Rannikon korkean-suolan sumussa, vahvassa happamassa peittaussäiliöissä, korkean-lämpöisissä viemärissä ja pitkäaikaisissa-jaksottaisissa lämpökiertoolosuhteissa äärimmäisissä työoloissa jopa pätevät 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetut lämmitysputket kärsivät jatkuvasta hitaasta tasaisesta ohenemisesta ja satunnaisista paikallisista pistevaurioista pitkän-käytön aikana. Monet laitesuunnittelijat laskevat vain teoreettisen seinämän paksuuden, joka vaaditaan mekaanisen lujuuden ja lämmönjohtavuuden kannalta, jättäen huomioimatta kohtuullisen korroosiovaran ja varmuusmarginaalin asettamisen väliaineen todellisen korroosion mukaan. Kun odottamaton paikallinen pistemäinen oheneminen, eroosiohankautuminen tai saostuman alikorroosio tapahtuu, jäljellä oleva putken seinämä ei kestä käyttöpainetta ja lämpörasitusta, mikä johtaa äkilliseen putken repeämiseen, väliainevuotoon ja laitteiden turvallisuusonnettomuuksiin. Pelkästään nimellisseinän paksuuden lisääminen sokeasti aiheuttaa ylimääräistä kustannushukkaa ja huonoa lämmönsiirtotehokkuutta, kun taas riittämätön lisäys johtaa ennenaikaiseen epäonnistumiseen. Siksi korroosiovaran ja korroosionestovarmuuden tieteellinen luokittelu{10}}on perustavanlaatuinen suunnittelutakuu, jotta voidaan varmistaa lämmitysputkien pitkän aikavälin rakenteellinen turvallisuus äärimmäisen syövyttävässä ympäristössä.
Korroosiovaralla on kaksi suunnittelun ydintarkoitusta: se kompensoi pitkäaikaisen-sähkökemiallisen korroosion aiheuttamaa tasaista seinämän ohenemista ja varaa turvapaksuuden ennalta arvaamattomia paikallisia pistevaurioita varten. Lievässä korroosioympäristössä ruostumattomasta teräksestä valmistettu passiivinen kalvo pysyy vakaana ja vuotuinen keskimääräinen seinämän paksuushäviö on erittäin pieni, joten pieni korroosiovara voi täyttää huoltotarpeen. Äärimmäisissä työolosuhteissa, kuten korkea kloridi-ioni, vuorotteleva kuiva- ja märkäkastepistekorroosio ja mikrobikorroosio, paikallinen pistekorroosio aiheuttaa kuitenkin usein nopean osittaisen paksuushäviön, joka ylittää huomattavasti keskimääräisen tasaisen korroosionopeuden. Jos suunnittelu perustuu vain keskimääräiseen korroosion määrään varauksen asettamisessa, vakavan paikallisen korroosion aiheuttama paikka murtaa turvapaksuuden etukäteen. Sillä välin korroosionesto-turvamarginaali sisältää rakenteellisen jännitysturvatekijän, lämpötilan ylikuormituksen toleranssin ja prosessin poikkeamavaran, mikä voi välttää korroosion ohenemisen ja odottamattomien käyttöparametrien vaihtelun aiheuttamat rakenteelliset vauriot.
Tässä tutkimuksessa esitetään neljä keskeistä luokittelustrategiaa korroosiovaralle ja korroosionesto{0}}turvamarginaalille, jotka perustuvat ympäristön korroosion voimakkuusluokitukseen.
Ensinnäkin, jaa palveluympäristöt kolmeen korroosioluokkaan muotoillaksesi eriytetyt korroosionvarastandardit. Lievissä korroosio-olosuhteissa, kuten puhtaassa suljettuna kiertovedessä, jonka kloridi-ionipitoisuus on alle 100 mg/L, korroosiovara on 0,2 mm ja suunniteltu käyttöikä on 8–10 vuotta; keskisuurissa korroosioskenaarioissa, mukaan lukien yleiset galvanointijätevedet ja heikosti happamat reaktiosäiliöt, varattu paksuus on 0,4 mm satunnaisten saostumien ali{6}}kuoppausten selvittämiseksi; äärimmäisen syövyttävissä ympäristöissä, kuten rannikkosuolasumussa, peittauskylvyissä ja sulfaatti-pelkistäviä bakteereja-rikasta jätevettä varten, korroosiovara on nostettava 0,6–0,8 mm:iin, ja putken seinämän nimellispaksuus on valittava vähennettynä varatun lisäyksen jälkeen todellisen kantokyvyn laskemiseksi. Kaikista seinämänpaksuusmittauksista ei saa ottaa korroosiota paineenkestävyyttä ja lämpöjännitystä tarkistettaessa.
