La perforación por corrosión de los tubos de intercambio de calor de acero inoxidable debe seguir el proceso de parada de emergencia → investigación de causa raíz → reparación / reemplazo específico → optimización del sistema para la prevención. la clave es poner fin al riesgo de fuga primero y luego evitar la recurrencia del problema analizando las causas de la corrosión.
El primero es el stop loss de emergencia y el aislamiento del sistema:
La perforación por corrosión puede causar fugas de medios de intercambio de calor (como la interconexión de medios entre el lado del tubo y el lado de la cáscara), que requieren la primera parada, cerrar las válvulas de entrada y salida a ambos lados del tubo de intercambio de calor y cortar la circulación de medios; Si no se puede detener inmediatamente, primero se puede cambiar el flujo a través de la tubería de derivación para reducir el impacto del medio de fuga en el sistema. Después de eso, se descarga el medio residual en el tubo de descarga de presión (preste atención a evitar la contaminación por descarga directa del medio corrosivo) y se enjuaga el tubo con un agente de limpieza neutro (como agua limpia, solución alcalina débil, para evitar agravar la corrosión del acero inoxidable), se eliminan los medios corrosivos residuales (como iones de cloro, sustancias ácidas), Se eliminan los obstáculos para la inspección y reparación posteriores y se evita que la parte perforada se expanda debido a la corrosión continua del medio residual.
El segundo es la investigación de raíces:
Aclarar el tipo de perforación por corrosión y el incentivo: la perforación por corrosión del tubo de intercambio de calor de acero inoxidable no es una sola causa, sino que el tipo de corrosión debe determinarse a través de la inspección visual, el análisis de medios y la revisión de las condiciones de trabajo para resolverlo específicamente. Los tipos e incentivos comunes incluyen:
Corrosión por picaduras / grietas: la corrosión por picaduras / grietas se debe principalmente a que el medio contiene iones de cloro (como agua de mar, agua de enfriamiento que contiene cloro) o a la existencia de grietas en la expansión / soldadura del tubo de intercambio de calor y la placa del tubo (acumulación de residuos del medio, formando un ambiente de corrosión local de alta concentración), lo que resulta en la destrucción de la película pasiva en la superficie del acero inoxidable, formando pequeños agujeros de corrosión y expandiéndose gradualmente a perforación. Se puede observar si hay agujeros «puntiagudos» en la parte perforada o si hay rastros de corrosión en la conexión de la placa de tubo.
Agrietamiento por corrosión por esfuerzo (scc): si el tubo de intercambio de calor tiene tensiones residuales de instalación (como expansión excesiva, tratamiento térmico sin esfuerzo después de la soldadura) y el medio contiene iones de cloro, iones de hidrógeno y oxígeno, etc. cuando la temperatura aumenta (generalmente por encima de 60 ° c), el estrés actúa con el medio corrosivo, lo que puede causar que el tubo se agriete a lo largo del límite de grano o a través del cristal, formando finalmente una perforación. Las Partes agrietadas a menudo son «en forma de rama» o «en línea recta», y el borde de la perforación es más ordenado.
Corrosión intergranular: si el material del tubo de intercambio de calor de acero inoxidable no se elige adecuadamente (por ejemplo, el acero inoxidable 304 permanece demasiado tiempo en el rango de temperatura de sensibilización (450 – 850 ° c), si no se enfría a tiempo después de la soldadura), el elemento de carbono se combina con el elemento de cromo para formar carburo de cromo, lo que resulta en una disminución del contenido de cromo en el límite de grano, pérdida de resistencia a la corrosión, el Medio se corroerá a lo largo del límite de grano, lo que reducirá la resistencia del tubo, y finalmente se perforará debido a la presión o vibración, y el tubo en el lugar perforado
Corrosión por lavado: si el caudal del medio en el tubo es demasiado alto (por encima del valor de diseño, como más de 3 m / s), o si el medio contiene partículas sólidas, continuará lavando la pared interior del tubo de intercambio de calor, destruyendo la película de pasivación, formando una corrosión «en forma de ranura», profundizando gradualmente en una perforación, la mayoría de las partes perforadas se encuentran en el extremo de entrada del medio o en la curva.
El tercer paso es la reparación o sustitución específica:
De acuerdo con el grado de perforación y el tipo de corrosión, es necesario combinar el número de perforaciones, la ubicación, el grado de daño de la tubería y los incentivos a la corrosión para elegir un tratamiento económico y confiable:
Una sola / una pequeña cantidad de perforación (≤ 5% del número total de raíces): tratamiento de bloqueo de tuberías – Si el número de tuberías perforadas es pequeño y no afecta la eficiencia general de intercambio de calor, se puede utilizar un «bloqueo mecánico» o un «bloqueo de soldadura» para bloquear ambos extremos del tubo perforado (asegúrese de que el bloqueo esté bien sellado con la placa de tubería para evitar que el Medio se escape de la brecha del bloqueo). Nota: antes de bloquear el tubo, es necesario confirmar que el tubo no tiene corrosión por esfuerzo obvio o corrosión intergranular (de lo contrario, los tubos adyacentes todavía pueden corroerse después del bloqueo), y el número total de tubos bloqueados no puede ser excesivo (generalmente no más del 10%), para evitar una disminución significativa de la eficiencia de intercambio de calor.
