Σε βραστήρες αντίδρασης θέρμανσης, ανοιχτές δεξαμενές θέρμανσης με κυκλοφορία και εξοπλισμό ανταλλαγής θερμότητας λυμάτων, μερικά τμήματα των σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 βρίσκονται στη διεπαφή διακύμανσης της στάθμης του υγρού. Αυτές οι περιοχές εναλλάσσονται επανειλημμένα μεταξύ της βύθισης σε διαβρωτικό υγρό και της έκθεσης σε υγρό αέρα. Κατά το υγρό στάδιο, η επιφάνεια του σωλήνα καλύπτεται από διάλυμα ηλεκτρολύτη που περιέχει ιόντα χλωρίου, θειικά άλατα και διαλυμένο οξυγόνο. στο ξηρό στάδιο, το νερό εξατμίζεται γρήγορα, οδηγώντας σε συνεχή συγκέντρωση διαβρωτικών ιόντων αλάτων στην επιφάνεια του μετάλλου. Αυτό το εναλλασσόμενο υγρό-στεγνό περιβάλλον καταστρέφει τη σταθερότητα της παθητικής μεμβράνης-πλούσιου σε χρώμιο, προκαλώντας εύκολα συμπυκνωμένη διάβρωση, διάβρωση ρωγμών και ακόμη και ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης. Πολλές επιχειρήσεις δίνουν προσοχή μόνο στην αντιδιαβρωτική προστασία των πλήρως βυθισμένων ή πλήρως εκτεθειμένων τμημάτων σωλήνων, αγνοώντας τον ειδικό κίνδυνο διάβρωσης των περιοχών διακύμανσης της στάθμης του υγρού. Χωρίς στοχευμένη δομική βελτιστοποίηση και προστατευτική ενίσχυση, τοπική αραίωση και διεισδυτική διαρροή συχνά εμφανίζονται κατά προτίμηση στη γραμμή στάθμης υγρού, ακόμη και αν άλλα μέρη του σωλήνα θέρμανσης παραμένουν ανέπαφα. Επομένως, η βελτιστοποίηση της δομικής διάταξης των ζωνών διακύμανσης της στάθμης του υγρού και η εφαρμογή στοχευμένων μέτρων αντιδιαβρωτικής ενίσχυσης είναι ουσιαστικής σημασίας για την εξάλειψη του κρυφού κινδύνου εναλλασσόμενης υγρής{11}}ξηρής διάβρωσης των σωλήνων θέρμανσης.
Η εναλλασσόμενη υγρή-ξηρή διάβρωση επιταχύνει τη ζημιά από ανοξείδωτο χάλυβα κυρίως μέσω τριών διαδικασιών εξέλιξης. Πρώτον, η επαναλαμβανόμενη εξάτμιση και η συμπύκνωση κάνουν τα διαβρωτικά ιόντα να εμπλουτίζονται συνεχώς στη γραμμή στάθμης υγρού. Η τοπική συγκέντρωση χλωρίου μπορεί να είναι εκατοντάδες φορές υψηλότερη από αυτή στο χύμα μέσο, γεγονός που μειώνει σημαντικά το κρίσιμο δυναμικό διάτρησης του ανοξείδωτου χάλυβα 316 και σπάει γρήγορα το παθητικό φιλμ για να σχηματίσει αρχικά κοιλώματα διάβρωσης. Δεύτερον, η διαφορά στη συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου μεταξύ της υγρής φάσης και της αέριας φάσης σχηματίζει μια επίμονη κυψέλη συγκέντρωσης οξυγόνου. Το παραπάνω τμήμα νερού με επαρκές οξυγόνο λειτουργεί ως κάθοδος, ενώ το βυθισμένο τμήμα κοντά στη στάθμη του υγρού γίνεται άνοδος, με αποτέλεσμα τη συνεχή κατευθυντική διάλυση της μεταλλικής μήτρας κατά μήκος της γραμμής στάθμης υγρού. Τρίτον, η εναλλαγή θερμοκρασίας και υγρασίας προκαλεί συχνή διαστολή και συστολή του παθητικού φιλμ, οδηγώντας σε μικρορωγμές στο προστατευτικό στρώμα. Η σκόνη, οι κρύσταλλοι αλατιού και το διαβρωτικό αέριο εισβάλλουν συνεχώς σε αυτά τα μικροσκοπικά ελαττώματα, επιταχύνοντας τη σταδιακή επέκταση της τοπικής βλάβης από διάβρωση. Η υπολειπόμενη τάση συγκόλλησης και η τάση σύσφιξης στη θέση στάθμης υγρού θα συνδυαστούν περαιτέρω με την εναλλασσόμενη υγρή{10}}διάβρωση, αυξάνοντας σημαντικά τον κίνδυνο διάβρωσης λόγω τάσης.
