316 ruostumattomasta teräksestä valmistettua lämmitysputkea, joita käytetään laajalti kattiloiden savukaasujen hukkalämmön talteenotossa, kuivausuuneissa ja korkean-kosteuden lämpökäsittelylaitteissa, toimivat usein kaasuympäristöissä, jotka sisältävät rikin oksideja, typen oksideja, vesihöyryä ja suolasumua. Kun lämmitysputken paikallinen pintalämpötila laskee savukaasun kastepistelämpötilan alapuolelle, kyllästynyt vesihöyry tiivistyy ohueksi nestekalvoksi putken ulkoseinään. Happamat aineet, kuten rikkidioksidi ja typpidioksidi, liukenevat kondensoituneeseen veteen muodostaen laimeaa rikkihappoa ja typpihappoa, jotka jatkuvasti syövyttävät ruostumattoman teräksen kromi-rikasta passiivikalvoa ja laukaisevat tyypillisen kastepistekorroosion. Kastepistekorroosiota esiintyy enimmäkseen ajoittain vuorotellen kuivissa ja märissä olosuhteissa, mikä eroaa perinteisestä nestefaasi-uppokorroosiosta. Paikallinen happopitoisuus kerääntyy jatkuvasti toistuvan tiivistymisen ja haihtumisen myötä, mikä johtaa nopeaan tasaiseen ohenemiseen ja lämmitysputken seinämän reikiintymiseen. Monet lämpölaitteiden suunnittelijat keskittyvät vain korkean -lämpötilojen hapettumisenesto{10}}tehokkuuteen jättäen huomiotta paikallisen lämpötilan laskemisen alle kastepisteen, mikä johtaa usein hukkalämmön talteenottoputkien ennenaikaiseen vuotamiseen. Siksi tarkka lämpötilan hallinta, pinnan korroosionesto{12}}muokkaus ja savukaasujen esikäsittely ovat olennaisia strategioita kastepistekorroosion piilevien vaarojen poistamiseksi.
Kastepistekorroosio noudattaa tyypillistä vuorottelevaa kuiva{0}}märkähappopitoisuuden korroosiomekanismia. Savukaasut sisältävät suuren määrän vesihöyryä ja happamia kaasumaisia epäpuhtauksia. Niin kauan kuin lämmitysputken pintalämpötila on alhaisempi kuin savukaasujen kastepiste, nestemäistä vettä kondensoituu jatkuvasti. Happamat kaasut liukenevat kondensaattiin muodostaen laimeaa happoliuosta, joka tuhoaa suojaavan oksidikerroksen ruostumattoman teräksen pinnalla ja aiheuttaa tasaisen anodisen liukenemisen. Laitteen ajoittaisen sammutuksen aikana kondensoitunut happoneste haihtuu ja happamat suolat jäävät kiinni putken seinämään. Kun laite käynnistyy uudelleen, vesihöyry tiivistyy uudelleen ja jäännössuolat liukenevat uudelleen muodostaen korkeamman-pitoisuuden happaman väliaineen, mikä nopeuttaa huomattavasti korroosion nopeutta. Alueet, joilla on huono lämmönvaihto, ilmavuotopaikat ja matalan lämpötilan -lämpötila savuputken takaosassa, ovat alttiimpia kastepistekorroosiolle, johon liittyy usein laajalle levinnyt ruostuminen ja paikallisia pistevaurioita.
Tässä tutkimuksessa esitetään neljä järjestelmällistä lämmitysputkien kastepistekorroosion ehkäisyteknologiaa: tiukka pintalämpötilan hallinta, savukaasujen puhdistus esikäsittely, korkean -lämpötilojen anti-happopinnoite ja järkevä lämmöneristyksen optimointi.
