Όταν οι σωλήνες θέρμανσης 316 από ανοξείδωτο χάλυβα λειτουργούν μακροπρόθεσμα-σε αερόβιο περιβάλλον υψηλής-θερμοκρασίας, η συμπαγής παθητική μεμβράνη-πλούσια σε χρώμιο στην εξωτερική επιφάνεια σταδιακά θα οξειδωθεί, θα πυκνώσει, θα σπάσει και θα αποκολληθεί. Το φρέσκο βασικό μέταλλο συνεχίζει να αντιδρά με το οξυγόνο για να δημιουργήσει χαλαρή κλίμακα σιδήρου-οξειδίου του χρωμίου. Κάτω από θερμικό κύκλο και μεσαίο καθαρισμό, το στρώμα οξειδίου ξεφλουδίζει σε φύλλα, προκαλώντας συνεχή λέπτυνση του τοιχώματος του αγωγού. Η υπερβολική κλίμακα θα μειώσει την απόδοση μεταφοράς θερμότητας, θα μπλοκάρει τις διόδους των σωληνώσεων και θα προκαλέσει ακόμη και τοπική υπερθέρμανση, διάτρηση και διαρροή των σωλήνων θέρμανσης. Τέτοιες ζημιές από οξείδωση σε υψηλές{9}}θερμοκρασίες εμφανίζονται συνήθως σε συσκευές θέρμανσης που εκτίθενται σε ζεστό αέρα, καυσαέρια και ανοιχτά θερμικά περιβάλλοντα.
1. Υψηλή-Μηχανισμός οξείδωσης και κλιμάκωσης σε υψηλή θερμοκρασία
Ένα λεπτό και πυκνό φιλμ οξειδίου του χρωμίου απομονώνει το υπόστρωμα από το οξυγόνο σε θερμοκρασία δωματίου. Μόλις η θερμοκρασία εργασίας υπερβεί το εύρος ευαίσθητης οξείδωσης, η ταχύτητα διάχυσης των ιόντων μετάλλων και των ατόμων οξυγόνου αυξάνεται απότομα. Τα στοιχεία χρωμίου μεταναστεύουν προς τα έξω για να σχηματίσουν ένα φιλμ οξειδίου, ωστόσο το φιλμ παχαίνει και χάνει τη σκληρότητά του. Η αναντιστοιχία θερμικής διαστολής μεταξύ της κλίμακας οξειδίου και της μήτρας χάλυβα παράγει εσωτερική καταπόνηση, που οδηγεί σε ρωγμές και απόρριψη του προστατευτικού στρώματος. Ο εκτεθειμένος χάλυβας υφίσταται δευτερογενή οξείδωση για να σχηματίσει χοντρά στρώματα σκουριάς. Το χαλαρό στρώμα οξειδίου δεν μπορεί να εμποδίσει τη διείσδυση οξυγόνου, επομένως η οξείδωση εισβάλλει προς τα μέσα στρώμα-στρώμα και καταναλώνει συνεχώς το υλικό του τοιχώματος του σωλήνα. Διαφορετική από την ηλεκτροχημική διάβρωση, αυτή η αστοχία οφείλεται κυρίως σε αντιδράσεις χημικής οξείδωσης σε υψηλή θερμοκρασία.
2. Τυπικές θέσεις επιρρεπείς σε κλιμάκωση οξείδωσης
Εξωτερικά τοιχώματα σωλήνων θέρμανσης που εκτίθενται απευθείας σε θερμό αέρα υψηλής θερμοκρασίας, καυσαέρια και ακτινοβολία κλιβάνου.
Εσωτερικά τοιχώματα αγωγών που μεταφέρουν ατμό υψηλής θερμοκρασίας και οξυγόνο-που περιέχουν μέσα διεργασίας.
Οι ραφές συγκόλλησης και η θερμότητα{0}}επηρέασαν ζώνες με ανομοιόμορφες μεταλλογραφικές δομές και χαμηλή αντοχή στην οξείδωση.
Γραμμές στάθμης υγρού με αέριο-εναλλαγή υγρού όπου η οξείδωση εντείνεται στο τμήμα φάσης του αερίου-.
Τμήματα σωλήνων χωρίς εξωτερική αντιδιαβρωτική επένδυση που λειτουργούν σε ανοιχτές συνθήκες υψηλής- θερμοκρασίας για μεγάλο χρονικό διάστημα.
3. Βασικοί Παράγοντες που Επιταχύνουν τη Βλάβη Οξείδωσης
Θερμοκρασία μακροχρόνιας-υπηρεσίας που υπερβαίνει τη συνιστώμενη θερμοκρασία συνεχούς λειτουργίας του ανοξείδωτου χάλυβα 316.
Υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο και υγρασία στην ατμόσφαιρα του περιβάλλοντος ή στο εσωτερικό μέσο.
