لوله های تبادل گرما فولاد ضد زنگ با محیط خوردگی مانند تماس با یون های کلر، سولفید، یا در دمای بالا، رطوبت بالا، شرایط فشار متغیر، نیاز به تقویت مقاومت در برابر خوردگی مواد، بهینه سازی وضعیت سطح، اجتناب از علل خوردگی، سرکوب فعال خوردگی چهار جنبه اقدامات محافظتی.
1- مطابقت دقیق با مواد مقاوم در برابر خوردگی
برند فولاد ضد زنگ مناسب را با توجه به ویژگی های رسانه خوردگی انتخاب کنید. اگر رسانه حاوی یون های کلر (مانند آب دریا، آب نمک) باشد، باید اولویت 316L، 317L فولاد ضد زنگ حاوی مولیدبین، یا فولاد ضد زنگ دو قطبی قوی تر مقاوم در برابر یون های کلر (مانند 2205، 2507) را انتخاب کنید، این مواد از طریق عناصر مولیدبین مقاومت در برابر یون های کلر را افزایش می دهند. اگر رسانه حاوی سولفید یا در محیط با فشار بالا و دمای بالا باشد، می توانید از آلیاژ های مبتنی بر نیکل (مانند Inconel 600، Hastelloy C-276) استفاده کنید که مقاومت در برابر خوردگی بین کریستالی و خوردگی استرس بسیار بیشتر از فولاد ضد زنگ معمولی است. برای محیط های خوردگی خفیف (مانند آب خنثی و اسید ضعیف) ، فولاد ضد زنگ 304L را می توانید انتخاب کنید تا در عین حال مقاومت در برابر خوردگی را کنترل کنید و از انتخاب بیش از حد مواد جلوگیری کنید.
2- تقویت غیرفعال شدن سطح و پردازش اصلاح شده
تعمیر و تقویت فیلم غیرفعال کننده سطح فولاد ضد زنگ (لایه Cr₂O3). قبل از نصب و نگهداری منظم، با استفاده از غلظت 5٪ – 20٪ از محلول نیتریک اسید (یا مایع غیرفعال ترکیبی نیتریک اسید – هیدروفلوراسید، نسبت کنترل دقیق از خوردگی) برای درمان غیرفعال سطح داخل و خارج از لوله حرارتی، زمان غوطه وری با توجه به ضخامت دیوار لوله تنظیم می شود (معمولا 10-30 دقیقه) ، بعد از غیرفعال شدن، مایع باقی مانده را با آب غیر یونی به طور کامل شستشو کنید، و بعد خشک یا خشک کنید، برای تشکیل یک فیلم غیرفعال تراکم تر و پایدار تر؛ برای سناریوهای با خطر خوردگی بسیار بالا (مانند رسانه های اکسیداتیو قوی) ، می توان از فناوری پوشش سطحی استفاده کرد، در دیوار داخلی لوله تبادل گرما با یک لایه تیتانیوم، سرامیک یا پلی ترفلورووینیل (PTFE) پوشش داده شده است، از طریق لایه عایق فیزیکی تماس مستقیم با فولاد ضد زنگ را مسدود می کند، از خوردگی شیمیایی جلوگیری می کند، پوشش باید بدون سوراخ سوزن، بدون سقوط، مطابقت را تضمین کند.
3- بهینه سازی طراحی ساختار و فرآیند نصب
کاهش عوامل خوردگی محلی در هنگام طراحی اجتناب از ایجاد شکاف کوچک بین لوله های تبادل گرما و صفحه لوله و صفحه انعطاف پذیری (مانند استفاده از فرآیند اتصال جوشکاری، اطمینان حاصل کنید که دیوار لوله و سوراخ صفحه لوله به شدت متصل است، پس از جوشکاری پاک کردن زباله جوشکاری، جلوگیری از انباشت مایع داخل شکاف باعث خوردگی شکاف می شود) ؛ اندازه سوراخ صفحه انعطاف پذیری باید دقیقا با قطر خارجی لوله تبادل گرما مطابقت داشته باشد (کنترل فاصله در 0.1-0.3 میلی متر) ، جلوگیری از ایجاد دیوار لوله شستشو جریان گردش در فاصله ، در حالی که طراحی جریان را بهینه سازی می کند (مانند افزایش صفحه هدایت کننده ، کاهش سرعت جریان مایع به 1.5-3 متر در ثانیه) ، کاهش خوردگی شستشو؛ در هنگام نصب از تولید خم شدن بیش از حد یا استرس باقیمانده لوله مبادله گرما (مانند استفاده از استاندارد انعطاف پذیر، حفظ فضای انفجار گرما و سرد شدن) جلوگیری از شکستن خوردگی استرس، به ویژه برای لوله مبادله گرما دیواره نازک (ضخامت دیوار <2 میلی متر) ، باید به سبکی به دست آورید و از برخورد جلوگیری کنید که منجر به خراش سطح شود و فیلم غیرفعال شود.
