Kai 316 nerūdijančio plieno šildymo vamzdžiai ilgą laiką veikia aukštoje temperatūroje ir aerobinėje aplinkoje, chromo{1}}turtinga pasyvioji plėvelė ant paviršiaus palaipsniui oksiduojasi, sutirštės, įtrūks ir atsilups. Naujas netaurieji metalai nuolat reaguoja su deguonimi ir susidaro laisvos geležies-chromo oksido nuosėdos. Veikiant terminiam ciklui ir vidutiniam šveitimui, oksido sluoksnis nukrenta dribsniais, todėl vamzdžio sienelė nuolat plonėja. Per didelis oksido nuosėdų kiekis taip pat sumažins šilumos mainų efektyvumą, blokuos vamzdynų praėjimus ir netgi sukels vietinį perkaitimą ir šildymo vamzdžio perforaciją. Ši aukštos-temperatūros oksidacijos žala būdinga šildymo įrangai, kuri yra veikiama karšto oro, išmetamųjų dujų ir atviros šiluminės aplinkos.
1. Aukštos{1}}temperatūrinės oksidacijos ir mastelio susidarymo mechanizmas
Kambario temperatūroje plona ir kompaktiška chromo oksido plėvelė izoliuoja matricą nuo deguonies. Kai temperatūra pakyla virš jautrios oksidacijos temperatūros intervalo, metalo jonų ir deguonies atomų difuzijos greitis smarkiai pagreitėja. Chromo elementai migruoja į išorę, sudarydami oksido plėvelę, tačiau plėvelė storėja ir praranda tvirtumą. Šiluminio plėtimosi neatitikimas tarp oksido nuosėdų ir plieno pagrindo sukelia vidinį įtempį, sukelia įtrūkimus ir apsauginio sluoksnio išsiliejimą. Šviežias plieninis paviršius yra apnuogintas ir antrinėje oksidacijoje, kaupdamasis storu sluoksniu rūdžių nuosėdomis. Laisvas oksido sluoksnis negali užkirsti kelio deguonies įsiskverbimui, todėl oksidacija vyksta į vidų sluoksnis po sluoksnio, nuolat sunaudodama vamzdžio sienelės medžiagą. Skirtingai nuo elektrocheminės korozijos, šiame gedime vyrauja cheminė oksidacijos reakcija, kurią sukelia aukšta temperatūra.
2. Tipinės pozicijos, linkusios į oksidaciją
Išorinė šildymo vamzdžių sienelė, tiesiogiai veikiama aukštos{0}}temperatūros karšto oro, išmetamųjų dujų ir krosnies spinduliuotės;
Vidinė vamzdynų sienelė su aukštos{0}}temperatūros garų ir deguonies{1}}turinčia proceso terpe;
Nelygios metalografinės struktūros ir silpno atsparumo oksidacijai suvirinimo siūlės ir karščio{0}}veikiamos zonos;
Skysčio lygio linija, kur dujų{0}}skystis keičiasi ir oksidacijos reakcija suintensyvėja dujų fazės skyriuje;
Vamzdžių sekcijos be išorinės antikorozinės{0}apsaugos ir ilgalaikės-atviros aukštos temperatūros priežiūros.
3. Pagrindiniai veiksniai, greitinantys oksidacijos žalą
Ilgalaikė{0}}darbo temperatūra, viršijanti rekomenduojamą nuolatinio naudojimo temperatūrą 316 nerūdijančio plieno;
Didelis deguonies kiekis ir drėgmė supančioje atmosferoje arba vidinėje terpėje;
Dažnas temperatūros kilimas ir kritimas, dėl kurio pasikartoja oksido plėvelės šiluminis įtempis.
Paviršiaus įbrėžimai ir mechaniniai pažeidimai, sunaikinantys originalią pasyviąją plėvelę ir sukeliantys pirmenybę oksidacijai;
Jokios reguliarios kalkių šalinimo priežiūros, storos oksido nuosėdos pagreitina vietinį perkaitimą ir medžiagų praradimą.
4. Daugiamatės visos-nuorodų prevencijos techninės priemonės
① Griežtai apribokite ilgalaikę{0}}nepertraukiamo veikimo temperatūrą
Nustatykite viršutinės temperatūros blokavimą, kad išvengtumėte ilgalaikio -per{1}}temperatūrinio veikimo, viršijančio medžiagos atsparumo oksidacijai ribą.
② Išsaugokite kontaktą su deguonimi sandarindami išorinę aplinką
Apvyniokite išorinę sieną šilumos izoliacija ir antioksidacine{0}} danga, kad išvengtumėte oro ir išmetamųjų dujų erozijos.
③ Į proceso terpę įpilkite deoksidanto
Įpurkškite reduktorius, kad sumažintumėte ištirpusį deguonį vamzdyno viduje ir sulėtintumėte vidinę oksidacijos reakciją.
④ Reguliariai atlikite cheminį ėsdinimą ir nukalkinimą
Periodiškai pašalinkite storas oksido apnašas, kad išvengtumėte šilumos kaupimosi ir tolesnės matricos korozijos.
⑤ Prieš pradėdami naudoti, atlikite paviršiaus pasyvavimo apdorojimą
Suformuokite vienodą ir tankią chromo -oksido plėvelę, kad padidintumėte pradinį antioksidacinį veikimą aukštoje{1}}temperatūroje.
5. Prevencinio poveikio palyginimo lentelė
表格
| Paslaugos būklė ir apsaugos režimas | Oksidacijos mastelio rizika | Rekomenduojamas optimizavimo planas |
|---|---|---|
| Plikas vamzdis + atvira aukštos-temperatūros aerobinė aplinka | Greitas storas pleiskanojimas ir sienelių retinimas | Nedelsdami pridėkite išorinę dangą ir temperatūros ribą |
| Paviršiaus pasyvavimas + temperatūros kontrolė + periodinis nukalkinimas | Efektyviai sulėtina oksidacijos kaupimąsi | Standartinė eksploatacinės priežiūros specifikacija |
| Sandari izoliacinė danga + vidutinis deoksidacinis apdorojimas | Minimali aukšta{0}}temperatūrinė oksidacija | Ilgalaikė-aukšta{1}}temperatūra šildymo darbo sąlygų pageidaujama schema |
Išvada
Aukštos-temperatūrinės 316 šildymo vamzdžių oksidacijos mastelį sukelia aukštoje -temperatūroje pagreitinta deguonies ir metalo elementų difuzija, dėl kurios nuolat auga ir nusilupa oksido sluoksnis ir sunaudojama matricos medžiaga. Pagrindinės prevencijos idėjos yra eksploatavimo temperatūros kontrolė, siekiant sumažinti oksidacijos kinetiką, deguonies izoliavimas naudojant sandarinimo apsaugą, ištirpusio deguonies pašalinimas terpėje, pasyvios plėvelės vientisumo palaikymas ir reguliarus susikaupusių apnašų pašalinimas. Visapusiškas veikimo parametrų valdymas, išorinė apsauga ir įprastinė priežiūra gali iš esmės išvengti šildymo vamzdžio gedimo, kurį sukelia ilgalaikė -aukštos temperatūros oksidacija.
