Бороться с коррозионными отверстиями в нержавеющих теплообменных трубах нужно именно так!
По: mxgy,
Коррозионная перфорация теплообменных труб из нержавеющей стали должна следовать аварийному стоп — повреждению → устранению коренных причин → целевому ремонту / замене → оптимизации системы для предотвращения процесса реагирования, ключ заключается в следующем: сначала прекратить риск утечки, а затем проанализировать причины коррозии, чтобы избежать рецидива проблемы,
Во — первых, аварийное отключение от системы:
Коррозионная перфорация может привести к утечке теплообменной среды (например, длина трубы и радиус оболочки пересекаются), необходимо в первый раз остановиться, закрыть входные и экспортные клапаны по обе стороны теплообменной трубы, отрезать поток среды; Если вы не можете немедленно остановиться, вы можете сначала переключить расход через перепускной трубопровод, чтобы уменьшить влияние утечки среды на систему. После этого остаточная среда в трубке сброса давления (обратите внимание на то, чтобы избежать прямого сброса загрязняющих веществ из коррозионной среды) и промыть трубку нейтральным очистителем (например, чистой водой, слабощелочным раствором, чтобы избежать усиления коррозии из нержавеющей стали), удалить остаточную коррозионную среду (например, ионы хлора, кислотные вещества), очистить препятствия для последующей проверки и ремонта, чтобы предотвратить расширение места перфорации из — за продолжающейся коррозии остаточной среды.
Во — вторых, выявление причин:
Четко определить тип коррозионной перфорации и индуктор — коррозионная перфорация теплообменной трубы из нержавеющей стали не является единственной причиной, необходимо пройти внешний осмотр, анализ среды, обзор условий работы и другие средства, чтобы определить тип коррозии, чтобы быть целенаправленным решением. К числу распространенных типов и причин относятся:
Точечная коррозия / щелевая коррозия: Многофакторная среда содержит ионы хлора (например, морская вода, вода с хлорсодержащим охлаждением) или трещины в месте расширения / сварки теплообменной трубы и трубной пластины (остаточное накопление диэлектрика, образование локально высокой концентрации коррозионной среды), что приводит к разрушению пассивированной пленки поверхности нержавеющей стали, образованию крошечных отверстий для коррозии, которые постепенно расширяются до перфорации. Можно наблюдать, есть ли « игольчатые» отверстия в месте перфорации или есть ли следы коррозии на стыке трубной пластины.
Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC): Если теплообменник имеет установленное остаточное напряжение (например, чрезмерное расширение, после сварки не была проведена термообработка под напряжением) и среда содержит ионы хлора, ионы гидроксида и т. Д. При повышении температуры (обычно более 60°C) напряжение в сочетании с коррозионной средой может привести к растрескиванию трубы вдоль границы кристалла или через кристалл, что в конечном итоге приведет к перфорации. Место трещины часто имеет « ветвистую форму » или « прямую линию», край перфорации более аккуратный.
Межкристаллическая коррозия: Если материал теплообменника из нержавеющей стали выбран неправильно (например, нержавеющая сталь 304 в интервале чувствительной температуры (450 — 850°C) слишком долго, например, после сварки не охлаждается вовремя), углеродный элемент и хром соединяются, чтобы сформировать карбид хрома, что приводит к снижению содержания хрома в кристаллической границе, потере коррозионной стойкости, среда будет коррозионно вдоль границы кристалла, так что прочность трубы снижается, в конечном итоге из — за давления или вибрации, приводящей к перфорации, труба в месте перфорации может легко упасть в « порошкообразную форму».
Смывная коррозия: Если скорость потока среды в трубе слишком высока (выше расчетного значения, например, более 3 м / с) или среда содержит твердые частицы, она будет продолжать смывать внутреннюю стенку теплообменника, разрушать пассивированную пленку, образуя коррозию « канавка», постепенно углубляясь в перфорацию, место перфорации в основном расположено на входе в среду или на повороте.
Третий этап – это целенаправленное восстановление или замена:
Выбор в зависимости от степени перфорации и типа коррозии — необходимо выбрать экономичный и надежный способ обработки в сочетании с количеством перфорации, расположением, степенью повреждения труб и причинами коррозии:
Однокорневая / небольшая перфорация (5% от общего числа корней): обработка заглушки — если количество перфорации невелико и не влияет на общую эффективность теплообмена, можно использовать « механическую заглушку» или « сварную заглушку», чтобы заблокировать оба конца перфорации (необходимо обеспечить плотное уплотнение заглушки и пластины трубы, чтобы избежать утечки диэлектрика из щели заглушки). Примечание: Прежде чем заглушить трубку, необходимо подтвердить, что трубка не подвержена коррозии под явным напряжением или межкристаллической коррозии (иначе соседние трубы после блокировки все еще могут коррозионировать) и что общее количество заглушек не может быть слишком большим (обычно не более 10%), чтобы предотвратить значительное снижение эффективности теплообмена.