Varmista ensin, että lämmitysputken pinnan käyttölämpötila on aina korkeampi kuin savukaasujen kastepiste. Laske savukaasujen vesihöyry- ja rikkipitoisuuden perusteella todellinen kastepistelämpötila ja aseta lämmitysputken pintalämpötilaksi vähintään 15 astetta kastepisteen yläpuolelle. Vältä alhaisen-kuorman ajoittaista käyttöä, mikä johtaa putken seinämän lämpötilan jyrkäseen laskuun. ottamaan käyttöön esilämmityskäynnistys-menettelyä, jotta vältetään välitön kondensoituminen laitteen käynnistyksen aikana. Savukaasujen jätteen alhaisen lämpötilan -lämpötilaosissa lisää lämmitystehon tiheyttä oikein paikallisen ylijäähdytyksen ja happaman nestekalvon muodostumisen välttämiseksi.
Toiseksi asenna savukaasujen rikinpoisto- ja denitrifikaatio- sekä dehydraation esikäsittelylaitteet etupäähän. Pienennä savukaasujen rikin oksidien, typen oksidien ja vesihöyryn pitoisuutta yleisen kastepistearvon ja kondensoituneen nesteen syövyttävyyden alentamiseksi. Poista säännöllisesti savukaasujen pöly- ja suolahiukkaset, jotta putken pinnalle ei kertyisi kiinteitä epäpuhtauksia, jotka imevät helposti kosteutta muodostaen paikallisia korkean pitoisuuden happamia tukosalueita. Puhdistetut savukaasut vähentävät olennaisesti kastepistekorroosion syövyttävien väliaineiden lähdettä.
Kolmanneksi levitä korkeita lämpötiloja-hapon-kestävä epäorgaaninen keraaminen tai fluorihiilipinnoite lämmitysputkien ulkopinnalle. Putken pinta hiekkapuhalletaan Sa2.5-asteeseen ennen rakentamista pinnoitteen tarttuvuuden varmistamiseksi. Tiheä pinnoite voi eristää tiivistyneen happaman nesteen suorasta kosketuksesta ruostumattoman teräsalustan kanssa, mikä kestää pitkäkestoista-laimean hapon ja kuivan{6}}märän eroosiota. Pinnoite voi myös vähentää pölyn ja suolan tarttumista, jolloin putken pinta on helppo pestä savukaasulla paikallisen suolarikastumisen ja keskittyneen korroosion välttämiseksi.
Neljänneksi optimoida lämmöneristys ja ilmavuototiivistys lämmityslaitteiden suunnittelussa. Tiivistä kaikki laipat, huolto-ovet ja putkistojen liitokset, jotta kylmää ilmaa ei pääse valumaan hormiin, mikä aiheuttaa paikallista lämpötilan laskua ja kasteen tiivistymistä. Kiedo korkean lämpötilan{2}}lämpöeristyskerrokset hormin ja lämmityskotelon ulkoseinään vähentääksesi lämpöhäviöitä ja välttääksesi lämpöputken liiallista jäähtymistä takaosassa. Järjestä lämpöputket korkean-lämpötilojen hormiin ylävirtaan mahdollisimman paljon ja vältä lämmitysnippujen asentamista matalan-lämpötilojen kuolleille vyöhykkeille, joihin kylmää ilmaa kerääntyy helposti.
Kenttävertailu osoittaa, että lämmitysputket, joita käytetään kastepistelämpötilan yläpuolella haponkestävällä-pinnoitteella, voivat toimia yhtäjaksoisesti yli 27 kuukautta ilman selvää seinämän ohenemista. Sitä vastoin eristämättömät matalan lämpötilan lämmitysosat, joissa ei ole savukaasujen esikäsittelyä, kärsivät vakavasta kastepistekorroosiosta ja rei'ittymisestä 5–9 kuukauden kuluessa. Yhteenvetona voidaan todeta, että putken pinnan lämpötilan pitäminen kastepisteen yläpuolella, savukaasujen syövyttävien komponenttien puhdistaminen, korkean -haponkestävän- pinnoitteen levittäminen ja lämmöneristysrakenteiden tiivistäminen voivat estää tehokkaasti kastepistekorroosiota. Nämä koko-prosessinhallintatoimenpiteet eliminoivat vuorottelevat kuiva{11}}märän happaman korroosion riskit savukaasuympäristöissä, pidentävät hukkalämmön talteenottolämmityslaitteiden käyttöikää ja vähentävät teollisuuden lämpöjärjestelmien ylläpito- ja vaihtokustannuksia.
