Avoimissa kiertovesijärjestelmissä, teollisuuden jäteveden lämmöntalteenottolinjoissa ja prosessireaktion kuumennussilmukoissa raaka kiertoväliaine sisältää usein suuren määrän suspendoituneita hiukkasaineita, mukaan lukien lietettä, metallioksidiruostejätteitä, lentotuhkaa, orgaanisia flokkeja ja mikrobien aineenvaihduntatuotteita. Ilman porrastettua tarkkuussuodatusta nämä epäpuhtaudet kiertävät jatkuvasti ja kiinnittyvät vähitellen 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken sisä- ja ulkopinnoille nestevirtauksen ja lämpötilaeron vaikutuksesta. Kertynyt likaantumiskerros ei ainoastaan vähennä lämmönvaihdon tehokkuutta ja lisää järjestelmän energiankulutusta, vaan myös muodostaa tyypillisen happivajaisen, tukkeutuneen mikroympäristön sedimentin ja putken seinämän väliin. Sedimenttikerroksen sisällä liuennut happi kuluu nopeasti sähkökemiallisten reaktioiden ja mikrobihengityksen vaikutuksesta, mikä luo suuren potentiaalieron likaantumispeitetun alueen ja virtaavalle väliaineelle altistetun puhtaan putken pinnan välille, mikä laukaisee vakavan happipitoisuuden solun korroosion ja paikallisen pistekorroosion. Lisäksi hiukkasmaiset sedimentit imevät helposti kloridia, sulfidia ja muita syövyttäviä ioneja, mikä johtaa jatkuvaan ionirikastumiseen korkeassa lämpötilassa tapahtuvassa haihduttamisessa ja kiihdyttää korroosiokuoppien laajenemista kohti putken seinämän sisäosia. Monet yritykset asentavat veden sisääntuloon vain yksinkertaisia karkeaverkkosuodattimia, joista puuttuu monivaiheinen tarkkuussuodatus ja säännölliset vastahuuhtelumekanismit. Pitkäaikainen-suodattimen tukos ja suodatinelementin vika aiheuttavat suspendoituneiden epäpuhtauksien ohittavan sieppauslaitteen ja kerääntyvän jatkuvasti lämmitysputkinippuihin, mikä johtaa toistuviin ennenaikaisiin vuotoonnettomuuksiin, jotka johtuvat ali{12}}kerrostuman korroosiosta. Siksi tieteellinen hierarkkinen suodatinjärjestelmän asettelu ja standardoitu käyttöhuolto ovat välttämättömiä{14}}teknisiä etukäteiskeinoja hiukkasten likaantumisen ja siitä johtuvan paikallisen korroosion poistamiseksi perusteellisesti.
Suspendoituneet hiukkaset aiheuttavat laskeuma{0}}alikorroosiota neljän peräkkäisen evoluutioprosessin kautta. Ensin väliaineessa olevat viskoosit orgaaniset aineet adsorboivat putken pintaan pienet kiinteät hiukkaset muodostaen vähitellen löysän alkuperäisen likaantumiskerroksen. Toiseksi likaantumiskerros estää liuenneen hapen massan siirtymisen, jolloin sedimentin alla oleva alue on happi-huonosti anodisessa tilassa, kun taas ympäröivä puhdas metallipinta toimii katodina, joka edistää ruostumattoman terässubstraatin jatkuvaa suunnattua liukenemista. Kolmanneksi syövyttävät anionit, kuten kloridi-ionit, rikastuvat ja adsorboituvat likaantumiskerroksen sisään, mikä edelleen vähentää passiivikalvon pistesyöpymispotentiaalia ja muuntaa pienet korroosiokohdat syviin tunkeutuviin kuoppiin. Neljänneksi mikrobipesäkkeet leviävät massiivisesti kosteassa, ravinne{6}}rikkaassa sedimenttikerroksessa erittäen sulfidimetaboliitteja, jotka laukaisevat mikrobiologisesti vaikuttavan korroosion, mikä nopeuttaa paikallisten korroosiovaurioiden pahenemista. Edes säännöllinen kemiallinen puhdistus ei pysty täysin poistamaan pieniä korroosiokuoppia, jotka muodostuvat pitkäaikaisessa-sedimenttipeitossa, ja nämä viat kehittyvät pysyviksi korroosiolle{9}}herkiksi paikoiksi myöhemmissä käyttöjaksoissa, mikä aiheuttaa toistuvasti laitevikoja. Yksittäinen karkeasuodatus voi siepata vain suuria{11}}kokoisia epäpuhtauksia, eikä se pysty vangitsemaan alle 100 μm:n hienojakoisia hiukkasia, mikä on keskeinen syy toistuvaan likaantumiseen ja ali{13}}kerrostumiseen monissa lämmitysjärjestelmissä.
