευμένο πάχος είναι 0,4 mm για να αντιμετωπιστεί περιστασιακά υπό-κοψίματα απόθεσης. για ακραία διαβρωτικά περιβάλλοντα όπως ομίχλη παράκτιου αλατιού, λουτρά αποστράγγισης και λύματα πλούσια σε θειικά-μειωτικά βακτήρια{{8}, το όριο διάβρωσης θα αυξηθεί σε 0,6–0,8 mm και το ονομαστικό πάχος του τοιχώματος του σωλήνα θα επιλεγεί αφού αφαιρεθεί το δεσμευμένο όριο για τον υπολογισμό της πραγματικής αντοχής. Όλες οι μετρήσεις πάχους τοιχώματος πρέπει να αποκλείουν το περιθώριο διάβρωσης κατά τον έλεγχο της αντίστασης στην πίεση και της θερμικής καταπόνησης.
Δεύτερον, βελτιώστε το τοπικό απόθεμα ασφαλείας κατά της διάβρωσης για δομικές θέσεις υψηλού-επικίνδυνου. Οι συγκολλημένοι σύνδεσμοι, τα ψυχρά-καμπτόμενα τμήματα, τα άκρα με σπείρωμα και οι επιφάνειες που αντιμετωπίζουν ροή-που είναι επιρρεπείς σε διάβρωση-θα υιοθετήσουν μια πρόσθετη αύξηση τοπικού πάχους 0,2 mm με βάση το βασικό όριο διάβρωσης. Αποφύγετε δομές μετάβασης λεπτών-τοίχων σε περιοχές συγκέντρωσης τάσεων. μεγεθύνετε σωστά την ακτίνα κάμψης για να μειώσετε τον κίνδυνο έναρξης ρωγμών λόγω θερμικής κόπωσης μετά τη λέπτυνση του τοίχου. Για δεσμίδες σωλήνων θέρμανσης που στερεώνονται με πολλαπλούς σφιγκτήρες, το πάχος φθοράς της διάβρωσης θα περιλαμβάνεται επίσης στον τοπικό υπολογισμό του επιτρεπόμενου ορίου διάβρωσης για να αποτραπεί η πρόωρη διείσδυση της θέσης σύσφιξης.
Τρίτον, ορίστε το πολυδιάστατο-περιθώριο ασφαλείας κατά της διάβρωσης-για την απόκλιση παραμέτρων λειτουργίας. Ο συντελεστής ασφάλειας σχεδιασμού πυκνότητας επιφανειακής ισχύος ελέγχεται πάνω από 1,2 για να αποτραπεί η τοπική υπερθέρμανση από την καταστροφή του παθητικού φιλμ και την επιτάχυνση του ρυθμού διάβρωσης. η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία λειτουργίας πρέπει να διατηρεί περιθώριο ασφαλείας 30 μοιρών κάτω από το μακροπρόθεσμο όριο αντίστασης θερμοκρασίας των 316 ανοξείδωτου χάλυβα για να αντισταθεί σε απροσδόκητη άνοδο θερμοκρασίας. Όσον αφορά τους μεσαίους δείκτες, ο σχεδιασμός πρέπει να διατηρεί περιθώριο ασφαλείας συγκέντρωσης 50% για τα ιόντα χλωρίου, έτσι ώστε ο σωλήνας θέρμανσης να μπορεί να διατηρεί σταθερή απόδοση κατά-από σκασίματα όταν η ποιότητα του νερού υπερβαίνει προσωρινά το πρότυπο.
Τέταρτον, προσαρμόστε δυναμικά τους κύκλους επιθεώρησης σύμφωνα με το δεσμευμένο όριο διάβρωσης. Για σωλήνες θέρμανσης με μεγάλο περιθώριο διάβρωσης που χρησιμοποιούνται σε ακραία περιβάλλοντα, εφαρμόστε την ημι-ετήσια ηλεκτρονική ανίχνευση πάχους με υπερήχους. όταν το πραγματικό υπολειπόμενο πάχος τοιχώματος πλησιάζει την τιμή κατωφλίου σχεδιασμού μετά την αφαίρεση του μισού του δεσμευμένου περιθωρίου, συντομεύστε τον κύκλο επιθεώρησης και προετοιμάστε τα ανταλλακτικά εκ των προτέρων. Εάν ο πραγματικός ετήσιος ρυθμός λέπτυνσης τοίχων είναι σημαντικά υψηλότερος από την προβλεπόμενη τιμή στον αρχικό σχεδιασμό, αναθεωρήστε τον βαθμό διάβρωσης της κατάστασης εργασίας και βελτιστοποιήστε το πρότυπο επιτρεπόμενου δικαιώματος για επόμενο νέο εξοπλισμό.
Η επιτόπια επαλήθευση μακροπρόθεσμης παρακολούθησης-δείχνει ότι οι σωλήνες θέρμανσης που έχουν σχεδιαστεί με διαβαθμισμένο περιθώριο διάβρωσης και περιθώριο ασφαλείας μπορούν να λειτουργήσουν με ασφάλεια καθ 'όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του σχεδιασμού χωρίς ατυχήματα δομικής ρήξης ακόμη και κάτω από περιστασιακές διακυμάνσεις της ποιότητας του νερού-και της τυπικής διακύμανσης και της θερμοκρασίας. Αντίθετα, οι σωλήνες θέρμανσης χωρίς δεσμευμένο όριο διάβρωσης συχνά υφίστανται τοπική διάτρηση εντός 4 έως 7 ετών υπό ακραίες διαβρωτικές συνθήκες. Συμπερασματικά, η ρύθμιση επιτρεπόμενης διάβρωσης με περιβαλλοντική διαβάθμιση, η ενίσχυση-τοπικού πάχους υψηλού κινδύνου, η δέσμευση περιθωρίου ασφαλείας πολλαπλών- παραμέτρων και η αντίστοιχη περιοδική επιθεώρηση πάχους μπορούν να διαμορφώσουν ένα τέλειο σύστημα προστασίας της ασφάλειας σχεδιασμού. Ο εύλογος-σχεδιασμός αντιδιαβρωτικού περιθωρίου όχι μόνο αποφεύγει το υπερβολικό κόστος σχεδιασμού, αλλά επίσης αντισταθμίζει αποτελεσματικά τους κινδύνους απρόβλεπτης τοπικής διάβρωσης και απόκλισης παραμέτρων λειτουργίας, διασφαλίζοντας τη δομική ακεραιότητα και τη μακροπρόθεσμη ασφαλή λειτουργία των 316 ακραίων βιομηχανικών σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα.
