316 σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα που χρησιμοποιούνται ευρέως στην ανάκτηση θερμότητας απορριμμάτων καυσαερίων λεβήτων, σε κλιβάνους ξήρανσης και σε εξοπλισμό θερμικής επεξεργασίας υψηλής{1}υγρασίας συχνά λειτουργούν σε περιβάλλοντα αερίου που περιέχουν οξείδια του θείου, οξείδια του αζώτου, υδρατμούς και ομίχλη αλατιού. Όταν η τοπική θερμοκρασία επιφάνειας του σωλήνα θέρμανσης πέσει κάτω από τη θερμοκρασία του σημείου δρόσου των καυσαερίων, οι κορεσμένοι υδρατμοί συμπυκνώνονται σε ένα λεπτό υγρό φιλμ στο εξωτερικό τοίχωμα του σωλήνα. Όξινες ουσίες όπως το διοξείδιο του θείου και το διοξείδιο του αζώτου διαλύονται στο συμπυκνωμένο νερό για να σχηματίσουν αραιό θειικό οξύ και νιτρικό οξύ, τα οποία διαβρώνουν συνεχώς το πλούσιο σε χρώμιο-παθητικό φιλμ του ανοξείδωτου χάλυβα και προκαλούν τυπική διάβρωση του σημείου δρόσου. Διαφορετικά από τη συμβατική διάβρωση με εμβάπτιση σε υγρή-φάση, η διάβρωση σημείου δρόσου εμφανίζεται ως επί το πλείστον κατά διαστήματα υπό εναλλασσόμενες ξηρές και υγρές συνθήκες. Η τοπική συγκέντρωση οξέος συσσωρεύεται συνεχώς με επαναλαμβανόμενη συμπύκνωση και εξάτμιση, οδηγώντας σε ταχεία ομοιόμορφη λέπτυνση και διάτρηση του τοιχώματος του σωλήνα θέρμανσης. Πολλοί σχεδιαστές θερμικού εξοπλισμού εστιάζουν μόνο στην-αντιοξειδωτική απόδοση υψηλής θερμοκρασίας, ενώ αγνοούν τον κίνδυνο τοπικής πτώσης της θερμοκρασίας κάτω από το σημείο δρόσου, με αποτέλεσμα συχνή πρόωρη διαρροή σωλήνων θέρμανσης ανάκτησης απορριμμάτων θερμότητας. Επομένως, ο ακριβής έλεγχος της θερμοκρασίας, η αντιδιαβρωτική τροποποίηση της επιφάνειας-και η προεπεξεργασία των καυσαερίων είναι βασικές στρατηγικές για την εξάλειψη των κρυφών κινδύνων από τη διάβρωση του σημείου δρόσου.
Η διάβρωση του σημείου δρόσου ακολουθεί έναν τυπικό μηχανισμό διάβρωσης εναλλασσόμενου ξηρού-υγρού οξέος. Τα καυσαέρια περιέχουν μεγάλη ποσότητα υδρατμών και όξινων αέριων ρύπων. Εφόσον η θερμοκρασία της επιφάνειας του σωλήνα θέρμανσης είναι χαμηλότερη από το σημείο δρόσου των καυσαερίων, εμφανίζεται συνεχής συμπύκνωση υγρού νερού. Τα όξινα αέρια διαλύονται στο συμπύκνωμα για να σχηματίσουν αραιό διάλυμα οξέος, το οποίο καταστρέφει το προστατευτικό στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα και προκαλεί ομοιόμορφη ανοδική διάλυση. Κατά τη διαλείπουσα διακοπή λειτουργίας του εξοπλισμού, το συμπυκνωμένο όξινο υγρό εξατμίζεται και τα όξινα άλατα παραμένουν προσκολλημένα στο τοίχωμα του σωλήνα. Όταν ο εξοπλισμός επανεκκινείται, οι υδρατμοί συμπυκνώνονται ξανά και τα υπολειμματικά άλατα επαναδιαλύονται για να σχηματίσουν ένα όξινο μέσο υψηλότερης-συγκέντρωσης, επιταχύνοντας σημαντικά τον ρυθμό διάβρωσης. Οι περιοχές με κακή ανταλλαγή θερμότητας, θέσεις διαρροής αέρα και το τμήμα χαμηλής-θερμοκρασίας στην ουρά του καπναγωγού είναι οι πιο ευάλωτες στη διάβρωση του σημείου δρόσου, που συχνά συνοδεύεται από εκτεταμένη σκουριά και τοπικά ελαττώματα κοίλωσης.
Αυτή η μελέτη προτείνει τέσσερις συστηματικές τεχνολογίες πρόληψης για τη διάβρωση του σημείου δρόσου των σωλήνων θέρμανσης: αυστηρός έλεγχος θερμοκρασίας επιφάνειας, προεπεξεργασία καθαρισμού καυσαερίων, προστασία επίστρωσης υψηλής-αντί{1}}όξινης θερμοκρασίας και λογικός σχεδιασμός βελτιστοποίησης θερμικής μόνωσης.
Αρχικά, βεβαιωθείτε ότι η θερμοκρασία λειτουργίας της επιφάνειας του σωλήνα θέρμανσης είναι πάντα υψηλότερη από το σημείο δρόσου των καυσαερίων. Υπολογίστε την πραγματική θερμοκρασία του σημείου δρόσου σύμφωνα με την περιεκτικότητα σε υδρατμούς και θείο των καυσαερίων και ρυθμίστε την ελάχιστη θερμοκρασία επιφάνειας του θερμαντικού σωλήνα να είναι τουλάχιστον 15 μοίρες πάνω από το σημείο δρόσου. Αποφύγετε τη διαλείπουσα λειτουργία χαμηλού φορτίου-που οδηγεί σε απότομη πτώση της θερμοκρασίας του τοιχώματος του σωλήνα. υιοθετήστε τη διαδικασία εκκίνησης{4}}προθέρμανσης για να αποτρέψετε τη στιγμιαία συμπύκνωση κατά την εκκίνηση του εξοπλισμού. Για τμήματα χαμηλής-θερμοκρασίας ουράς καυσαερίων, αυξήστε σωστά την πυκνότητα θερμικής ισχύος για να αποφύγετε την τοπική υπερψύξη και το σχηματισμό όξινου υγρού φιλμ.
