شکست سوختگی ناشی از مقیاس اکسید بیش از حد به یک لایه ضخیم از رسوب اکسید سخت اشاره دارد که به طور مداوم در دیواره داخلی سمت گرمایش لوله گرمایش جمع می شود. رسانایی حرارتی لایه رسوب بسیار کم است و یک مانع مقاومت حرارتی شدید را تشکیل می دهد که مانع از انتقال حرارت از دیواره لوله به محیط در گردش می شود. مقدار زیادی گرما روی دیواره لوله فلزی جمع میشود که منجر به افزایش دمای موضعی بسیار بیشتر از دمای مجاز طراحی فولاد ضد زنگ 316 میشود. این ماده تحت گرمای بیش از حد طولانی مدت تحت درشت شدن دانه، شکنندگی بین دانه ای و نرم شدن موضعی قرار می گیرد. استحکام دیواره لوله به شدت کاهش می یابد و فشار کاری داخلی به طور مستقیم باعث برآمدگی موضعی، تاول زدن و نشت سوختگی سوراخ شده نهایی می شود. این خرابی مربوط به آسیب بار حرارتی ناشی از انسداد انتقال حرارت است که معمولاً در کویلهای گرمایش و لولههای گرمایش روکش دار با گردش متوسط ضعیف دیده میشود.
1. مکانیسم تکامل سوختگی بیش از حد
وقتی نمکهای کلسیم منیزیم و محصولات اکسیداسیون در محیط گرمایش رسوب میکنند و در لایههای مقیاس متراکم انباشته میشوند، گرمای تولید شده توسط منبع گرمای خارجی نمیتواند به سرعت توسط سیال جاری منتقل شود. انرژی حرارتی بر روی بستر فلزی بین منبع گرما و لایه مقیاس جمع میشود و دمای دیواره لوله را به مراتب بالاتر از محدوده عملیاتی نامی. 316 فولاد ضد زنگ فشار میدهد که تحت گرمای بیش از حد طولانی مدت-در دمای بالا، تخریب ساختار متالوگرافی غیرقابل برگشت را تجربه میکند: درشت شدن کاربید و مرز دانهها و کاهش استحکام مکانیکی پلاستیک. تحت فشار داخلی، ناحیه ضعیف بیش از حد گرم شده ابتدا به سمت بیرون برآمده می شود تا یک بسته درام را تشکیل دهد که نازک ترین قسمت برآمدگی مستعد پارگی آنی و نشتی متوسط است. برخلاف خوردگی زیر رسوبی که بر فرسایش الکتروشیمیایی متکی است، این آسیب ناشی از اضافه بار حرارتی خالص است که خواص مکانیکی مواد را بدون تکیه بر واکنش های خوردگی یونی تخریب می کند.
2. موقعیتهای معمولی مستعد مقیاس-خراش ناشی از سوختگی
قسمت پایین لوله های گرمایش افقی که در آن رسوبات و رسوبات به شدت انباشته می شوند.
خطوط لوله گرمایش کویل با سرعت جریان کم و سرعت تجدید متوسط آهسته؛
پاهای مرده خط لوله و بخش های راکد تقریباً بدون شستشوی مایع و رسوب جدی.
سطوح گرمایش مستقیم نزدیک به بخار گرم یا عناصر گرمایش الکتریکی؛
بخشهای لوله باریک با مقطع{0}}جریان کاهش یافته و اثر شستشوی خود{1}}ضعیف شده.
3. عوامل القای هسته تسریع کننده شکست گرمای بیش از حد
محیط در گردش با سختی بالا و محتوای ناخالصی بالا بدون پیش تصفیه آب نرم کننده.
عملکرد طولانی مدت-جریان کم-یا گرمایش ساکن که منجر به بارش بی وقفه در مقیاس می شود.
فقدان ترشی شیمیایی منظم و تمیز کردن آنلاین برای از بین بردن مقیاس ضخیم کهنه.