Συχνή άνοδος και πτώση της θερμοκρασίας με αποτέλεσμα την επαναλαμβανόμενη θερμική καταπόνηση του φιλμ οξειδίου.
Επιφανειακές γρατσουνιές και μηχανικές βλάβες που καταστρέφουν το αρχικό παθητικό φιλμ και προκαλούν προτιμώμενη οξείδωση.
Έλλειψη τακτικής συντήρησης αφαλάτωσης, με συσσωρευμένα παχιά άλατα που επιδεινώνουν την τοπική υπερθέρμανση και την απώλεια υλικού.
4. Πολυ-Πολυδιάστατα Ολόκληρα-Τεχνικά μέτρα πρόληψης συνδέσμων
① Περιορίστε αυστηρά τη μακροπρόθεσμη-θερμοκρασία συνεχούς λειτουργίας
Ρυθμίστε την ασφάλιση ανώτερης θερμοκρασίας για να αποφύγετε την παρατεταμένη-λειτουργία σε θερμοκρασία πέρα από το όριο αντιοξειδωτικής-του υλικού.
② Σφραγίστε το εξωτερικό περιβάλλον για να διακόψετε την επαφή οξυγόνου
Τυλίξτε θερμομόνωση και αντιοξειδωτική επένδυση στους εξωτερικούς τοίχους για να απομονώσετε τη διάβρωση του αέρα και των καυσαερίων.
③ Προσθέστε αποξειδωτικά στα μέσα επεξεργασίας
Εισάγετε αναγωγικούς παράγοντες για να μειώσετε το διαλυμένο οξυγόνο εντός των σωληνώσεων και επιβραδύνετε τις εσωτερικές αντιδράσεις οξείδωσης.
④ Πραγματοποιήστε περιοδική χημική αποξήρανση και αφαλάτωση
Αφαιρείτε τακτικά παχιά άλατα οξειδίου για να αποτρέψετε τη συσσώρευση θερμότητας και περαιτέρω διάβρωση της μήτρας.
⑤ Πραγματοποιήστε επεξεργασία επιφανειακής παθητικοποίησης πριν από τη θέση σε λειτουργία
Σχηματίστε μια ομοιόμορφη πυκνή μεμβράνη-πλούσια σε οξείδιο σε χρώμιο για να ενισχύσετε την αρχική αντίσταση στην οξείδωση σε υψηλή- θερμοκρασία.
5. Πίνακας σύγκρισης αποτελεσμάτων πρόληψης
表格
| Κατάσταση σέρβις & Λειτουργία προστασίας | Κίνδυνος κλιμάκωσης οξείδωσης | Συνιστώμενο σχέδιο βελτιστοποίησης |
|---|---|---|
| Γυμνός σωλήνας + ανοιχτό αερόβιο περιβάλλον υψηλής{1} θερμοκρασίας | Γρήγορη παχιά απολέπιση και λέπτυνση τοίχων | Προσθέστε εξωτερική επένδυση και εφαρμόστε αμέσως τον έλεγχο ορίου θερμοκρασίας |
| Παθητικοποίηση επιφανειών + έλεγχος θερμοκρασίας + περιοδική αφαλάτωση | Αποτελεσματικά αργή συσσώρευση οξείδωσης | Τυπικές προδιαγραφές λειτουργίας και συντήρησης |
| Σφραγισμένη μονωτική επένδυση + μέτρια επεξεργασία αποξείδωσης | Ελάχιστη τάση οξείδωσης-υψηλής θερμοκρασίας | Προτιμώμενο σχέδιο για συνθήκες εργασίας μακροχρόνιας-υψηλής- θέρμανσης |
Σύναψη
Η κλιμάκωση οξείδωσης υψηλής-θερμοκρασίας των σωλήνων θέρμανσης 316 προκύπτει από την επιταχυνόμενη διάχυση οξυγόνου και μεταλλικών στοιχείων σε υψηλή θερμοκρασία, προκαλώντας συνεχή ανάπτυξη και ξεφλούδισμα των στρωμάτων οξειδίου και κατανάλωση υλικού μήτρας. Οι βασικές προσεγγίσεις ελέγχου περιλαμβάνουν τον περιορισμό της θερμοκρασίας λειτουργίας για τη μείωση της κινητικής οξείδωσης, την απομόνωση οξυγόνου μέσω σφραγισμένης προστασίας, την αφαίρεση του διαλυμένου οξυγόνου στα μέσα, τη διατήρηση της ακεραιότητας του παθητικού φιλμ και τον τακτικό καθαρισμό της συσσωρευμένης αλάτων. Ο ολοκληρωμένος έλεγχος των παραμέτρων λειτουργίας, η εξωτερική προστασία και η τακτική συντήρηση μπορούν ουσιαστικά να αποτρέψουν τις αστοχίες του σωλήνα θέρμανσης που προκαλούνται από μακροπρόθεσμη οξείδωση σε υψηλή- θερμοκρασία.