Toiseksi paranna paikallista korroosioturvareserviä{0}}vaarallisissa rakenteellisissa paikoissa. Hitsausliitokset, kylmät -taivutetut osat, kierrepäät ja virtaus-eroosiolle alttiit pinnat-ovat lisännyt 0,2 mm:n paikallisen paksuuden lisäyksen peruskorroosiovaran perusteella. Vältä ohuiden-seinämien siirtymärakenteita jännityskeskittymisalueilla; suurenna taivutussädettä oikein vähentääksesi lämpöväsymisen aiheuttaman halkeaman riskiä seinän ohenemisen jälkeen. Useilla puristimilla kiinnitettävien niputettujen lämmitysputkinipujen osalta naarmujen korroosion kulumispaksuus on myös sisällytettävä paikalliseen korroosionvaralaskelmaan, jotta estetään puristusasennon ennenaikainen tunkeutuminen.
Kolmanneksi aseta moniulotteinen korroosionesto-turvamarginaali toimintaparametrien poikkeamalle. Pintatehotiheyden suunnitteluturvallisuuskerroin säädetään yli 1,2:n, jotta paikallinen ylikuumeneminen ei vahingoita passiivikalvoa ja kiihdyttäisi korroosiota; suurimman sallitun käyttölämpötilan on varattava 30 asteen turvamarginaali 316 ruostumattoman teräksen pitkän -lämpötilankestorajan alapuolelle, jotta se kestää odottamatonta lämpötilan nousua. Keskikokoisten indikaattoreiden osalta suunnittelussa on varattava 50 %:n pitoisuusturvamarginaali kloridi-ioneille, jotta lämmitysputki voi silti säilyttää vakaan pistesyöpymisen estokyvyn, kun veden laatu tilapäisesti ylittää standardin.
Neljänneksi säädä tarkastusjaksoja dynaamisesti varatun korroosiovaran mukaan. Käytä äärimmäisissä ympäristöissä käytettäville lämmitysputkille, joissa on suuri korroosionvaraisuus, puolivuosittainen ultraäänipaksuuden havaitseminen verkossa. kun todellinen jäännösseinän paksuus on lähellä suunnittelukynnysarvoa puolet varatusta lisäyksestä vähennettynä, lyhennä tarkastusjaksoa ja valmistele varaosat etukäteen. Jos todellinen vuotuinen seinien ohenemisnopeus on huomattavasti suurempi kuin alkuperäisen suunnittelun ennustettu arvo, tarkista käyttökunnon korroosioaste ja optimoi myöhempien uusien laitteiden lisäys.
Kenttä{0}}pitkän aikavälin seurantavarmennus osoittaa, että lämmitysputket, jotka on suunniteltu asteittaisella korroosionvaralla ja turvamarginaalilla, voivat toimia turvallisesti koko suunnittelun elinkaaren ajan ilman rakenteellisia murtumia, vaikka veden laatu vaihtelee satunnaisesti yli -standardin ja lämpötilan vaihtelut. Sitä vastoin lämmitysputket, joissa ei ole varattu korroosiovaraa, kärsivät usein paikallisesta rei'ittymisestä 4–7 vuoden kuluessa äärimmäisissä syövyttävissä olosuhteissa. Yhteenvetona voidaan todeta, että ympäristöasteen mukainen korroosiorajoitus, korkean-riskin paikallinen paksuusvahvistus, usean-parametrin turvamarginaalivaraus ja vastaava määräaikainen paksuustarkastus voivat muodostaa täydellisen suunnittelun turvallisuussuojajärjestelmän. Kohtuullinen korroosionesto