4- کنترل پارامترهای محیط و شرایط کار رسانه
کاهش مقاومت خوردگی اگر غلظت یون های کلر و سولفید در رسانه بیش از حد بالا باشد، می توانید دستگاه پیش پردازش را در سیستم اضافه کنید (مانند حذف کلر رزین تبادل یون، حذف سولفر برج) ، غلظت یون های مضر را در محدوده ایمنی کنترل کنید (مانند غلظت یون های کلر < 200 میلی گرم / لیتر، به طور خاص باید به آستانه مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ مراجعه کنید). تنظیم pH رسانه به خنثی یا قلیایی ضعیف (pH 6-9) برای جلوگیری از سرعت رسانه های اسیدی خوردگی الکتروشیمی؛ جلوگیری از فشار بیش از حد در زمان کار (کنترل دقیق دما در محدوده تحمل مواد، مانند 316L فولاد ضد زنگ دمای استفاده طولانی مدت بیش از 800 درجه سانتیگراد، فشار بیش از 1.2 برابر فشار طراحی نیست)، جلوگیری از فشار بالا در دمای بالا واکنش خوردگی را تشدید می کند، در حالی که به طور منظم آلودگی های رسوب داخل سیستم (مانند گل، خاک) را تخلیه می کند، جلوگیری از خوردگی زیر خاک.
5- استفاده از فناوری های ضد خوردگی فعال و نگهداری منظم
نظارت مداوم بر وضعیت خوردگی برای خوردگی خارجی (مانند اتصال سطح خارجی لوله تبادل گرما با آب خنک کننده خوردگی) ، محافظت کاتود می تواند در سیستم اعمال شود (مانند روش آنود قربانی، انتخاب آنود آلیاژ روی، تشکیل جفت الکترونیکی با لوله تبادل گرما، اولویت خوردگی لوله محافظت آنود؛ یا علاوه بر روش جریان، از طریق منبع قدرت DC لوله تبادل گرما را به کاتود تبدیل می کند) ، محافظت کاتود باید به طور منظم پتانسیل قطبی را تشخیص دهد تا تأثیر محافظت را اطمینان حاصل در عملیات روزانه، به طور منظم (هر 3-6 ماه) با استفاده از ضخامت سنج ماوراء صوتی برای تشخیص ضخامت دیوار لوله تبادل گرما، بررسی کاهش نازک محلی (اگر نرخ کاهش ضخامت دیوار بیش از 10٪ باید به موقع جایگزین شود) ، در حالی که از طریق اندوسکوپ مشاهده کنید که آیا دیوار داخلی لوله کمی فرسایش یا ترک شده است، مشکل را به موقع بررسی کنید؛ در هنگام خاموش شدن باید رسانه های داخل لوله را خالی کنید و پایان لوله را با نیتروژن خشک پاک کنید تا از باقیمانده های رطوبت جلوگیری کنید.
اقدامات حفاظتی جامع بالا می تواند به طور موثر کاهش میزان خوردگی لوله های تبادل گرما فولاد ضد زنگ در محیط خوردگی، طول عمر خود را افزایش دهد، تضمین عملیات پایدار سیستم تبادل گرما، اقدامات خاص باید با توجه به نوع خوردگی واقعی (مانند خوردگی نقطه ای، خوردگی شکاف، خوردگی استرس) و شرایط کاری انعطاف پذیر تنظیم شود، در صورت لزوم از طریق آزمایش پنجره تایید اثر حفاظت پس از استفاده کامل.