Múltiples perforaciones o perforaciones en partes clave: reemplazar el tubo de intercambio de calor – Si el número de tubos perforados es grande, o si la perforación se encuentra en el centro del tubo de intercambio de calor y es difícil de bloquear, es necesario reemplazar el tubo de intercambio de calor dañado en su conjunto. Se debe prestar atención al cambio: ① emparejamiento de materiales: seleccionar materiales de acero inoxidable más resistentes a la corrosión de acuerdo con los incentivos de corrosión (por ejemplo, 316L (incluyendo molibdeno, iones resistentes al cloro) se puede elegir en caso de corrosión por picadura grave, y acero inoxidable bifásico 2205 se puede elegir en caso de corrosión por esfuerzo); ② control del proceso de instalación: controlar la presión de expansión durante la expansión para evitar el estrés residual causado por la expansión excesiva; Después de la soldadura, es necesario realizar un tratamiento térmico sin estrés (como el tratamiento de solución sólida y el tratamiento de estabilización) para eliminar el estrés de soldadura y prevenir la corrosión intergranular; ③ tratamiento de las grietas de la placa del tubo: después de la expansión o soldadura, sellar la brecha entre la placa del tubo y el tubo de intercambio de calor (como inyectar sellador) para evitar la corrosión de las grietas.
Corrosión leve local (sin perforación pero con fosas de corrosión): tratamiento de reparación – Si solo hay fosas de corrosión locales o pequeñas grietas, se puede utilizar «reparación de soldadura» (reparación de fosas de corrosión con alambre de soldadura de acero inoxidable del mismo material, pulido y nivelación después de la soldadura y tratamiento de alivio de estrés), o «tratamiento de pasivación» (pasivación con Solución de ácido nítrico – ácido fluorhídrico después de la reparación, restauración de la película de pasivación en la superficie del acero inoxidable), pero asegúrese de que no haya tensión residual en la parte de reparación y enjuague a fondo después de la pasivación para evitar la corrosión residual del líquido de pasivación.
El cuarto paso es la recuperación y verificación del sistema:
Garantizar el funcionamiento seguro después de la reparación – después de la reparación o el reemplazo, es necesario realizar pruebas estrictas del sistema de intercambio de calor para evitar peligros ocultos y residuos: ① prueba de presión: prueba de presión: prueba de presión de agua en el paso del tubo y el paso del casco, respectivamente (la presión de prueba es 1,25 – 1,5 veces la presión de diseño), mantener la presión durante 30 minutos, comprobar si el tapón, la soldadura y el nuevo tubo tienen fugas; ② lavado del sistema: enjuagar nuevamente el paso de la tubería y el paso de la cáscara con agua neutral, eliminar los residuos de soldadura, aceite, etc. de la construcción, y evitar que las impurezas bloqueen la tubería o induzcan corrosión; ③ monitoreo de operación de prueba: después de iniciar el sistema, monitorear continuamente la temperatura, la presión y la composición media de la entrada y salida (como la concentración de iones de cloro), observar durante 24 – 48 horas, confirmar que no hay fugas, la eficiencia de intercambio de calor es normal y no hay nuevos signos de corrosión.
Por último, la prevención a largo plazo:
Evitar la perforación por corrosión de nuevo desde la fuente – después de resolver los problemas inmediatos, es necesario optimizar el sistema para los incentivos a la corrosión y prevenir la recurrencia: ① control del medio: reducir el contenido de iones corrosivos en el medio (como el tratamiento de decloración del agua de enfriamiento, controlar la concentración de iones de cloro ≤ 20 ppm), ajustar el pH del medio a neutral o alcalino débil (evitar medios ácidos); ② optimización de las condiciones de trabajo: controlar la velocidad de flujo del medio en el tubo dentro del rango de diseño (generalmente 1 – 3 m / s), evitar la corrosión por lavado causada por la velocidad de flujo demasiado alta, y evitar que la temperatura esté en el rango de temperatura sensible al acero inoxidable durante mucho tiempo; ③ pruebas periódicas: inspeccionar la pared interior del tubo de intercambio de calor mediante endoscopio, medición de espesor por ultrasonido y otros métodos cada 6 – 12 meses, y detectar signos tempranos de corrosión a tiempo; ④ actualización del material: si la corrosión se repite, se puede considerar actualizar el material del tubo de intercambio de calor a un tipo más resistente a la corrosión (como la aleación de Harbin y la aleación de titanio, dependiendo de la corrosividad del medio).
En resumen, la clave para resolver la perforación por corrosión del tubo de intercambio de calor de acero inoxidable es «detener las fugas primero, luego investigar la causa, luego reparar y prevenir finalmente» – no sólo para terminar la falla actual a través del tratamiento y reparación de emergencia, sino también para eliminar los incentivos de corrosión a nivel de material, proceso y condiciones de trabajo a través del análisis de causa raíz y la optimización del sistema para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo del sistema de intercambio de calor.