Tässä tutkimuksessa ehdotetaan neljää ydinoptimointistrategiaa 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken kiertolämmitysjärjestelmän porrastetulle suodatinjärjestelmälle. Määritä ensin moni-asteittainen suodatuslaitteisto keskimääräisten epäpuhtauksien ominaisuuksien ja järjestelmän virtausparametrien mukaan. Ensisijainen suodatin käyttää kori- tai karkeaverkkosuodatinta, jonka suodatustarkkuus on 500–1000 μm, jotta se sieppaa suuret vieraat aineet, kuten putkilinjan ruostekuona, pakkauspalat ja suuret-suspendoidut höyhenet, jolloin vältetään myöhempien tarkkuussuodatinelementtien vaurioituminen. Toissijainen suodatin valitsee automaattisesti takaisin huuhtelevan itse{8}}puhdistuvan suodattimen, jonka tarkkuus on 50–200 μm, ja se poistaa useimmat liete-, oksidihiukkaset ja orgaaniset aggregaatit. Korkean-korroosioriskin-suljetuissa kiertojärjestelmissä ja erittäin{14}}puhtausprosessin lämmityslaitteistoissa asenna tertiäärisiä pussisuodattimia tai turvapatruunasuodattimia, joiden tarkkuus on alle 20 μm, jotta pienet kolloidiset hiukkaset ja pienet mikrobien leviämät saadaan siepattua. Kaikkien suodatinkoteloiden ja sisäisten kastuneiden osien on käytettävä ruostumatonta 316-teräsmateriaalia hiiliterässuodatintarvikkeiden aiheuttaman galvaanisen korroosion estämiseksi ja toissijaisen rauta-ionikontaminaation pääsyn lämmityssilmukkaan. Välitarkkuussuodatuslinkkien jättäminen pois laiteinvestointien säästämiseksi on kielletty.
Toiseksi, määritä suodattimen asennuspaikat ja haarojen kierron ohitusasettelu kohtuullisesti. Asenna ensisijainen ja toissijainen pääsuodatin lämmityksen kiertojärjestelmän kokonaistuloon, jotta epäpuhtaudet jäävät täyteen-virtaukseen ennen kuin väliaine pääsee lämmitysputkinipuun. Järjestä itsenäiset pienimittakaavaiset suojasuodattimet jokaiseen usean-ryhmän lämmitysputkinipujen haaraputkeen estääksesi likaantumisen risti-erilaisten laitesilmukoiden välillä. Asenna suodattimen ohitusputket ja kytkentäventtiilit varmistaaksesi, että järjestelmä voi toimia jatkuvasti, kun yksi suodatinyksikkö suljetaan takaisinhuuhtelun, suodatinelementin vaihdon tai huollon vuoksi, jotta vältytään suodattimen huollon aiheuttamalta pakkosulkulta. Asenna paine-eron valvontalaitteet kunkin suodattimen sisään- ja ulostuloon, jotta voit arvioida suodatinelementin likaantumisasteen paine-eron muutoksen kautta sen sijaan, että luottaisit kiinteisiin aikaväleihin sokkohuoltoa varten.
