Las fallas comunes de los tubos de intercambio de calor de acero inoxidable, como corrosión, incrustaciones, defectos de material y de fabricación, son causadas principalmente por múltiples factores, como defectos de material, entorno operativo y operaciones del proceso.
1. Problema de corrosión
Corrosión media:
Los medios ácidos/alcalinos (como las soluciones ácidas y alcalinas en la producción química) corroen directamente la tubería, lo que provoca el adelgazamiento o la perforación de la pared de la tubería.
Cuando la concentración de iones de cloruro es ≥500 ppm, los aceros inoxidables austeníticos como el 316L son propensos a la corrosión por picaduras o corrosión intergranular, lo que acelera la falla del material.
Corrosión electroquímica:
Otros polvos metálicos (como limaduras de hierro) o contaminantes se adhieren a la pared de la tubería, formando microbaterías en un ambiente húmedo, lo que provoca corrosión local.
2. Incrustaciones y obstrucciones
Las incrustaciones (deposición de sales de calcio y magnesio) o las incrustaciones (acumulación de materia orgánica o partículas) se adhieren a la pared interior, lo que reduce la eficiencia de la transferencia de calor y aumenta el riesgo de corrosión local.
3. Defectos de material y fabricación
Pared de tubería irregular:
Las tuberías de mala calidad o los cortes en las esquinas darán como resultado una desviación del espesor de la pared de >5% y las áreas débiles son propensas a romperse bajo alta presión/alta temperatura.
Problemas del proceso de soldadura/expansión:
La soldadura incompleta, la soldadura en frío o tamaños de tubos de expansión no coincidentes pueden provocar concentración de tensión o fallas del sello, lo que genera fugas.
4. Factores de estrés y del entorno operativo
Estrés térmico y mecánico:
La distribución desigual del medio en la tubería (como una distribución irrazonable de gas) provoca que la tensión por diferencia de temperatura exceda el rango de tolerancia del material, lo que provoca grietas.
El entorno de alta presión (50 % por encima de la presión de diseño) provoca deformación de las tuberías o el crecimiento de microfisuras.
Degradación por altas temperaturas:
Cuando la temperatura de funcionamiento a largo plazo es superior a 500 °C, la resistencia y la resistencia a la corrosión de materiales como el 316L disminuirán significativamente, lo que acelerará la falla.
5. Tratamiento y mantenimiento superficial insuficientes
Si los cuerpos extraños o los productos de corrosión en la tubería no se limpian a tiempo, los residuos desgastarán la pared interna y provocarán daños.
Cuando la película de pasivación de la superficie se daña (como por rayones mecánicos), el metal base expuesto acelera la oxidación y la formación de herrumbre.
A partir de estos aspectos de análisis, se puede ver que la falla de los tubos de intercambio de calor de acero inoxidable debe prevenirse sistemáticamente desde tres aspectos: optimización de la selección de materiales, control de procesos y monitoreo ambiental, con el fin de garantizar el funcionamiento estable a largo plazo del equipo.