Как защитить теплообменник из нержавеющей стали от коррозии?
По: mxgy,
Теплообменные трубы из нержавеющей стали сталкиваются с коррозионной средой, такой как контакт с хлорсодержащими ионами, сульфидами, или в условиях высокой температуры, высокой влажности и переменного напряжения, должны принимать защитные меры из четырех аспектов: усиление коррозионной стойкости материала, оптимизация поверхностного состояния, избежание коррозионных причин и активное подавление коррозии.
Точное соответствие коррозионно — стойким материалам
Выбор подходящей марки нержавеющей стали в соответствии с характеристиками коррозионной среды. Если диэлектрик содержит ионы хлора (например, морская вода, соленая вода), предпочтение следует отдавать нержавеющей стали 316L, 317L, содержащей молибден, или двухфазной нержавеющей стали, более стойкой к ионам хлора (например, 2205, 2507), которая повышает способность к точечной коррозии ионов хлора с помощью молибдена; Если среда содержит сульфиды или находится в условиях высокой температуры и высокого давления, можно выбрать сплав на основе никеля (например, Inconel 600, Hastelloy C — 276), который обладает гораздо большей стойкостью к межкристаллической коррозии и коррозии под напряжением, чем обычная нержавеющая сталь; Для легкой коррозионной среды (например, нейтральной воды, слабой кислоты) можно выбрать нержавеющую сталь 304L, обеспечивая коррозионную стойкость при контроле затрат, чтобы избежать чрезмерного выбора материала, вызывающего отходы.
2. Активированная пассивация и модификация поверхности
Восстановление и усиление пассивированной пленки поверхности нержавеющей стали (слой Crneneneed Oå). Перед установкой или при регулярном обслуживании наружная и внешняя поверхность теплообменной трубы пассивируется раствором азотной кислоты (или смесью пассивации нитрата — гидрофтористой кислоты, строго контролируемой пропорциональной защитой от коррозии) с концентрацией от 5% до 20%, время погружения корректируется в соответствии с толщиной стенки трубы (обычно 10 — 30 минут), после пассивации остаточный раствор тщательно промывается деионизированной водой, затем высушивается или выдувается, образуя более плотную и стабильную пассивационную пленку; Для сценариев с высоким риском коррозии (например, сильно окисляющая среда), может быть использована технология поверхностного покрытия, покрытая слоем титана, керамики или полифторэтилена (PTFE) на внутренней стенке теплообменной трубы, блокирует прямой контакт между средой и нержавеющей сталью через физический изоляционный слой, чтобы избежать химической коррозии, покрытие должно быть обеспечено без игольчатых отверстий, без выпадения и соответствия стандарту.
Оптимизация процессов проектирования и монтажа конструкций
Уменьшение местных причин коррозии. При проектировании избегайте образования узких щелей между теплообменной трубой и трубной пластиной и дефлекторной пластиной (например, с использованием процесса сварки с набуханием, при набухании убедитесь, что стенка плотно прилегает к отверстию трубной пластины, после сварки очистите сварный шлак, чтобы предотвратить коррозию щели, вызванную жидкостью в щели); Размер отверстия дефлектора должен точно соответствовать внешнему диаметру теплообменника (контроль зазора 0,1 — 0,3 мм), чтобы избежать образования диэлектрика в зазоре для стенки вихревой смывной трубы, а также оптимизировать конструкцию канала (например, увеличить направляющую пластину, снизить скорость потока жидкости до 1,5 — 3 м / с), чтобы уменьшить эрозионную коррозию; При установке избегайте чрезмерного изгиба или остаточного напряжения теплообменных труб (например, использование гибких кронштейнов, резервирование пространства для теплового расширения и сжатия), чтобы предотвратить коррозионное растрескивание напряжений, особенно для тонкостенных теплообменных труб (толщина стенки < 2 мм), необходимо легко переносить, чтобы избежать столкновения, которое приводит к царапинам поверхности, разрушающим пассивированную пленку.
4. Параметры среды и режима управления средой
Снижение интенсивности коррозии. Если концентрация ионов хлора и сульфидов в среде слишком высока, в системе могут быть установлены устройства предварительной обработки (например, дехлорирование ионообменной смолы, десульфурация башни), чтобы контролировать концентрацию вредных ионов в безопасном диапазоне (например, концентрация ионов хлора < 200 мг / л, с учетом порога коррозионной стойкости марки нержавеющей стали); Регулирование pH среды до нейтральной или слабощелочной (pH 6 — 9), чтобы избежать ускорения электрохимической коррозии кислотной среды; Избегайте перегрева и избыточного давления при эксплуатации (строго контролируйте температуру в диапазоне толерантности материала, например, 316L нержавеющая сталь с долгосрочной эксплуатационной температурой не более 800 °C, давление не более чем в 1,2 раза выше расчетного давления), чтобы предотвратить коррозионную реакцию при высокой температуре и высоком давлении и в то же время регулярно сбрасывать осадочные примеси (например, ил, накипи) в систему, чтобы избежать подземной коррозии.
