Suljetuissa lämmityskiertoputkissa, kemiallisten reaktioiden kattiloissa ja korkean lämpötilan prosessivesijärjestelmissä liuennut happi, joka jakautuu epätasaisesti nestemäiseen väliaineeseen, on yksi 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken happipitoisuuden kennojen korroosion piilotetuista vaikutuksista. Kun lämmitysputken pinnan paikalliset alueet peittyvät sedimentin, biologisen liman tai kaasun pysähtymiskerroksilla, liuenneen hapen pitoisuus peitetyn vyöhykkeen sisällä on paljon alhaisempi kuin virtaavan bulkkiväliaineen. Alueet, joissa on riittävästi liuennutta happea, toimivat sähkökemiallisen kennon katodina, jossa hapen pelkistysreaktio tapahtuu, kun taas hapenpuutteiset peitetyt alueet muuttuvat anodisiksi vyöhykkeiksi ja kärsivät jatkuvasta metallin liukenemisesta. Tämän tyyppinen paikallinen korroosio alkaa usein pienten kerrostumien alla ja kehittyy vähitellen syviin tunkeutuviin kuoppiin. Monet yritykset valvovat vain väliaineen pH-arvoa ja kloridi-ionipitoisuutta, mutta jättävät huomiotta liuenneen hapen seurannan ja ilmanpoiston hallinnan. Vaikka kloridiindeksit vastaisivatkin standardialuetta, epätasainen liuenneen hapen jakautuminen laukaisee silti vakavan pistekorroosion, joka johtaa lämmitysputkien odottamattomiin vuotohäiriöihin. Siksi järjestelmällinen väliaineen ilmanpoistokäsittely yhdistettynä veden laadun lisäsäätöön on taloudellinen ja tehokas tekninen toimenpide happipitoisuuden kennojen korroosion poistamiseksi perusteellisesti.
Happipitoisuuskennojen korroosio johtuu potentiaalierosta, joka muodostuu epäyhtenäisestä liuenneen hapen pitoisuudesta ruostumattoman teräksen pinnan eri kohdissa. Happi-rikkailla alueilla täydellinen kromi-rikas passiivinen kalvo säilyttää korkean elektrodipotentiaalin. sedimentin peittämien kuolleiden vyöhykkeiden sisällä happea kuluu nopeasti mikrobien hengityksessä ja sähkökemiallisissa reaktioissa, mikä johtaa passiiviseen kalvon aktivoitumiseen ja potentiaalin laskuun. Näiden kahden alueen välille muodostuu suuri potentiaaliero, mikä johtaa jatkuvaan anodiseen liukenemiseen happi{5}}puutteellisella pinnalla. Jopa pieni peitetty alue, johon on yhdistetty suuri happi{7}}rikas katodipinta, kiihdyttää keskittynyttä pistekorroosiota jyrkästi. Korkeissa käyttölämpötiloissa hapen liukoisuus veteen heikkenee, ja saostunut liuennut kaasu kerääntyy helposti lämmitysputkien yläosaan muodostaen kaasupeitteitä, jolloin muodostuu suuria -happivajaisia{10}}suljettuja vyöhykkeitä. Samaan aikaan korkea lämpötila nopeuttaa sähkökemiallisia reaktioita ja lyhentää entisestään pistekorroosion itämisaikaa. Perinteiset korroosionestoaineet voivat hidastaa reaktionopeutta vain rajoitetusti, kun taas perusteellinen ilmanpoisto voi poistaa tämän sähkökemiallisen korroosion liikkeellepaneva voiman lähteestä.
Tässä tutkimuksessa ehdotetaan neljää standardoitua teknistä strategiaa keskitason ilmanpoistolle happipitoisuuden kennojen korroosion estämiseksi 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetussa lämmitysputkessa. Valitse ensin kohdennettu ilmanpoistotekniikka järjestelmän tiivistysasteen ja käyttölämpötilan mukaan. Käytä avoimissa kiertovesijärjestelmissä tyhjiöilmanpoistoa yhdistettynä suihkutusilmanpoistolaitteisiin liuenneen hapen poistamiseksi väliaineesta alipaineen ja kaasu{3}}nesteen täyden kosketuksen kautta. Täysin suljetuissa reaktio- ja lämmitysjärjestelmissä asenna lämpöilmanpoistajat, jotka lämmittävät prosessiväliaineen lähelle kiehumispistettä hapen liukenevuuden vähentämiseksi ja saostuneen hapen poistamiseksi pakoputkien kautta. Pienen mittakaavan suljetut laitteet voivat ottaa käyttöön kemiallisen ilmanpoiston lisäämällä päteviä hapenpoistoaineita, kuten hydratsiinijohdannaisia tai natriumerytorbaattia, ja valvomalla tiukasti annostelukonsentraatiota, jotta vältytään epäpuhtausionien pääsyltä, jotka aiheuttavat toissijaisia korroosioriskejä. Havaitse säännöllisesti liuenneen hapen pitoisuus useissa näytteenottopisteissä varmistaaksesi, että liuenneen hapen kokonaistaso pysyy alle 20 ug/l.
