W rzeczywistej eksploatacji przemysłowej większość przedwczesnych uszkodzeń rur grzewczych ze stali nierdzewnej 316 nie jest spowodowana wadami jakości materiału, ale nierozsądnym projektem, niewłaściwą instalacją, nieregularną pracą i złym środowiskiem medium. Systematyczne sortowanie typowych trybów awarii i przyczyn źródłowych może pomóc w ukierunkowanej optymalizacji i znacznie zmniejszyć odsetek złomowań urządzeń grzewczych.
Pierwszą najczęstszą awarią jest perforacja wżerowa. Głównym czynnikiem wywołującym jest erozja jonów chlorkowych. Woda wodociągowa, obiegowa woda chłodząca, solanka i ścieki technologiczne zawierają składniki chlorkowe. Kiedy lokalny kamień lub osad tworzą małe szczeliny na powierzchni rury, jony chlorkowe gromadzą się i koncentrują w obszarze okluzji, rozrywając warstwę pasywną, tworząc małe punkty korozji anody. W przypadku długotrwałej-eksploatacji wżery stale rozszerzają się do wewnątrz, aż do przebicia ściany rury. Najczęstsze przyczyny to niefiltrowana woda uzupełniająca,-długie przestoje prowadzące do stagnacji wody oraz brak regularnego usuwania kamienia.
Drugim głównym rodzajem uszkodzeń jest pękanie korozyjne naprężeniowe (SCC). Współistnieją trzy podstawowe warunki: szczątkowe naprężenie rozciągające, środowisko zawierające chlorek- i temperatura powyżej 60 stopni. Spawanie, gięcie i obróbka na zimno powodują pozostawienie dużych naprężeń szczątkowych wewnątrz korpusu rury; wymuszone mocowanie podczas montażu spowoduje dodatkowo naprężenia montażowe. Gdy czynnik grzewczy zawiera chlorek, a temperatura robocza osiągnie czuły przedział, propagacja pęknięć nastąpi szybko, bez widocznych zewnętrznych śladów korozji, co spowoduje nagłe pęknięcie rury i wyciek. Obszary spawów i zagięte sekcje to miejsca-najwyższego ryzyka wystąpienia tej awarii.
Po trzecie, korozja międzykrystaliczna występuje najczęściej na spawanych rurach grzewczych. Podczas nagrzewania spawania i powolnego chłodzenia węglik chromu wytrąca się wzdłuż granic ziaren, co prowadzi do zubożenia chromu na granicach ziaren i utraty właściwości antykorozyjnych. Korozja rozprzestrzenia się wzdłuż szczelin ziaren od zewnątrz do wewnątrz, powodując, że metal jest kruchy i łatwy do pękania pod wpływem niewielkiej siły zewnętrznej. Problem ten można znacznie złagodzić poprzez zastosowanie materiału niskowęglowego 316L typu 316L,-ale wyżarzanie odprężające po-spawaniu jest nadal wymagane w przypadku grubych-rur pracujących w środowiskach korozyjnych.
Po czwarte, korozja erozyjna zachodzi w środowiskach-o dużym przepływie, takich jak systemy cyrkulacji rurociągów. Płyn-o dużej prędkości przenosi cząstki stałe, które w sposób ciągły myją powierzchnię rury, mechanicznie usuwając pasywną warstwę ochronną. Stal nierdzewna nie może z czasem wytworzyć pełnej warstwy tlenku, co powoduje równomierne zmniejszenie grubości ścianki. Ta awaria często pojawia się na wlocie cieczy i pozycjach obrotu rury grzewczej.
Po piąte, w zamkniętych systemach wody obiegowej łatwo przeoczyć korozję mikrobiologiczną. Bakterie-redukujące siarczany i bakterie żelaza przyczepiają się do powierzchni, tworząc biofilmy, tworząc pod filmem lokalne beztlenowe środowisko kwaśne, przyspieszając miejscowe wżery. Systemy o małej prędkości przepływu i długim-czasie czuwania są niezwykle podatne na tę ukrytą korozję.
Tabela 1 Typowe zjawisko awarii, pierwotna przyczyna i plan ulepszeń rur grzewczych 316
表格
| Zjawisko porażki | Podstawowa przyczyna | Rozwiązanie optymalizacyjne |
|---|---|---|
| Lokalna perforacja z małym otworem | Wzbogacanie chlorkami pod osadem kamienia | Regularne odkamienianie, elektropolerowanie, zmiękczanie jakości wody |
| Kruche pęknięcie w pobliżu spawania/zginania | Naprężenie szczątkowe rozciągające + chlorek + wysoka temperatura | Użyj stali 316L,-obróbki cieplnej po spawaniu, unikaj montażu na siłę |
| Kruchość i łuszczenie się spoin | Ubytek chromu na granicy ziaren po spawaniu | Ścisły proces spawania, kontrola szybkości chłodzenia |
| Ogólne pocienienie ścian w porcie dopływowym | Erozja płynna | Zwiększ grubość ścianki rury, dodaj przegrody buforowe |
| Losowe, rozproszone wżery z osadem | Korozja mikrobiologiczna biofilmu | Regularna dezynfekcja, zwiększenie natężenia przepływu w rurociągu |
Śledząc pierwotną przyczynę awarii, zamiast po prostu wymieniać uszkodzone części, przedsiębiorstwa mogą obniżyć-długoterminowe koszty wymiany sprzętu i poprawić stabilność systemu grzewczego.