Многокорневая перфорация или перфорация критических частей: замена теплообменных труб — если количество перфорированных труб велико или если перфорация расположена в середине теплообменника, ее трудно заблокировать, необходимо полностью заменить поврежденные теплообменные трубы. При замене следует обратить внимание: (1) соответствие материала: в соответствии с коррозионной индукцией выберите более коррозионностойкий материал из нержавеющей стали (например, сильная точечная коррозия с дополнительным 316L (с молибденом, хлоростойкими ионами), коррозия под напряжением может выбрать двухфазную нержавеющую сталь 2205); 2) Установка технологического управления: контроль давления расширения при набухании, чтобы избежать избыточного расширения, вызывающего остаточное напряжение; После сварки необходимо произвести термическую обработку от напряжений (например, обработку твердым раствором, стабилизацию), устранить сварное напряжение, предотвратить межкристаллическую коррозию; (3) Обработка щелей в трубной пластине: После расширения или сварки зазор между трубной пластиной и теплообменником герметизируется (например, путем впрыска герметика), чтобы избежать коррозии щели.
Местная легкая коррозия (не перфорированная, но коррозионная яма): Ремонтно — восстановительная обработка — если существует только локальная коррозионная яма или крошечная трещина, может быть использован « сварочный ремонт» (сварочная яма из сварной проволоки из нержавеющей стали того же материала, шлифовка и выравнивание после сварки и снятие напряжений) или « пассивация» (пассивация после сварки раствором нитрата — гидрофтористой кислоты, восстановление пассивационной пленки поверхности нержавеющей стали), но необходимо обеспечить, чтобы место ремонта не оставалось остаточного напряжения, и после пассивации тщательно промыть, чтобы избежать остаточной коррозии пассивации пассивационно
Четвертый этап – восстановление и проверка системы:
Обеспечить безопасную работу после ремонта — после ремонта или замены необходимо провести строгий контроль системы теплообмена, чтобы избежать остаточных скрытых опасностей: (1) испытание на давление: испытание на гидравлическое давление на ход трубы и длину оболочки соответственно (испытательное давление 1,25 — 1,5 раза расчетного давления), выдерживание давления в течение 30 минут, проверка утечки заглушки, сварного шва и новой трубы; 2) Системная промывка: повторно промыть трубу и оболочку нейтральной водой, удалить остаточный сварочный шлак, масляное загрязнение и т.д., чтобы избежать засорения трубопровода примесями или вызвать коррозию; (3) Мониторинг пробной эксплуатации: после запуска системы, непрерывный мониторинг входной и экспортной температуры, давления, компонентов среды (например, концентрации ионов хлора), наблюдение 24 — 48 часов, чтобы подтвердить отсутствие утечки, эффективность теплообмена нормальная, и нет новых признаков коррозии.
Наконец, долгосрочная профилактика:
Избегайте повторной коррозионной перфорации из источника — после решения непосредственной проблемы, необходимо оптимизировать систему для стимуляции коррозии, чтобы предотвратить рецидив: (1) управление средой: снижение содержания коррозионных ионов в среде (например, дехлорирование охлаждающей воды, контроль концентрации ионов хлора 20 ppm), регулирование pH среды до нейтральной или слабощелочной (избегайте кислой среды); Оптимизация режима работы: скорость потока диэлектрика в трубке управления в пределах проектного диапазона (обычно 1 — 3 м / с), избегая чрезмерной скорости потока, ведущей к эрозионной коррозии, избегая при этом длительного нахождения температуры в температурном диапазоне чувствительности нержавеющей стали; Периодическое тестирование: каждые 6 — 12 месяцев с помощью эндоскопа, ультразвукового измерения толщины и других методов осмотра внутренней стенки теплообменника, своевременного обнаружения ранних признаков коррозии; (4) Модернизация материала: Если коррозия повторяется, можно рассмотреть возможность модернизации материала теплообменной трубы до более коррозионно — стойкого типа (например, сплав Харли, титановый сплав, в зависимости от коррозионной способности среды).
Короче говоря, решение проблемы коррозионной перфорации теплообменных труб из нержавеющей стали, ключевым моментом является « первая остановка утечки, повторная проверка причины, последующее восстановление, окончательная профилактика» — необходимо не только путем аварийной обработки и ремонта, чтобы положить конец текущей неисправности, но и путем анализа корней и оптимизации системы, из материала, процесса, условий работы и других уровней устранения коррозионной причины, чтобы обеспечить долгосрочную и стабильную работу системы теплообмена.