Kolmanneksi standardoi automaattiset takaisinhuuhteluparametrit ja säännöllinen suodatinelementtien vaihtohallinta. Aseta paine-eron hälytyskynnys kullekin suodattimen vaiheelle; kun paine-ero ylittää esiasetetun ylärajan, käynnistä automaattiset vastahuuhtelutoimenpiteet kerääntyneiden epäpuhtauksien huuhtelemiseksi pois suodatinkotelosta. Säädä takaisinhuuhteluveden virtausnopeutta, huuhtelun kestoa ja huuhtelun taajuutta varmistaaksesi suodatinelementin pinnan likaantumisen perusteellisen puhdistamisen aiheuttamatta suodatinelementin muodonmuutoksia ja vaurioita. Suodatinelementit, joita ei voida palauttaa normaalipaine-eroon usean vastahuuhtelun jälkeen, vaihda ne ajoissa määritellyn huoltojakson mukaisesti. Ennen kuin asennat uusia suodatinelementtejä, huuhtele ja puhdista suodatinkotelo poistaaksesi jäännössedman laitteen sisällä ja välttää ehdottomasti uusien epäpuhtauksien pääsyä vaihdon aikana. Kerää suodattimen jätevesinäytteitä säännöllisesti analysoidaksesi siepattujen epäpuhtauksien koostumusta, jäljittääksesi hiukkaspäästön lähteen ja optimoidaksesi veden esikäsittelyprosessit.
Neljänneksi yhdistä suodattimen toimintatiedot lämmitysputken korroosionestotarkastukseen-suljetun-silmukan kytkentähallinnan muodostamiseksi. Luo suodattimen toiminta-arkisto, kirjaa paine-eron muutoskäyrät, vastahuuhteluajat, suodatinelementtien vaihtotietueet ja pysäytetyt epäpuhtauksien havaitsemisraportit jokaisesta yksiköstä. Kun suodattimen yleinen epäpuhtauksien sieppauskuorma kasvaa merkittävästi lyhyessä ajassa, lyhennä ultraäänipaksuuden mittauksen ja pyörrevirtavikojen havaitsemisen jaksoa lämmitysputkinipuissa keskittyen putkinipun alaosaan, johon sedimentti todennäköisimmin kerääntyy. Tee yhteistyötä dispergointiaineiden ja biosidien säännöllisen annostelun kanssa estääksesi orgaanisen lian ja mikrobiliman kiinnittymisen sekä suodatinelementteihin että lämmitysputkien pintoihin, pidentäen suodatinlaitteiden käyttöikää ja vähentäen saostuman ali{5}}korroosion riskiä. Optimoi lämmitysjärjestelmien kemiallinen puhdistusjakso pitkäaikaisten suodattimien likaantumistietojen perusteella; järjestelmissä, joissa on vakaa korkea-tarkka suodatusteho, pidennä puhdistusväliä asianmukaisesti vähentääksesi passiivisia kalvovaurioita, jotka johtuvat toistuvasta happopuhdistuksesta.
Kentällä saadut teolliset sovellukset osoittavat, että kolmivaiheisella tarkkuussuodatuksella varustetut lämmitysjärjestelmät säätelevät 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken pintakerrostumisnopeutta alle 0,01 mm vuodessa, ja ali-lasketun pistekorroosion esiintyvyys vähenee 94 %. Sitä vastoin järjestelmät, joissa on vain ensisijainen karkeasuodatin, kärsivät ilmeisestä sedimentin kerääntymisestä ja paikallisesta urakorroosiosta lämmitysputkiin 2–5 vuoden käytön aikana. Yhteenvetona voidaan todeta, että hierarkkinen tarkkuussuodattimen kokoonpano, tieteellinen asennusasetelma, standardisoitu vastahuuhteluhuolto ja kytkentäkorroosionesto-tarkistusten hallinta voivat tehokkaasti estää suspendoituneiden hiukkaspäästöjen tunkeutumisen. Optimoitu suodatinjärjestelmä toimii etummaisena-linjan fyysisenä esteenä lämmitysputkien likaantumisenesto-kaskaantumisen ja korroosionesto-esteenä. Se eliminoi pohjimmiltaan happipitoisuuden kennojen korroosion muodostumisolosuhteet kerrostumien alla ja takaa vakaan keskimääräisen ympäristön 316:n ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysjärjestelmän pitkän aikavälin turvalliselle toiminnalle erilaisissa avoimissa l- ja 6:ssa ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lämmitysputkien}.