5. Применение активных антикоррозионных технологий и регулярное обслуживание
Постоянный мониторинг состояния коррозии. Для внешней коррозии (например, наружная поверхность теплообменника контактирует с коррозионной охлаждающей водой), в системе может быть применена катодная защита (например, жертвенный анодный метод, выбор анода из цинкового сплава, образование пары с теплообменником, приоритетная коррозия анодной защитной трубы; или метод дополнительного тока, чтобы сделать теплообменник катодом через источник постоянного тока), катодная защита должна регулярно проверять поляризованный потенциал для обеспечения эффекта защиты; В повседневной эксплуатации и обслуживании, регулярно (каждые 3 — 6 месяцев) с помощью ультразвукового толщиномера, чтобы проверить толщину стенки теплообменника, проверить, есть ли частичное уменьшение (если скорость уменьшения толщины стенки более 10% должна быть своевременно заменена), в то же время через эндоскоп, чтобы наблюдать, есть ли небольшая коррозия, трещина внутренней стенки трубы, найти проблему для своевременного решения; При остановке необходимо очистить внутреннюю среду трубы и запечатать конец трубы сухим азотом, чтобы избежать коррозии, вызванной остатками влаги.
Вышеуказанные комплексные защитные меры могут эффективно снизить скорость коррозии теплообменных труб из нержавеющей стали в коррозионной среде, продлить срок их службы, обеспечить стабильную работу теплообменной системы, конкретные меры должны быть гибко отрегулированы в соответствии с фактическим типом коррозии (например, точечная коррозия, щелевая коррозия, коррозия под напряжением) и условиями работы, при необходимости, путем испытания подвески, чтобы проверить защитный эффект, прежде чем он будет полностью применен.
Как защитить теплообменник из нержавеющей стали от коррозии?
По: mxgy,
Теплообменные трубы из нержавеющей стали сталкиваются с коррозионной средой, такой как контакт с хлорсодержащими ионами, сульфидами, или в условиях высокой температуры, высокой влажности и переменного напряжения, должны принимать защитные меры из четырех аспектов: усиление коррозионной стойкости материала, оптимизация поверхностного состояния, избежание коррозионных причин и активное подавление коррозии.
Точное соответствие коррозионно — стойким материалам
Выбор подходящей марки нержавеющей стали в соответствии с характеристиками коррозионной среды. Если диэлектрик содержит ионы хлора (например, морская вода, соленая вода), предпочтение следует отдавать нержавеющей стали 316L, 317L, содержащей молибден, или двухфазной нержавеющей стали, более стойкой к ионам хлора (например, 2205, 2507), которая повышает способность к точечной коррозии ионов хлора с помощью молибдена; Если среда содержит сульфиды или находится в условиях высокой температуры и высокого давления, можно выбрать сплав на основе никеля (например, Inconel 600, Hastelloy C — 276), который обладает гораздо большей стойкостью к межкристаллической коррозии и коррозии под напряжением, чем обычная нержавеющая сталь; Для легкой коррозионной среды (например, нейтральной воды, слабой кислоты) можно выбрать нержавеющую сталь 304L, обеспечивая коррозионную стойкость при контроле затрат, чтобы избежать чрезмерного выбора материала, вызывающего отходы.
2. Активированная пассивация и модификация поверхности
Восстановление и усиление пассивированной пленки поверхности нержавеющей стали (слой Crneneneed Oå). Перед установкой или при регулярном обслуживании наружная и внешняя поверхность теплообменной трубы пассивируется раствором азотной кислоты (или смесью пассивации нитрата — гидрофтористой кислоты, строго контролируемой пропорциональной защитой от коррозии) с концентрацией от 5% до 20%, время погружения корректируется в соответствии с толщиной стенки трубы (обычно 10 — 30 минут), после пассивации остаточный раствор тщательно промывается деионизированной водой, затем высушивается или выдувается, образуя более плотную и стабильную пассивационную пленку; Для сценариев с высоким риском коррозии (например, сильно окисляющая среда), может быть использована технология поверхностного покрытия, покрытая слоем титана, керамики или полифторэтилена (PTFE) на внутренней стенке теплообменной трубы, блокирует прямой контакт между средой и нержавеющей сталью через физический изоляционный слой, чтобы избежать химической коррозии, покрытие должно быть обеспечено без игольчатых отверстий, без выпадения и соответствия стандарту.