Бороться с коррозионными отверстиями в нержавеющих теплообменных трубах нужно именно так!
По: mxgy,
Коррозионная перфорация теплообменных труб из нержавеющей стали должна следовать аварийному стоп — повреждению → устранению коренных причин → целевому ремонту / замене → оптимизации системы для предотвращения процесса реагирования, ключ заключается в следующем: сначала прекратить риск утечки, а затем проанализировать причины коррозии, чтобы избежать рецидива проблемы,
Во — первых, аварийное отключение от системы:
Коррозионная перфорация может привести к утечке теплообменной среды (например, длина трубы и радиус оболочки пересекаются), необходимо в первый раз остановиться, закрыть входные и экспортные клапаны по обе стороны теплообменной трубы, отрезать поток среды; Если вы не можете немедленно остановиться, вы можете сначала переключить расход через перепускной трубопровод, чтобы уменьшить влияние утечки среды на систему. После этого остаточная среда в трубке сброса давления (обратите внимание на то, чтобы избежать прямого сброса загрязняющих веществ из коррозионной среды) и промыть трубку нейтральным очистителем (например, чистой водой, слабощелочным раствором, чтобы избежать усиления коррозии из нержавеющей стали), удалить остаточную коррозионную среду (например, ионы хлора, кислотные вещества), очистить препятствия для последующей проверки и ремонта, чтобы предотвратить расширение места перфорации из — за продолжающейся коррозии остаточной среды.
Во — вторых, выявление причин:
Четко определить тип коррозионной перфорации и индуктор — коррозионная перфорация теплообменной трубы из нержавеющей стали не является единственной причиной, необходимо пройти внешний осмотр, анализ среды, обзор условий работы и другие средства, чтобы определить тип коррозии, чтобы быть целенаправленным решением. К числу распространенных типов и причин относятся:
Точечная коррозия / щелевая коррозия: Многофакторная среда содержит ионы хлора (например, морская вода, вода с хлорсодержащим охлаждением) или трещины в месте расширения / сварки теплообменной трубы и трубной пластины (остаточное накопление диэлектрика, образование локально высокой концентрации коррозионной среды), что приводит к разрушению пассивированной пленки поверхности нержавеющей стали, образованию крошечных отверстий для коррозии, которые постепенно расширяются до перфорации. Можно наблюдать, есть ли « игольчатые» отверстия в месте перфорации или есть ли следы коррозии на стыке трубной пластины.
Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC): Если теплообменник имеет установленное остаточное напряжение (например, чрезмерное расширение, после сварки не была проведена термообработка под напряжением) и среда содержит ионы хлора, ионы гидроксида и т. Д. При повышении температуры (обычно более 60°C) напряжение в сочетании с коррозионной средой может привести к растрескиванию трубы вдоль границы кристалла или через кристалл, что в конечном итоге приведет к перфорации. Место трещины часто имеет « ветвистую форму » или « прямую линию», край перфорации более аккуратный.
Межкристаллическая коррозия: Если материал теплообменника из нержавеющей стали выбран неправильно (например, нержавеющая сталь 304 в интервале чувствительной температуры (450 — 850°C) слишком долго, например, после сварки не охлаждается вовремя), углеродный элемент и хром соединяются, чтобы сформировать карбид хрома, что приводит к снижению содержания хрома в кристаллической границе, потере коррозионной стойкости, среда будет коррозионно вдоль границы кристалла, так что прочность трубы снижается, в конечном итоге из — за давления или вибрации, приводящей к перфорации, труба в месте перфорации может легко упасть в « порошкообразную форму».
Смывная коррозия: Если скорость потока среды в трубе слишком высока (выше расчетного значения, например, более 3 м / с) или среда содержит твердые частицы, она будет продолжать смывать внутреннюю стенку теплообменника, разрушать пассивированную пленку, образуя коррозию « канавка», постепенно углубляясь в перфорацию, место перфорации в основном расположено на входе в среду или на повороте.
Третий этап – это целенаправленное восстановление или замена:
Выбор в зависимости от степени перфорации и типа коррозии — необходимо выбрать экономичный и надежный способ обработки в сочетании с количеством перфорации, расположением, степенью повреждения труб и причинами коррозии:
Однокорневая / небольшая перфорация (5% от общего числа корней): обработка заглушки — если количество перфорации невелико и не влияет на общую эффективность теплообмена, можно использовать « механическую заглушку» или « сварную заглушку», чтобы заблокировать оба конца перфорации (необходимо обеспечить плотное уплотнение заглушки и пластины трубы, чтобы избежать утечки диэлектрика из щели заглушки). Примечание: Прежде чем заглушить трубку, необходимо подтвердить, что трубка не подвержена коррозии под явным напряжением или межкристаллической коррозии (иначе соседние трубы после блокировки все еще могут коррозионировать) и что общее количество заглушек не может быть слишком большим (обычно не более 10%), чтобы предотвратить значительное снижение эффективности теплообмена.
