Suljetut lämmityskiertojärjestelmät, joita käytetään laajalti lääke-, elektroniikka-, lämpövoima- ja hienokemianteollisuudessa, käyttävät enimmäkseen kiertovettä lämmönvaihtoväliaineena. Jos vedenkäsittelyprosessia ei valvota tiukasti, vesijohtovesi tai epätäydellisesti puhdistettu pehmennetty vesi pidättää suuren määrän kloridi-ioneja, sulfaatti-ioneja, kalsium- ja magnesiumioneja, johtavia raskasmetalli-ioneja ja liuenneita kiinteitä epäpuhtauksia. Nämä ioniset epäpuhtaudet kerääntyvät jatkuvasti suljettuun järjestelmään pitkällä-syklisellä toiminnalla, rikkoen vähitellen kromi-rikkaan passiivikalvon 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken pinnalla ja aiheuttaen happipitoisuuden solujen korroosiota, pistekorroosiota, rakokorroosiota ja hilseilyä. Monet yritykset asentavat vain yksinkertaisia pehmennysvesilaitteita veden kovuuden alentamiseksi jättäen huomioimatta syvän suolanpoiston ja tiukan ioniindeksin hallinnan. Kun järjestelmä on täytetty laadukkaalla, pehmennetyllä vedellä, ioniset epäpuhtaudet keskittyvät jatkuvasti veden haihtumisen ja lämpökierron kautta, mikä johtaa jyrkästi väliaineen syövyttävyyden heikkenemiseen, mikä saa lämmitysputket kärsimään nopeasta paikallisesta korroosiosta paljon ennen suunniteltua huoltojaksoa. Siksi deionisoidun veden valmistusprosessin standardoitu optimointi ja tiukka online-ionivalvonta ovat olennaisia perustoimenpiteitä ionikorroosion aiheuttamien lähteiden katkaisemiseksi suljetuissa lämmitysjärjestelmissä.
Ioniset epäpuhtaudet laukaisevat ruostumattoman teräksen korroosion pääasiassa kolmen kerääntymis- ja eroosiomekanismin kautta. Ensinnäkin kloridi-ioneilla on vahva läpäisykyky, ja ne voivat läpäistä passiivikalvon pieniä vikoja, adsorboitua metallimatriisiin ja muodostaa liukenevia metallikloridiyhdisteitä, mikä tuhoaa kromi{1}}rikkaan suojakerroksen stabiilisuuden ja aiheuttaa kuoppia. Jatkuvalla syklisellä konsentraatiolla paikallinen kloridipitoisuus skaalausaukoissa ja nestetason vaihteluvyöhykkeissä voi saavuttaa jopa kymmeniä kertoja alkuperäiseen injektiopitoisuuteen verrattuna, mikä lyhentää suuresti jännityskorroosiohalkeilun itämisaikaa. Toiseksi sulfaatti-ionit voivat kiihdyttää sähkökemiallisen korroosion katodista reaktionopeutta, toimia yhteistyössä kloridi-ionien kanssa muodostaen komposiittisia syövyttäviä väliaineita ja edistää korroosiokuoppien laajenemista kohti putken seinämän syvyyttä. Kolmanneksi kalsium- ja magnesium-ionit saostuvat karbonaatti- ja sulfaattihiukkasiksi korkean lämpötilan käyttöolosuhteissa peittäen lämmitysputkien paikallisen pinnan muodostaen happivajaisen, tukkeutuneen mikroympäristön, mikä laukaisee tyypillisen happipitoisuuden solun rakokorroosion kerrostumien alla. Samaan aikaan johtavat epäpuhtaus-ionit parantavat väliaineen johtavuutta lisäämällä hajavirtakorroosion riskiä ja kiihdyttäen ruostumattoman teräksen anodista liukenemisnopeutta, kun järjestelmässä on vuotovirta. Pehmennetty vesi poistaa vain osan kovuusioneista, mutta ei pysty tehokkaasti eliminoimaan kloridia, sulfaattia ja muita syövyttäviä anioneja, mikä on keskeinen syy siihen, miksi perinteinen vedenpehmennys ei pysty estämään ionikorroosiota suljetuissa kiertojärjestelmissä.
Tässä tutkimuksessa ehdotetaan neljää keskeistä optimointistrategiaa deionisoidun veden valmistusprosessille suljetuissa lämmitysjärjestelmissä, joissa on 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettua lämmitysputkea. Ensin määritä lajiteltu syväpuhdistusvedenkäsittelylaitteisto järjestelmän tilavuuden ja korroosiosuojausvaatimusten mukaan. Pienen-mittakaavan suljetuissa lämmitysjärjestelmissä, joissa korroosioriski on alhainen, käytä kaksi-vaiheista käänteisosmoosikäsittelyä (RO) yhdistettynä sekakerrosdeionisointilaitteistoon useimpien liuenneiden suolojen ja ionisten epäpuhtauksien poistamiseksi. Käytä käänteisosmoosia ja elektrodeionisaatiota (EDI) jatkuvaa suolanpoistoprosessia käänteisosmoosilla ja elektrodeionisaatiolla (EDI) korkean-lämpötilojen, korkean-puhtauden ja korkean-korroosioriskin olosuhteissa toimivissa teollisissa suljettujen kiertojärjestelmien järjestelmissä, jotka toimivat korkeassa-lämpötiloissa, korkean-puhtauden ja korkean{10}}korroosioriskin olosuhteissa. Kiellä ehdottomasti vesijohtoveden tai yksivaiheisen pehmennetyn veden täyttäminen suljettuun lämmityskiertoon. Aseta monivaiheinen esisuodatinjärjestelmä ennen käänteisosmoosia pysäyttämään suspendoituneet hiukkaset, orgaaniset epäpuhtaudet ja kolloidit, mikä estää kalvoelementtien likaantumisen ja nopean suolanpoistotehokkuuden heikkenemisen, mikä johtaisi jäteveden ionipitoisuuden nousuun.