Αυτή η μελέτη προτείνει τέσσερις τυποποιημένες στρατηγικές βελτιστοποίησης για αντιδιαβρωτικό σχεδιασμό ζώνης διακύμανσης στάθμης υγρού 316 σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα. Αρχικά, προσαρμόστε τη συνολική διάταξη των δεσμών σωλήνων θέρμανσης για να αποφύγετε την καταπόνηση{3}}συγκεντρωμένων εξαρτημάτων στο εύρος διακύμανσης της στάθμης του υγρού. Βελτιστοποιήστε το ύψος εγκατάστασης των σωλήνων θέρμανσης για να διατηρήσετε όλες τις αρθρώσεις συγκόλλησης, τα ψυχρά-καμπτόμενα τμήματα μετάβασης και τις σταθερές θέσεις σύσφιξης είτε μόνιμα κάτω από τη χαμηλότερη στάθμη υγρού λειτουργίας είτε εντελώς πάνω από την υψηλότερη στάθμη υγρού. Αποφύγετε τη διέλευση των σωλήνων θέρμανσης οριζόντια μέσα από το σχεδιασμένο διάστημα διακύμανσης της στάθμης του υγρού. Εάν οι περιορισμοί διάταξης δεν μπορούν να αποφευχθούν, υιοθετήστε τη διάταξη κάθετου αγωγού για να μειώσετε το μήκος των τμημάτων του σωλήνα που διασχίζουν την υγρή-ξηρή εναλλασσόμενη περιοχή. Ρυθμίστε διαφράγματα ορίου σταθερής στάθμης υγρού πολλαπλών σταδίων για να περιορίσετε το πραγματικό εύρος διακύμανσης της επιφάνειας του υγρού, να ελέγξετε το πλάτος της κάθετης διακύμανσης εντός 150 mm και να μειώσετε το αξονικό μήκος του σωλήνα θέρμανσης που επηρεάζεται από εναλλασσόμενες υγρές και ξηρές συνθήκες. Για εξοπλισμό παραγωγής παρτίδας που ρυθμίζεται συχνά, ρυθμίστε δύο σετ θέσεων εγκατάστασης σωλήνων θέρμανσης σύμφωνα με διαφορετικά επίπεδα υγρού διεργασίας για να αποτρέψετε τη μακροπρόθεσμη σταθερή διάβρωση του ίδιου τμήματος σωλήνα από τη γραμμή στάθμης υγρού.
Δεύτερον, εφαρμόστε αντιδιαβρωτική επεξεργασία επιφανειών για τμήματα σωλήνων σε υγρές-εναλλασσόμενες ζώνες. Πραγματοποιήστε επεξεργασία με σφηνάκι στα τμήματα του σωλήνα θέρμανσης εντός του εύρους διακύμανσης της στάθμης του υγρού για να σχηματίσετε ένα επιφανειακό στρώμα πίεσης πίεσης και να βελτιώσετε τη δομή των κόκκων, βελτιώνοντας τη συμπαγή παθητική μεμβράνη και την αντίσταση στη διείσδυση ιόντων. Με βάση τη συμβατική παθητικοποίηση αποστράγγισης, υιοθετήστε επίστρωση μετατροπής σπάνιων γαιών ή επεξεργασία ανόργανης κεραμικής στεγανοποίησης υψηλής θερμοκρασίας{{4} για να δημιουργήσετε ένα σύνθετο προστατευτικό στρώμα με ισχυρή υδροφοβία, μειώνοντας την πρόσφυση του διαλύματος αλατιού και επιβραδύνοντας τον εμπλουτισμό ιόντων κατά την εξάτμιση του νερού. Για σοβαρά διαβρωτικές συνθήκες εργασίας, εφαρμόστε-υψηλής απόδοσης αντιδιαβρωτική επίστρωση νιφάδων γυαλιού στο τμήμα του σωλήνα διακύμανσης της στάθμης του υγρού, αυξήστε σωστά το πάχος της επίστρωσης κατά 30% σε σύγκριση με τα συμβατικά εξαρτήματα και ενισχύστε την ανίχνευση οπών για να αποφύγετε τα ελαττώματα της επίστρωσης να γίνουν νέα σημεία επαγωγής διάβρωσης. Ελέγχετε τακτικά την ακεραιότητα του ενισχυτικού προστατευτικού στρώματος στη γραμμή στάθμης υγρού κάθε έξι μήνες για να επιδιορθώσετε έγκαιρα το τοπικό ξεφλούδισμα και την τριβή.