Многокорневая перфорация или перфорация критических частей: замена теплообменных труб — если количество перфорированных труб велико или если перфорация расположена в середине теплообменника, ее трудно заблокировать, необходимо полностью заменить поврежденные теплообменные трубы. При замене следует обратить внимание: (1) соответствие материала: в соответствии с коррозионной индукцией выберите более коррозионностойкий материал из нержавеющей стали (например, сильная точечная коррозия с дополнительным 316L (с молибденом, хлоростойкими ионами), коррозия под напряжением может выбрать двухфазную нержавеющую сталь 2205); 2) Установка технологического управления: контроль давления расширения при набухании, чтобы избежать избыточного расширения, вызывающего остаточное напряжение; После сварки необходимо произвести термическую обработку от напряжений (например, обработку твердым раствором, стабилизацию), устранить сварное напряжение, предотвратить межкристаллическую коррозию; (3) Обработка щелей в трубной пластине: После расширения или сварки зазор между трубной пластиной и теплообменником герметизируется (например, путем впрыска герметика), чтобы избежать коррозии щели.
Местная легкая коррозия (не перфорированная, но коррозионная яма): Ремонтно — восстановительная обработка — если существует только локальная коррозионная яма или крошечная трещина, может быть использован « сварочный ремонт» (сварочная яма из сварной проволоки из нержавеющей стали того же материала, шлифовка и выравнивание после сварки и снятие напряжений) или « пассивация» (пассивация после сварки раствором нитрата — гидрофтористой кислоты, восстановление пассивационной пленки поверхности нержавеющей стали), но необходимо обеспечить, чтобы место ремонта не оставалось остаточного напряжения, и после пассивации тщательно промыть, чтобы избежать остаточной коррозии пассивации пассивационно
Четвертый этап – восстановление и проверка системы:
Обеспечить безопасную работу после ремонта — после ремонта или замены необходимо провести строгий контроль системы теплообмена, чтобы избежать остаточных скрытых опасностей: (1) испытание на давление: испытание на гидравлическое давление на ход трубы и длину оболочки соответственно (испытательное давление 1,25 — 1,5 раза расчетного давления), выдерживание давления в течение 30 минут, проверка утечки заглушки, сварного шва и новой трубы; 2) Системная промывка: повторно промыть трубу и оболочку нейтральной водой, удалить остаточный сварочный шлак, масляное загрязнение и т.д., чтобы избежать засорения трубопровода примесями или вызвать коррозию; (3) Мониторинг пробной эксплуатации: после запуска системы, непрерывный мониторинг входной и экспортной температуры, давления, компонентов среды (например, концентрации ионов хлора), наблюдение 24 — 48 часов, чтобы подтвердить отсутствие утечки, эффективность теплообмена нормальная, и нет новых признаков коррозии.
Наконец, долгосрочная профилактика:
Избегайте повторной коррозионной перфорации из источника — после решения непосредственной проблемы, необходимо оптимизировать систему для стимуляции коррозии, чтобы предотвратить рецидив: (1) управление средой: снижение содержания коррозионных ионов в среде (например, дехлорирование охлаждающей воды, контроль концентрации ионов хлора 20 ppm), регулирование pH среды до нейтральной или слабощелочной (избегайте кислой среды); Оптимизация режима работы: скорость потока диэлектрика в трубке управления в пределах проектного диапазона (обычно 1 — 3 м / с), избегая чрезмерной скорости потока, ведущей к эрозионной коррозии, избегая при этом длительного нахождения температуры в температурном диапазоне чувствительности нержавеющей стали; Периодическое тестирование: каждые 6 — 12 месяцев с помощью эндоскопа, ультразвукового измерения толщины и других методов осмотра внутренней стенки теплообменника, своевременного обнаружения ранних признаков коррозии; (4) Модернизация материала: Если коррозия повторяется, можно рассмотреть возможность модернизации материала теплообменной трубы до более коррозионно — стойкого типа (например, сплав Харли, титановый сплав, в зависимости от коррозионной способности среды).
Короче говоря, решение проблемы коррозионной перфорации теплообменных труб из нержавеющей стали, ключевым моментом является « первая остановка утечки, повторная проверка причины, последующее восстановление, окончательная профилактика» — необходимо не только путем аварийной обработки и ремонта, чтобы положить конец текущей неисправности, но и путем анализа корней и оптимизации системы, из материала, процесса, условий работы и других уровней устранения коррозионной причины, чтобы обеспечить долгосрочную и стабильную работу системы теплообмена.