Toiseksi, muotoile tiukat jäteveden laadunvalvonta-indikaattorit deionisoidulle vedelle. Rajoita jäteveden johtavuus alle 5 μS/cm, jotta liuenneiden kiintoaineiden kokonaispitoisuus pysyy erittäin alhaisella tasolla; rajoittaa tiukasti kloridi-ionimassakonsentraatio alle 10 ug/L ja sulfaatti-ionipitoisuus alle 20 ug/l tärkeimpien anionisten korroosion laukaisimien eliminoimiseksi. Säädä pätevän deionisoidun veden pH-arvoa välillä 7,0–8,5, mikä edistää ruostumattomasta teräksestä valmistetun passiivikalvon itsestään-korjautumista ja tiivistymistä. Suorita säännöllisesti offline-ionikromatografianäytteenottotarkastuksia kuukausittain erilaisten syövyttävien anionien ja kationien pitoisuuden havaitsemiseksi tarkasti, kalibroi online-johtavuusanturit välttääksesi mittauspoikkeamat, jotka johtuvat laitteen ikääntymisestä, mikä johtaa virheelliseen vedenlaadun arviointiin. Kun ioniindeksi ylittää turvakynnyksen, lopeta vedensyöttö välittömästi ja suorita kalvon puhdistus, hartsin regenerointi tai suodatinelementtien vaihto.
Kolmanneksi optimoi järjestelmän veden täyttö, laajennus ja lisäveden hallinta välttääksesi ilman tunkeutumisen ja ionisen takaisinkontaminaation. Ennen kuin täytät deionisoidun veden suljettuun lämmitysjärjestelmään, tyhjennä kaikki ilma putkistoista ja lämmitysputkinipuista kokonaan, jotta liuennutta happea ei pääse tunkeutumaan happikonsentraatiokennoihin, ja vältät ilmakehän pölyn ja suolasumun epäpuhtauksien imeytymisen järjestelmään paisuntasäiliöiden kautta. Sulje paisuntasäiliö typpitiivistyssuojalla eristääksesi kiertävän väliaineen kosketuksesta ilmaan, estääksesi ilmassa olevan hiilidioksidin liukenemisen ja alentamasta kiertävän veden pH-arvoa ja välttääksesi sadeveden, pölyn ja muiden ulkoisten ionisten epäpuhtauksien tunkeutumisen järjestelmään. Järjestelmän lisäveden on oltava samaa erää hyväksyttyä deionisoitua vettä; vesijohtoveden tai pehmennetyn veden satunnainen lisääminen nesteen tason laskeessa on kiellettyä, mikä estää syövyttävien ionien jatkuvan kerääntymisen, joka johtuu toistuvasta epämääräisestä vedentäyttökerrasta.
Neljänneksi rakentaa kiertoveden online-seuranta ja säännöllinen vedenvaihtohuoltomekanismi. Asenna online-johtavuuden, pH:n, liuenneen hapen ja kloridi-ionien valvontaanturit suljetun kiertojärjestelmän pääputkeen varmistaaksesi reaaliaikaisen-varhaisvaroituksen veden laadun heikkenemisestä. Kun johtavuus ylittää asetetun hälytysrajan, tyhjennä osa tiivistetystä kiertovedestä ajoissa ja lisää tuoretta pätevää ionivaihdettua vettä kerääntyneiden ionisten epäpuhtauksien laimentamiseksi. Puhdista järjestelmän tarkkuussuodatin säännöllisesti pysäyttääksesi suspendoituneet hiukkaset ja hilseilyn esiasteet ja vähentääksesi epäpuhtauksien kiinnittymistä lämmitysputkien pinnalle. Yhteistyössä passivoivien korroosionestoaineiden kanssa säännölliseen suljetun -kiertokierron- kalvokäsittelyyn, joka stabiloi edelleen passiivista kalvoa lämmitysputkien pinnalla. Arkistoi kaikki vedenlaadun testiraportit, laitteiden toimintaparametrit ja veden täyttöä koskevat tiedot koko lämmityslaitteiden -käyttöiän anti-korroosionhallintatiedostoon ja säädä vedenkäsittelyn huoltosykliä ioni-indikaattoreiden pitkän{10}}muutostrendin mukaan.
Kenttäkäyttötiedot osoittavat, että suljetut lämmitysjärjestelmät, joissa käytetään laadukasta deionisoitua vettä keskikiertoon, voivat hallita 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken vuotuista ionikorroosion ohenemisnopeutta alle 0,02 mm, eikä pistekorroosiota esiinny 12 vuoden kuluessa. Sitä vastoin pehmitetyllä vedellä täytetyt järjestelmät kärsivät paikallisesta tunkeutuvasta pistevuotosta 3–7 vuoden kuluessa jatkuvan ionipitoisuuden vuoksi. Yhteenvetona voidaan todeta, että asteittainen syväsuolanpoistolaitteiston konfiguraatio, tiukka ionisen veden laatuindeksin rajoitus, sinetöity -saastumisenestoveden täydennyshallinta ja reaaliaikainen-kiertovesivalvonta voivat perusteellisesti katkaista ionikorroosion lähteen. Optimoitu deionisoidun veden valmistustekniikka rakentaa korkean -puhtauden matalan-korroosion käyttöympäristön, joka on taloudellisin ja luotettavin lähdesuojakeino 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken pitkällä aikavälillä turvalliselle-käytölle erilaisissa suljetuissa teollisissa kiertolämmitysjärjestelmissä.