Оптимизация процессов проектирования и монтажа конструкций
Уменьшение местных причин коррозии. При проектировании избегайте образования узких щелей между теплообменной трубой и трубной пластиной и дефлекторной пластиной (например, с использованием процесса сварки с набуханием, при набухании убедитесь, что стенка плотно прилегает к отверстию трубной пластины, после сварки очистите сварный шлак, чтобы предотвратить коррозию щели, вызванную жидкостью в щели); Размер отверстия дефлектора должен точно соответствовать внешнему диаметру теплообменника (контроль зазора 0,1 — 0,3 мм), чтобы избежать образования диэлектрика в зазоре для стенки вихревой смывной трубы, а также оптимизировать конструкцию канала (например, увеличить направляющую пластину, снизить скорость потока жидкости до 1,5 — 3 м / с), чтобы уменьшить эрозионную коррозию; При установке избегайте чрезмерного изгиба или остаточного напряжения теплообменных труб (например, использование гибких кронштейнов, резервирование пространства для теплового расширения и сжатия), чтобы предотвратить коррозионное растрескивание напряжений, особенно для тонкостенных теплообменных труб (толщина стенки < 2 мм), необходимо легко переносить, чтобы избежать столкновения, которое приводит к царапинам поверхности, разрушающим пассивированную пленку.
4. Параметры среды и режима управления средой
Снижение интенсивности коррозии. Если концентрация ионов хлора и сульфидов в среде слишком высока, в системе могут быть установлены устройства предварительной обработки (например, дехлорирование ионообменной смолы, десульфурация башни), чтобы контролировать концентрацию вредных ионов в безопасном диапазоне (например, концентрация ионов хлора < 200 мг / л, с учетом порога коррозионной стойкости марки нержавеющей стали); Регулирование pH среды до нейтральной или слабощелочной (pH 6 — 9), чтобы избежать ускорения электрохимической коррозии кислотной среды; Избегайте перегрева и избыточного давления при эксплуатации (строго контролируйте температуру в диапазоне толерантности материала, например, 316L нержавеющая сталь с долгосрочной эксплуатационной температурой не более 800 °C, давление не более чем в 1,2 раза выше расчетного давления), чтобы предотвратить коррозионную реакцию при высокой температуре и высоком давлении и в то же время регулярно сбрасывать осадочные примеси (например, ил, накипи) в систему, чтобы избежать подземной коррозии.
5. Применение активных антикоррозионных технологий и регулярное обслуживание
Постоянный мониторинг состояния коррозии. Для внешней коррозии (например, наружная поверхность теплообменника контактирует с коррозионной охлаждающей водой), в системе может быть применена катодная защита (например, жертвенный анодный метод, выбор анода из цинкового сплава, образование пары с теплообменником, приоритетная коррозия анодной защитной трубы; или метод дополнительного тока, чтобы сделать теплообменник катодом через источник постоянного тока), катодная защита должна регулярно проверять поляризованный потенциал для обеспечения эффекта защиты; В повседневной эксплуатации и обслуживании, регулярно (каждые 3 — 6 месяцев) с помощью ультразвукового толщиномера, чтобы проверить толщину стенки теплообменника, проверить, есть ли частичное уменьшение (если скорость уменьшения толщины стенки более 10% должна быть своевременно заменена), в то же время через эндоскоп, чтобы наблюдать, есть ли небольшая коррозия, трещина внутренней стенки трубы, найти проблему для своевременного решения; При остановке необходимо очистить внутреннюю среду трубы и запечатать конец трубы сухим азотом, чтобы избежать коррозии, вызванной остатками влаги.
Вышеуказанные комплексные защитные меры могут эффективно снизить скорость коррозии теплообменных труб из нержавеющей стали в коррозионной среде, продлить срок их службы, обеспечить стабильную работу теплообменной системы, конкретные меры должны быть гибко отрегулированы в соответствии с фактическим типом коррозии (например, точечная коррозия, щелевая коррозия, коррозия под напряжением) и условиями работы, при необходимости, путем испытания подвески, чтобы проверить защитный эффект, прежде чем он будет полностью применен.
