Η αντιδιαβρωτική διάρκεια ζωής των σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ακεραιότητα και τη συμπαγή του-πλούσιου παθητικού φιλμ σε χρώμιο που σχηματίζεται στην επιφάνεια του υλικού. Οι παραδοσιακές μέθοδοι ανίχνευσης όπως η οπτική επιθεώρηση και οι δοκιμές ψεκασμού αλατιού μπορούν να κρίνουν τα αποτελέσματα διάβρωσης της επιφάνειας μόνο μετά την ανάπτυξη ελαττωμάτων, ενώ δεν μπορούν να αναλύσουν ποσοτικά την προστατευτική απόδοση των παθητικών φιλμ σε μικροσκοπικό επίπεδο. Η Ηλεκτροχημική φασματοσκοπία σύνθετης αντίστασης (EIS) παρέχει μια αποτελεσματική μη-μη καταστροφική μέθοδο δοκιμής, η οποία μπορεί να αποκτήσει χαρακτηριστικές παραμέτρους σύνθετης αντίστασης εφαρμόζοντας εναλλασσόμενα σήματα στην επιφάνεια του δείγματος, έτσι ώστε να αξιολογηθεί το πάχος, η ομοιομορφία και η αντι- ικανότητα διαπερατότητας παθητικών φιλμ. Πολλοί σωλήνες θέρμανσης χωρίς εμφανή ελαττώματα στην επιφάνεια εξακολουθούν να αποτυγχάνουν πρόωρα σε μέσα που περιέχουν χλωρίδιο-, κυρίως λόγω χαλαρών, λεπτών ή τοπικά κατεστραμμένων παθητικών μεμβρανών που δεν μπορούν να εντοπιστούν με συμβατικά μέσα επιθεώρησης. Η εφαρμογή της τεχνολογίας EIS στην επιθεώρηση ποιότητας τελικού προϊόντος μπορεί να ποσοτικοποιήσει αποτελεσματικά το επίπεδο προστασίας των επιφανειακών παθητικών μεμβρανών, να εντοπίσει εκ των προτέρων κρυφά ελαττώματα μικρο{10}}και να δημιουργήσει ένα πιο επιστημονικό σύστημα αξιολόγησης για την αντιδιαβρωτική απόδοση των αντιδιαβρωτικών σωλήνων θέρμανσης.
Η βασική αρχή λειτουργίας του EIS είναι η προσομοίωση του παθητικού φιλμ και του μεταλλικού υποστρώματος σε ένα ισοδύναμο κύκλωμα που αποτελείται από αντίσταση και χωρητικότητα. Όταν τα διαβρωτικά ιόντα διεισδύουν στο παθητικό φιλμ, η τιμή της σύνθετης αντίστασης της επίστρωσης θα μειωθεί σημαντικά. Ένα πυκνό και άθικτο παθητικό φιλμ συνήθως παρουσιάζει υψηλό μέτρο σύνθετης αντίστασης, το οποίο μπορεί να εμποδίσει αποτελεσματικά τη διάχυση ιόντων χλωρίου και οξυγόνου. Αντίθετα, η ατελής παθητικοποίηση, η ρύπανση από σίδηρο χωρίς επιφάνεια και τα ελαττώματα ζώνης που επηρεάζονται από τη θερμότητα συγκόλλησης-θα οδηγήσουν σε μείωση των παραμέτρων σύνθετης αντίστασης, υποδεικνύοντας ότι το παθητικό φιλμ έχει σχηματίσει μικρο-διαύλους διείσδυσης ιόντων. Σε σύγκριση με καταστροφικές μεταλλογραφικές δοκιμές, το EIS μπορεί να πραγματοποιήσει επαναλαμβανόμενη ανίχνευση στο ίδιο τεμάχιο εργασίας χωρίς να καταστρέψει τον έτοιμο σωλήνα θέρμανσης, ο οποίος είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για δειγματοληπτική επιθεώρηση βασικών παρτίδων υψηλών-προτύπων αντιδιαβρωτικού θερμαντικού εξοπλισμού.
