Kiertolämmitysjärjestelmien pitkäaikaiskäytössä hilseily, biologinen lima, sedimentti ja metallioksidikerrostumat tarttuvat vähitellen 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken ulko- ja sisäpinnoille, mikä vähentää lämmönvaihdon tehokkuutta, muodostaa tukkeutuneita korroosioalueita ja kiihdyttää paikallista piste- ja rakokorroosiota. Kemiallinen puhdistus on yleisin tapa poistaa likaantumista ja palauttaa lämmönsiirtokyky. Monet yritykset käyttävät kuitenkin empiirisiä puhdistusmenetelmiä, joissa on liiallinen happopitoisuus, pitkittynyt liotusaika, väärä inhibiittorivalinta ja epäsäännölliset puhdistuksen jälkeiset neutralointi- ja passivointiprosessit. Yli-happoeroosio liuottaa helposti alkuperäisen kromi-rikkaan passiivikalvon ruostumattomilla teräspinnoilla, kun taas happaman korroosion aikana syntyneet vetyionit tunkeutuvat materiaalimatriisiin aiheuttaen vetyhaurastumista, mikä lisää huomattavasti lämpöjännityksen ja tärinäkuormituksen alaisena lämmitysputkien hauraita halkeamia. Väärästä kemiallisesta puhdistuksesta on tullut yksi tärkeimmistä ihmisten aiheuttamista syistä, jotka johtavat lämmitysputkien ennenaikaiseen rikkoutumiseen. Siksi luokiteltujen,{11}}parametrilukittujen standardoitujen kemiallisten puhdistusprosessien laatiminen on välttämätöntä likaantumisenpoistotehokkuuden ja ruostumattoman teräksen alustan suojauksen tasapainottamiseksi.
Väärä kemiallinen puhdistus aiheuttaa kaksi tyypillistä peruuttamatonta vauriota 316 ruostumattomaan teräkseen: passiivisen kalvon liukenemisen ja vetyhaurastumisen. Kun korkean -pitoisuuden epäorgaaninen happo koskettaa suoraan ruostumattoman teräksen pintaa, kompakti kromioksidipassiivinen kalvo etsautuu nopeasti paljastaen tuoreen metallimatriisin. Happoliuoksessa vedyn kehittymisreaktio tapahtuu paljastetulla metallipinnalla ja suuri määrä vetyatomeja tunkeutuu materiaalin rakeiden sisäpuolelle ja raerajoille. Vetyatomit kerääntyvät dislokaatioihin, mikro{5}}virheisiin ja hitsauslämmön-vaikutusalueisiin, synnyttäen sisäistä vedyn painetta ja vähentäen rakeiden välistä sidosvoimaa. Kun vedyn aiheuttamat halkeamat on yhdistetty jäännösvetolujuun tai vuorottelevaan lämpöjännitykseen, ne alkavat ja laajenevat nopeasti, mikä lopulta johtaa äkilliseen lämmitysputkien hauraaseen vuotoon. Lisäksi epätäydellinen neutralointi happopuhdistuksen jälkeen jättää jäännösnestettä hitsausaukoihin ja putken kuolleisiin kulmiin, syövyttäen jatkuvasti alustaa ja muodostaen piilotettuja korroosiokuoppia. Ilman myöhempää passivointikäsittelyä puhdas metallipinta ei pysty muodostamaan uudelleen täydellistä suojaavaa passiivikalvoa lyhyessä ajassa ja se on erittäin herkkä ilmakehän nopeille pistesyöpymisille laitteen uudelleenkäynnistyksen aikana.