Δεύτερον, εγκαταστήστε συσκευές αποθείωσης και απονιτροποίησης των καυσαερίων και προεπεξεργασίας αφυδάτωσης στο μπροστινό μέρος. Μειώστε την περιεκτικότητα σε οξείδια του θείου, οξείδια του αζώτου και υδρατμούς στα καυσαέρια για να μειώσετε τη συνολική τιμή του σημείου δρόσου και τη διαβρωτικότητα του συμπυκνωμένου υγρού. Απομακρύνετε τακτικά τα σωματίδια σκόνης και αλατιού στα καυσαέρια για να αποφύγετε την εναπόθεση στερεών ρύπων στην επιφάνεια του σωλήνα, οι οποίοι απορροφούν εύκολα την υγρασία για να σχηματίσουν τοπικές περιοχές απόφραξης υψηλής{2}}όξινης συγκέντρωσης. Τα καθαρισμένα καυσαέρια μειώνουν ουσιαστικά την πηγή των διαβρωτικών μέσων για τη διάβρωση του σημείου δρόσου.
Τρίτον, εφαρμόστε-υψηλές θερμοκρασίες σε οξύ-ανόργανο κεραμικό ή φθοράνθρακα επίστρωση στην εξωτερική επιφάνεια των σωλήνων θέρμανσης. Αμμοβολή στην επιφάνεια του σωλήνα σε βαθμό Sa2,5 πριν από την κατασκευή για να εξασφαλίσετε την πρόσφυση της επίστρωσης. Η πυκνή επίστρωση μπορεί να απομονώσει το συμπυκνωμένο όξινο υγρό από την άμεση επαφή με το υπόστρωμα από ανοξείδωτο χάλυβα, αντιστέκοντας σε μακροπρόθεσμη-εναλλασσόμενη διάβρωση αραιού οξέος και ξηρού-υγρού κύκλου. Η επίστρωση μπορεί επίσης να μειώσει την πρόσφυση της σκόνης και του αλατιού, καθιστώντας την επιφάνεια του σωλήνα εύκολο να πλυθεί με καυσαέρια για να αποφευχθεί ο τοπικός εμπλουτισμός με αλάτι και η συμπυκνωμένη διάβρωση.
Τέταρτον, βελτιστοποιήστε τη θερμομόνωση και τον σχεδιασμό στεγανοποίησης διαρροής αέρα για εξοπλισμό θέρμανσης. Σφραγίστε όλες τις φλάντζες, τις πόρτες πρόσβασης και τους αρμούς σωληνώσεων για να αποτρέψετε τη διαρροή κρύου αέρα του περιβάλλοντος στην καπνοδόχο, η οποία θα προκαλέσει τοπική πτώση της θερμοκρασίας και συμπύκνωση δρόσου. Τυλίξτε θερμομονωτικά στρώματα υψηλής θερμοκρασίας στο εξωτερικό τοίχωμα του καπναγωγού και του κουτιού θέρμανσης για να μειώσετε την απώλεια θερμότητας και να αποφύγετε την υπερβολική ψύξη του σωλήνα θέρμανσης στο τμήμα της ουράς. Τοποθετήστε όσο το δυνατόν περισσότερο τους σωλήνες θέρμανσης στην περιοχή των καπναγωγών υψηλής-θερμοκρασίας και αποφύγετε την εγκατάσταση δεσμών θέρμανσης σε νεκρές ζώνες χαμηλής-θερμοκρασίας όπου συσσωρεύεται εύκολα ψυχρός αέρας.
Η συγκριτική επαλήθευση πεδίου δείχνει ότι οι σωλήνες θέρμανσης που λειτουργούν πάνω από τη θερμοκρασία του σημείου δρόσου με προστασία επίστρωσης- ανθεκτική στα οξέα μπορούν να λειτουργούν συνεχώς για περισσότερους από 27 μήνες χωρίς εμφανή αραίωση τοιχώματος. Αντίθετα, μη μονωμένα τμήματα θέρμανσης χαμηλής- θερμοκρασίας χωρίς προεπεξεργασία καυσαερίων υφίστανται σοβαρή διάβρωση και διάτρηση του οξέος σημείου δρόσου εντός 5 έως 9 μηνών. Συμπερασματικά, η διατήρηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας του σωλήνα πάνω από το σημείο δρόσου, ο καθαρισμός των διαβρωτικών εξαρτημάτων των καυσαερίων, η εφαρμογή επιστρώσεων υψηλής απόδοσης σε οξύ-και η σφράγιση θερμομονωτικών δομών μπορούν να περιορίσουν αποτελεσματικά τη διάβρωση του σημείου δρόσου. Αυτά τα{10}μέτρα ελέγχου της διαδικασίας εξαλείφουν τους εναλλασσόμενους κινδύνους ξηρής{11}υγρής όξινης διάβρωσης σε περιβάλλοντα θερμικών καυσαερίων, παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού θέρμανσης ανάκτησης απορριμμάτων θερμότητας και μειώνουν το κόστος συντήρησης και αντικατάστασης βιομηχανικών θερμικών συστημάτων.