Toiseksi optimoi putkiston ja lämmityssäiliön asettelu kaasun pysähtymisen ja paikallisten sedimentin tukkeutumisen välttämiseksi. Asenna automaattiset poistoventtiilit lämmitysputkien korkeimpiin kohtiin, lämmitysputkinippujen yläosaan ja kaikkiin helppoihin kaasunkeräyskohtiin, jotta saostunut happi ja ei--kondensoituva kaasu poistuvat ajoissa, estäen pitkäaikaisten happivajeiden-kaasupeitteiden muodostumisen putken pinnalle. Optimoi nesteen virtausnopeus välttääksesi{5}}alhaisen virtauksen pysähtyneet alueet, vähentääksesi sedimentin ja biologisen liman adheesiota ja varmistaaksesi tasaisen liuenneen hapen jakautumisen koko järjestelmässä. Käytä ripustettua asennusta lämmitysputkinipuille pitääksesi putken pohjapinnan kokonaan virtaavan väliaineen hankaamassa, mikä estää lietteen kertymisen ja paikallisen hapen kulumisen alemmassa kosketuskohdassa.
Kolmanneksi, koordinoi ilmanpoistokäsittely passivoivan inhibiittorin annostelulla passiivisen kalvon stabiloimiseksi. Lisää ilmanpoiston jälkeen asianmukaisesti passivoivia -tyyppisiä hapenpoistoaineita, jotka eivät ainoastaan poista liuennutta happea, vaan myös muodostavat ruostumattoman teräksen pinnalle tiiviin adsorptiota suojaavan kalvon passiivikalvon mikrovirheiden korjaamiseksi. Pidä väliaineen pH tiukasti välillä 7,5 - 9,0; alkalinen ympäristö edistää passiivisen kromioksidikalvon muodostumista ja tiivistymistä, mikä parantaa entisestään happipitoisuuden kennojen korroosionkestävyyttä. Vältä toistuvaa ilmanottoa, joka johtuu laitteen tiivistysvirheestä; Tarkista säännöllisesti laippatiivisteet, akselitiivisteet ja liikuntasaumat, jotta ulkoinen ilma ei pääse tunkeutumaan järjestelmään ja täydentämään liuennutta happea jatkuvasti.
Neljänneksi, rakentaa pitkäaikaisen-liuenneen hapen seuranta- ja määräaikaishuoltohallintamekanismi. Järjestä online-liuenneen hapen anturit lämmitysjärjestelmän sisään- ja ulostuloon reaaliaikaisen-valvonnan ja automaattisen hälytyksen toteuttamiseksi, kun happipitoisuus ylittää turvakynnyksen. Puhdista suodatinlaitteet ja lämmönvaihtopinnat säännöllisesti poistaaksesi kerääntyneen lian, eliminoidaksesi piilossa olevat happipuutos{4}}tukkeutuvat mikroympäristöt ajoissa. Suorita jokaisen kemiallisen puhdistuksen huollon jälkeen järjestelmän ilmanpoisto- ja ilmanpoiston palautustoiminto, jotta putkistoon sekoittunut ilma poistuu huollon aikana, ja lisää sitten hapenpoistoaineita palauttaaksesi vähän-liuenneen-happen toimintaympäristön. Keskity ultraäänipaksuuden tarkastukseen ja sähkökemiallisen potentiaalin havaitsemiseen kaasun kerääntymisen ja sedimentin peittävyyden helpottamiseksi kuuden kuukauden välein arvioidaksesi happipitoisuuden kennojen pistekorroosion riskiä.
Kenttäsovellustiedot osoittavat, että lämmitysputkissa, jotka toimivat vähän-liuenneessa-happiväliainejärjestelmissä, ei ole happipitoisuuden kennojen aiheuttamaa pistevauriota pitkän-käytön jälkeen. Sitä vastoin laitteissa, joissa ei ole ilmanpoistotoimenpiteitä, esiintyy paikallisia ali-jäämien tunkeutumisvuotoja 4–9 vuoden kuluessa. Yhteenvetona voidaan todeta, että luokiteltu fyysinen ja kemiallinen ilmanpoistokonfiguraatio, kaasun pysähtymisrakenteen optimointi, synergistinen passivointiveden laadun säätely ja reaaliaikainen liuenneen hapen tarkkailu voivat poistaa happikonsentraatiokennojen korroosion aiheuttaman mahdollisen eron. Keskikokoinen ilmanpoistotekniikka optimoi lämmitysputkien yleisen käyttöympäristön, estää tehokkaasti piilotettua paikallista korroosiota sedimenttien alla ja tarjoaa vakaat matalan{10}}korroosion käyttöolosuhteet{11}}316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken pitkäaikaisen turvallisen toiminnan varmistamiseksi erilaisissa teollisissa suljetuissa ja puoli{13}}suljetuissa prosessijärjestelmissä.
