Распространенные неисправности теплообменных труб из нержавеющей стали, такие как коррозия, образование накипи, дефекты материала и производства, в основном вызваны множеством факторов, таких как дефекты материала, рабочая среда и технологические операции.
1. Проблема коррозии
‌Средняя коррозия‌:
Кислотные/щелочные среды (например, растворы кислот и щелочей в химическом производстве) напрямую разъедают трубу, вызывая истончение или перфорацию стенки трубы.
Если концентрация хлорид-ионов составляет ≥500 ppm, аустенитные нержавеющие стали, такие как 316L, подвержены точечной коррозии или межкристаллитной коррозии, что ускоряет разрушение материала.
‌Электрохимическая коррозия‌:
Другая металлическая пыль (например, железные опилки) или загрязняющие вещества прилипают к стенкам трубы, образуя во влажной среде микробатареи, вызывающие локальную коррозию.
2. Образование накипи и засорение
Накипь (отложения солей кальция и магния) или загрязнения (накопление органических веществ/частиц) прилипают к внутренней стенке, снижая эффективность теплопередачи и увеличивая риск локальной коррозии.
3. Дефекты материалов и производства
Неровная стенка трубы:
Некачественные трубы или срезанные углы приведут к отклонению толщины стенки более чем на 5%, а слабые участки подвержены разрыву под воздействием высокого давления/высокой температуры.
‌Проблемы процесса сварки/расширения:‌
Неполная сварка, холодная сварка или несоответствие размеров расширительной трубы могут привести к концентрации напряжений или нарушению герметичности, что приведет к утечке.
4. Факторы стресса и рабочей среды
Термические и механические нагрузки:
Неравномерное распределение среды в трубе (например, неравномерное распределение газа) приводит к тому, что напряжение, вызванное разницей температур, превышает допустимый диапазон материала, что приводит к образованию трещин.
Высокое давление (на 50% выше расчетного) приводит к деформации труб или росту микротрещин.
‌Высокотемпературная деградация‌:
Если долговременная рабочая температура превышает 500°C, прочность и коррозионная стойкость таких материалов, как 316L, значительно снижаются, что ускоряет выход из строя.
5. Недостаточная обработка и уход за поверхностью
Если вовремя не очистить трубу от посторонних веществ или продуктов коррозии, их остатки будут изнашивать внутреннюю стенку и вызывать повреждения.
При повреждении пассивирующей пленки поверхности (например, механических царапинах) открытый основной металл ускоряет окисление и ржавление.
Из этих аспектов анализа следует, что выход из строя теплообменных труб из нержавеющей стали необходимо систематически предотвращать с помощью трех аспектов: оптимизации выбора материала, управления технологическим процессом и мониторинга окружающей среды, чтобы обеспечить долгосрочную стабильную работу оборудования.