تنظیم بیش از حد منبع گرما، بیش از ظرفیت اتلاف گرما در محیط گردش.
فیلتر ورودی مسدود شده که باعث کمبود عرضه متوسط و تشدید گرمای بیش از حد راکد محلی می شود.
4. اقدامات فنی کامل-پیشگیری و کنترل پیوند
① نرم کردن آب و تجهیزات تصفیه چند مرحله ای-در ورودی سیستم را پیکربندی کنید
محتوای یون کلسیم و منیزیم را کاهش دهید تا اساساً از بلور شدن رسوب جلوگیری کنید.
② بازدارنده ها و پراکنده کننده های مقیاس اختصاصی را به محیط در گردش اضافه کنید
کریستال های ریز را پراکنده کنید تا از چسبیدن و انباشتن آنها روی دیواره لوله جلوگیری کنید.
③ عملیات گرمایش طولانی مدت-بدون جریان- را اکیداً ممنوع کنید، حداقل حفاظت قفل جریان را تنظیم کنید
از طریق کنترل برنامه، شرایط کار گرمایش راکد را قطع کنید.
④ برای حذف کامل لایههای رسوبکننده ضخیم، روشهای ثابت{0}}نظافت شیمیایی را ایجاد کنید
قبل از اینکه رسوب باعث ایجاد خطر افزایش دما شود، مقاومت حرارتی را از بین ببرید.
⑤ نصب سنسورهای دمای سطح روی بخش های گرمایش کلیدی برای هشدار دمای بیش از حد و خاموش شدن اینترلاک
از اضافه بار حرارتی مداوم دیواره لوله جلوگیری کنید.
5. جدول مقایسه اثر پیشگیری
表格
| حالت عملیات و درمان | خطر شکست سوختگی | پیشنهاد کاربردی |
|---|---|---|
| بدون پیش تصفیه متوسط + بدون رسوب زدایی منظم + گرمایش استاتیک مجاز است | سوزش برآمدگی موضعی در طی چندین چرخه گرمایش ظاهر می شود | عملیات را برای تمیز کردن کامل ترشی خط لوله متوقف کنید و تجهیزات تصفیه آب جلویی- را اضافه کنید |
| دوز نرم کننده متوسط + محافظ جریان اینترلاک + نگهداری دوره ای رسوب زدایی | ضخامت رسوب را به طور موثر کنترل کنید و از افزایش دمای انسداد انتقال حرارت جلوگیری کنید | مشخصات عملیات استاندارد برای سیستم های گرمایش فولاد ضد زنگ گردش بسته |
| نظارت بر مقیاس آنلاین + قفل دمای واقعی- + ماژول تمیز کردن خودکار | سوراخ شدن بیش از حد کم خطر پنهان | طرح ترجیحی برای تجهیزات لوله گرمایش تولید مداوم بدون وقفه |
نتیجه گیری
مقیاس لوله گرمایش فولاد ضد زنگ 316-خرابی ناشی از سوختگی ناشی از انسداد انتقال حرارت ناشی از رسوب ضخیم ایجاد میشود، که منجر به دمای بیش از حد دیواره لوله، خراب شدن ساختار مواد و پارگی- یاتاقان فشار میشود. اقدامات کنترل اصلی شامل تصفیه محیط ورودی برای کاهش منابع رسوب، افزودن مواد افزودنی شیمیایی برای سرکوب چسبندگی رسوب، از بین بردن شرایط گرمایشی راکد، جداسازی منظم رسوب انباشته شده و استفاده از اینترلاک های نظارت بر دما است. مدیریت کل-فرایند درمان متوسط، محدودیتهای عملیاتی و تعمیر و نگهداری معمول میتواند از خاموش شدن تجهیزات و خطرات ایمنی ناشی از سوختن اضافه بار حرارتی لولههای گرمایش جلوگیری کند.
