Kuinka valita optimaalinen magnesiumoksiditäytteen puhtaus, jotta estetään sisäinen sähkökemiallinen korroosio ruostumattomasta teräksestä valmistettujen 316 sähkölämmitysputkien sisällä?
316 ruostumattomasta teräksestä valmistetut sähkölämmitysputket käyttävät magnesiumoksidijauhetta ytimen eristävänä ja lämpöä-johtavana täytemateriaalina sisäisten vastuslankojen ja ulompien metalliputkien välillä. Samalla kun varmistetaan sähköeristys ja tehokas lämmönsiirto, magnesiumoksidijauheen puhtaus, epäpuhtauspitoisuus ja tiheys määräävät suoraan lämmitysputken sisäisen kuivan ja vakaan ympäristön. Varsinaisessa teollisessa käytössä matala-puhtaus magnesiumoksidi sisältää jäännöskosteutta, liukenevia suola-ioneja ja happamia epäpuhtauksia, jotka aiheuttavat helposti sisäisen sähkökemiallisen korroosion pitkäaikaisessa-korkean lämpötilan{6}}vaihdekäytössä. Ulkoisesta väliainekorroosiosta poiketen tiivistetyn putken rungon sisällä esiintyy sisäistä piilokorroosiota, jota on vaikea havaita varhaisessa vaiheessa ja se johtaa usein eristysvaurioon, vastuslangan palamiseen ja putken läpitunkeutumisvaurioihin. Siksi optimaalisten puhtausstandardien mukaisten magnesiumoksiditäytemateriaalien valitseminen on ratkaisevan tärkeää sisäisten sähkökemiallisten korroosioriskien eliminoimiseksi ja 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken pitkän aikavälin toimintavarmuuden parantamiseksi.
Lämmitysputkien sisäinen sähkökemiallinen korroosio laukaisee olennaisesti epäpuhtaudet pätemättömissä magnesiumoksiditäyteaineissa. Heikkolaatuinen magnesiumoksidijauhe sisältää yleensä kloridi-ioneja, sulfaattijäämiä ja kiteisiä vesiepäpuhtauksia. Jatkuvassa kuumennusolosuhteissa jäännöskosteus saostuu vähitellen ja muodostaa ohuen elektrolyyttikalvon vastuslankojen ja sisäputken seinämien pinnoille. Johtava elektrolyytti rakentaa mikrogalvaanisen kennon ruostumattoman teräsputken seinämän ja vastuslangan väliin. Käyttöjännitteen ja lämpötilaeron ohjaamana tapahtuu jatkuva sähkökemiallinen reaktio, mikä johtaa ruostumattoman teräsputken 316 sisäseinän asteittaiseen korroosioohenemiseen ja vastuslangan oksidatiiviseen ablaatioon. Tämä sisäinen korroosio etenee hiljaa tiivistetyn putken sisällä aiheuttaen äkillisen eristeen rikkoutumisen ja laitevian ilman ilmeisiä ulkoisia merkkejä.
Magnesiumoksidijauheen puhtausasteerot määräävät suoraan lämmitysputkien -korroosionesto- ja eristysvakauden. Tavallisen teollisuuslaatuisen-magnesiumoksidin puhtaus on alle 95 %, liukenevia epäpuhtauksia pitoisuus on korkea ja korkeiden lämpötilojen stabiilisuus on huono, mikä soveltuu vain matalan lämpötilan ja kuiviin siviililämmityslaitteisiin. Keski-puhtaus magnesiumoksidi, jonka puhtausaste on 95–98 %, voi täyttää tavanomaiset teollisuuden lämmitysvaatimukset, mutta sisältää silti pieniä määriä syövyttäviä ioneja, joten se ei pysty sopeutumaan korroosionestoputkien pitkäaikaiseen korkeaan{11}}käyttöön. Korkean-puhtauden magnesiumoksidi, jonka puhtausaste on yli 99 %, sisältää äärimmäisen alhaisen liukoisen suolan pitoisuuden, kiteisen veden jäännösmäärän ja erinomaisen korkean-lämpötilojen inerttiyden, mikä voi täysin estää elektrolyyttien muodostumisen ja estää olennaisesti sisäiset sähkökemialliset korroosioreitit.
Tämä tutkimus vahvistaa eri puhtausasteisten magnesiumoksiditäyteaineiden suorituskykyerot korkean lämpötilan vanhenemis- ja eristysstabiilisuustesteillä. 1000 tunnin jatkuvan käytön jälkeen korkeassa{3}}lämpötiloissa matalan-puhtausluokan magnesiumoksidilla täytetyissä lämmitysputkissa on ilmeisiä sisäisiä korroosiojälkiä, yli 70 % alentunut eristysvastus ja vastuslankojen paikallisia hapettumisvaurioita. Sitä vastoin lämmitysputket, jotka on täytetty 99,2 % puhtausasteella -muunnetulla magnesiumoksidilla, säilyttävät vakaan eristyskyvyn ilman sisäisiä sähkökemiallisia korroosiovikoja. Lisätestit vahvistavat, että magnesiumoksidin puhtauden kontrolloiminen yli 99 %:n ja liukenevien suolojen kokonaisepäpuhtauksien rajoittaminen alle 0,05 % on optimaalinen standardi korroosionesto{12}}teollisuuden lämmitysputkille.
Puhtauden hallinnan lisäksi korkean -lämpötilojen ja korkean -puhtauden magnesiumoksidin modifiointikäsittely on välttämätöntä sisäisen korroosionestokyvyn parantamiseksi. Tiukkaa korkean lämpötilan-kalsinointia käytetään kiteisen jäännösveden ja haihtuvien epäpuhtauksien poistamiseksi kokonaan, ja hiukkasten gradaatio optimoidaan täytön tiiviyden parantamiseksi. Tasainen ja tiivis täyttö eliminoi sisäiset pienet raot, estää kosteuden tiivistymisen ja ionien rikastumisen ja vahvistaa entisestään lämmitysputken sisäistä kuivaa ja inerttiä ympäristöä. Tämä optimoitu täyttöprosessi vastaa täydellisesti 316 ruostumattoman teräsputken -korroosionesto- ja korkeita-lämpötiltoja kestäviä ominaisuuksia.
Teollisten sovellusten tulokset osoittavat, että lämmitysputket, joissa käytetään optimaalisia korkean -puhtausluokan magnesiumoksiditäyttöstandardeja, voivat eliminoida täysin sisäisen sähkökemiallisen korroosiovaurion. Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken -pitkäaikainen eristyskestävyys ja sisäinen rakenteellinen kestävyys paranevat merkittävästi, ja keskimääräinen käyttöikä kasvaa yli 65 %. Yhteenvetona voidaan todeta, että magnesiumoksiditäytemateriaalin puhtaus on avaintekijä, joka vaikuttaa lämmitysputkien sisäiseen -korroosionestokykyyn. Korkean -puhtaustason täyttöseulontastandardien ja standardisoitujen muunnosprosessien laatiminen voi ratkaisevasti ratkaista sisäisen sähkökemiallisen korroosion ongelman, mikä tarjoaa luotettavan sisäisen rakenteellisen takuun 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun korroosionestoputken vakaalle toiminnalle pitkän ajan -teollisissa skenaarioissa.