Τρίτον, διαμορφώστε βοηθητικές συσκευές περιβαλλοντικής βελτίωσης για τη μείωση του εμπλουτισμού ιόντων αλατιού και της ατμοσφαιρικής διάβρωσης. Εγκαταστήστε αεροστεγείς δομές καλύμματος πάνω από το επίπεδο υγρού των ανοιχτών δεξαμενών θέρμανσης για να απομονώσετε την επιφάνεια του υγρού από την υπαίθρια ομίχλη αλατιού, την όξινη ομίχλη και τη ρύπανση από σκόνη. Τοποθετήστε διαφράγματα κατά του πιτσιλίσματος γύρω από το τμήμα στάθμης υγρού του σωλήνα θέρμανσης για να αποφύγετε το καθάρισμα υγρού υψηλής-ταχύτητας και το πιτσίλισμα σταγονιδίων, αποφεύγοντας τη συχνή τοπική διαβροχή της επιφάνειας του σωλήνα. Εγκαταστήστε συσκευές ροής χαμηλής-ταχύτητας κυκλοφορίας κοντά στη στάθμη του υγρού για να διατηρήσετε τη ροή του μέσου ομοιόμορφα, να μειώσετε την κατακρήμνιση και την πρόσφυση της αιωρούμενης λάσπης στην επιφάνεια του σωλήνα θέρμανσης και να αποφύγετε το σχηματισμό φραγμένων περιοχών διάβρωσης κάτω από ιζήματα. Αποβουτυρώνετε τακτικά το επιπλέον λάδι και τις αιωρούμενες ακαθαρσίες στην επιφάνεια του υγρού για να αποτρέψετε τη συσσώρευση οργανικών ρύπων στη διεπιφάνεια του αερίου-υγρού και την πρόκληση μικροβιακής αναπαραγωγής και τοπικής οξίνισης του μέσου.
Τέταρτον, καθιερώστε στοχευμένους τακτικούς μηχανισμούς επιθεώρησης και δυναμικής διαχείρισης σε επίπεδο υγρών. Λάβετε τη γραμμή διακύμανσης της στάθμης του υγρού ως βασική περιοχή επιθεώρησης για κάθε συντήρηση, πραγματοποιήστε μέτρηση πάχους με υπερήχους και ανίχνευση ελαττώματος δινορευμάτων εστιάζοντας σε αυτή τη θέση για να παρακολουθείτε την πρώιμη τοπική αραίωση και την έναρξη μικρορωγμών. Ρυθμίστε ένα ασφαλές εύρος προειδοποίησης στάθμης υγρού για να αποφύγετε τη μακροχρόνια λειτουργία κοντά στο ανώτερο ή το κάτω όριο της στάθμης υγρού. ρυθμίστε τακτικά τη στάθμη του υγρού διεργασίας εντός του επιτρεπόμενου διαστήματος για να διασκορπίσετε την εναλλασσόμενη υγρή-ξηρή διάβρωση σε διαφορετικά τμήματα σωλήνων. Βελτιστοποιήστε τα πρότυπα ελέγχου ποιότητας του νερού για περιβάλλοντα-εναλλασσόμενου υγρού αερίου, μειώστε κατάλληλα την οριακή τιμή της συγκέντρωσης ιόντων χλωρίου και αυξήστε τη συχνότητα δοσομέτρησης των παθητικοποιητικών αναστολέων για τη συνεχή επιδιόρθωση ελαττωμάτων του παθητικού φιλμ μικρο-. Αρχειοθετήστε τα δεδομένα ανίχνευσης πάχους των τμημάτων στάθμης υγρού για-μακροπρόθεσμη ανάλυση τάσεων, προβλέψτε τον ρυθμό αραίωσης διάβρωσης και κανονίστε την προληπτική συντήρηση ή την τοπική αντικατάσταση σωλήνων εκ των προτέρων όταν φτάσετε στο όριο έγκαιρης προειδοποίησης.
Τα δεδομένα εφαρμογών πεδίου δείχνουν ότι οι σωλήνες θέρμανσης με βελτιστοποιημένη διάταξη στάθμης υγρού και στοχευμένη ενίσχυση επιφάνειας δεν έχουν εναλλασσόμενη αστοχία αραίωσης υγρής-ξηρής διάβρωσης στη διεπαφή αερίου-υγρού εντός 12 ετών λειτουργίας. Αντίθετα, οι σωλήνες θέρμανσης που διασχίζουν τη ζώνη διακύμανσης της στάθμης του υγρού χωρίς προστατευτική βελτιστοποίηση υφίστανται εμφανή τοπική διάβρωση-σε σχήμα αυλάκωσης εντός 3 έως 6 ετών. Συμπερασματικά, η εύλογη αποφυγή της διάταξης των ευάλωτων τμημάτων, η στοχευμένη προστασία ενίσχυσης της επιφάνειας, η περιβαλλοντική βελτίωση της διεπαφής υγρού αερίου-και η τακτική επιθεώρηση της βασικής περιοχής μπορούν αποτελεσματικά να καταστείλουν τον εμπλουτισμό ιόντων και τη διάβρωση των κυψελών συγκέντρωσης οξυγόνου που προκαλούνται από εναλλασσόμενες υγρές και ξηρές συνθήκες. Ο βελτιστοποιημένος σχεδιασμός ζώνης διακύμανσης της στάθμης υγρού εξαλείφει έναν από τους τυπικούς κινδύνους τοπικής διάβρωσης του εξοπλισμού ανοιχτής θέρμανσης, παρέχοντας στοχευμένη αντιδιαβρωτική εγγύηση για 316 σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα που εξυπηρετούν σε βραστήρες αντίδρασης, ανοιχτές δεξαμενές ανταλλαγής θερμότητας και βιομηχανικά συστήματα διακοπτόμενης ρύθμισης της στάθμης υγρού.