Πίνακας 1 Διαβάθμιση παθητικής προστασίας φιλμ με βάση τα αποτελέσματα δοκιμής φασματοσκοπίας ηλεκτροχημικής αντίστασης
表格
| Βαθμός προστασίας | Μέτρο αντίστασης χαμηλής-συχνότητας (Ω·cm²) | Κατάσταση Παθητικής Ταινίας | Κίνδυνος διείσδυσης ιόντων | Προτεινόμενα σενάρια εφαρμογής |
|---|---|---|---|---|
| Βαθμός 1 (Εξαιρετική προστασία) | ＞1.0×10⁶ | Πυκνό, ομοιόμορφο και συνεχές παθητικό φιλμ | Εξαιρετικά χαμηλό | Αφαλάτωση θαλασσινού νερού, ηλεκτρολυτικά λύματα και ισχυρό χλωριούχο μέσο |
| Βαθμός 2 (Πιστοποιημένη προστασία) | 1.0×10⁵ ~ 1.0×10⁶ | Ελαφρώς λεπτό παθητικό φιλμ χωρίς τοπικές φθορές | Χαμηλός | Συμβατικό σύστημα θέρμανσης με κυκλοφορία με βάση χημικών- |
| Βαθμός 3 (οριακή προστασία) | 1.0×10⁴ ~ 1.0×10⁵ | Χαλαρό παθητικό φιλμ με μικροσκοπικά μικρο-ελαττώματα | Μέσον | Μόνο θέρμανση καθαρού νερού εσωτερικού χώρου με τακτική συντήρηση |
| Βαθμός 4 (Μη ειδική προστασία) | ＜1.0×10⁴ | Σοβαρή ρήξη παθητικού φιλμ ή ατελής παθητικοποίηση | Ψηλά | Η επαναεπεξεργασία τουρσί και η δευτερεύουσα παθητικοποίηση είναι υποχρεωτική |
Οι τυποποιημένες προδιαγραφές δοκιμής EIS είναι η προϋπόθεση για τη διασφάλιση ακριβών και επαναλαμβανόμενων δεδομένων δοκιμών. Πριν από τη δοκιμή, η επιφάνεια του σωλήνα θέρμανσης πρέπει να καθαριστεί με άνυδρη αιθανόλη για να αφαιρεθεί το λίπος, η σκόνη και το υπολειμματικό υγρό παθητικοποίησης, αποφεύγοντας την παρεμβολή των προσαρτημάτων επιφάνειας στα σήματα σύνθετης αντίστασης. Υιοθετείται ένα σύστημα δοκιμής τριών- ηλεκτροδίων, με το δείγμα θερμαντικού σωλήνα ως ηλεκτρόδιο εργασίας, το ηλεκτρόδιο κορεσμένης καλομέλας ως ηλεκτρόδιο αναφοράς και το ηλεκτρόδιο πλατίνας ως βοηθητικό ηλεκτρόδιο. Ο δοκιμαστικός ηλεκτρολύτης επιλέγει συνήθως ουδέτερο διάλυμα χλωριούχου νατρίου για να προσομοιώσει το πραγματικό διαβρωτικό περιβάλλον υπηρεσίας και το εύρος συχνοτήτων σάρωσης ορίζεται από 0,01 Hz έως 100000 Hz. Μετά τη συλλογή δεδομένων σύνθετης αντίστασης, οι επαγγελματίες προσαρμόζουν το ισοδύναμο κύκλωμα για να υπολογίσουν βασικές παραμέτρους όπως η αντίσταση μεμβράνης και η χωρητικότητα διπλού-στρώματος και να κρίνουν την ποιότητα του παθητικού φιλμ σύμφωνα με το πρότυπο συντελεστή σύνθετης αντίστασης.
Τα τεμάχια εργασίας που φτάνουν στον βαθμό 1 και στον βαθμό 2 μπορούν να παραδοθούν κανονικά, ενώ τα προϊόντα Βαθμού 3 πρέπει να φέρουν σήμανση για περιορισμό της υπηρεσίας και τα προϊόντα βαθμού 4 που δεν πληρούν τις προϋποθέσεις πρέπει να επιστραφούν στη διαδικασία επεξεργασίας επιφανειών για εκ νέου επεξεργασία. Η τεχνολογία EIS αντισταθμίζει τον περιορισμό των παραδοσιακών μέσων ανίχνευσης διάβρωσης από μικροσκοπική ηλεκτροχημική σκοπιά, πραγματοποιεί ποσοτική αξιολόγηση της απόδοσης του παθητικού φιλμ και σχηματίζει ένα πολυδιάστατο σύστημα ποιοτικού ελέγχου μαζί με δοκιμή φεροξυλίου, δοκιμή ψεκασμού αλάτων και ανίχνευση φασματικής σύνθεσης. Αυτή η προηγμένη μέθοδος ανίχνευσης μειώνει αποτελεσματικά τον κίνδυνο αστοχίας παρτίδας των αντιδιαβρωτικών σωλήνων θέρμανσης 316 από ανοξείδωτο χάλυβα που προκαλούνται από κρυφά παθητικά ελαττώματα μεμβράνης και παρέχει αξιόπιστη υποστήριξη δεδομένων για τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών αποξήρωσης και παθητικοποίησης και τη βελτίωση της μακροπρόθεσμης λειτουργικής σταθερότητας του βιομηχανικού εξοπλισμού θέρμανσης.