Tässä tutkimuksessa ehdotetaan neljää standardisoitua ohjauslinkkiä 316 ruostumattoman teräksen lämmitysputken turvalliseen kemialliseen puhdistamiseen. Luokittele ensin likaantumistyypit ja valitse kohdennetut puhdistusaineet, joissa on ruostumattomasta teräksestä valmistettuja korroosionestoaineita. Käytä kalsiummagnesiumkarbonaatin kattilakiviä varten matala-pitoisuuksia orgaanista fosforihappoa tai sitruunahappoa sisältävää puhdistusliuosta väkevän kloorivetyhapon sijasta substraatin syövytysriskin vähentämiseksi. Biologisen liman ja orgaanisen sedimentin tapauksessa käytä emäksistä puhdistusnestettä, jossa on pinta-aktiivisia aineita biokalvon hajottamiseksi ennen happopeittausta. Käytä rautaoksidiruostehilsettä varten kompleksoivaa orgaanista happoa, joka on yhdistetty korkean -tehokkaiden ruostumattoman teräksen-korroosionestoaineiden kanssa. Varmista tiukasti yhteensopivuus inhibiittoreiden ja ruostumattoman teräksen 316 välillä; kiellä kloridia sisältävien puhdistuslisäaineiden käyttö syövyttävien ionien välttämiseksi. Ennen järjestelmän virallista puhdistusta suorita pieni -kuponkiupotustesti puhdistusnopeuden ja metallin korroosionopeuden varmistamiseksi. Näin varmistat, että ruostumattoman teräksen tasainen korroosionopeus pysyy turvallisen rajan alapuolella.
Toiseksi, rajoita tiukasti puhdistuslämpötilaa, kiertoaikaa ja liuoskonsentraatiota liiallisen-syövytyksen estämiseksi. Orgaanisen hapon puhdistusnesteen massaosuus ei saa ylittää 8 %, kiertolämpötila säädetään välillä 40-60 astetta ja jatkuva peittauksen kiertoaika ei saa ylittää 6 tuntia. Seuraa säännöllisesti pH-arvoa, rautaionipitoisuutta ja puhdistusliuoksen sameutta reaaliajassa; lopeta peittaus välittömästi, kun rautaionipitoisuus on yleensä vakaa, jotta vältytään pitkittyneeltä liotukselta. Jos lämmitysputkissa on ohut seinämä ja herkistetyt hitsatut liitokset, käytä segmentoitua lyhyt{8}}kiertokiertopuhdistusta kertaluonteisen-pitkän-liotuksen sijaan vähentääksesi kumulatiivista vedyn läpäisyriskiä. Aseta virtausnopeus kohtuulliseksi kierron aikana poistaaksesi puhdistusnesteen kuolleet alueet putkinippujen sisällä ja välttääksesi pysähtyneen happaman nesteen aiheuttaman paikallisen yli{12}}korroosion.
Kolmanneksi toteuta asteittainen neutralointi, monivaiheinen huuhtelu- ja epäpuhtauksien poisto. Peittauksen päätyttyä tyhjennä välittömästi jätehapponeste ja suorita emäksinen neutralointikierto säätääksesi järjestelmän pH takaisin arvoon 7,0–9,0, neutraloimalla putken seiniin, hitsausaukoihin ja kiristysaukoihin kiinnittynyt jäännöshappo perusteellisesti. Käytä deionisoitua vettä toistuvaan jaksottaiseen huuhteluun, kunnes jäteveden johtavuus ja pH-arvo vastaavat tuloveden laatua, jolloin suolan jäämät ja neutralointisaostumat poistetaan. Jos puhdistusjätevesi sisältää raskasmetalli-ioneja tai jäännösorgaanisia lisäaineita, käsittele se standardien mukaisesti ennen tyhjennystä ympäristön saastumisen välttämiseksi ja sekundaarisen epäpuhtauden takaisinvirtauksen estämiseksi. Putkinipusta irronnut jäännösliete on poistettava jäteveden poistoaukkojen kautta, jotta estetään sedimentin uudelleen{7}}laskeutuminen.
Neljänneksi pakollinen puhdistuksen-jälkeinen passivointikäsittely ja käyttöolosuhteiden optimointi ennen uudelleenkäynnistystä. Määritä huuhtelun jälkeen laimeaa typpihappopassivointiliuosta tai ympäristöystävällistä passivointiainetta suljetun-kierron passivointikäsittelyä varten, jotta puhtaalle ruostumattoman teräksen pinnalle saadaan tiivis kromi-rikas passiivinen kalvo, joka korjaa peittauksen ja käynnistysaineen korroosion jälkeiset mikro{5}}virheet. Pitkän käyttöiän ja hitsattujen rakenteiden lämmitysputkien osalta pidennä passivoinnin pitoaikaa sopivasti passiivisen kalvon tiiviyden parantamiseksi. Suorita passivoinnin jälkeen näytteenottotarkastus, mukaan lukien pinnattoman raudan testi ja sähkökemiallinen potentiaalimittaus passivoinnin laadun varmistamiseksi. Kun laite on käynnistetty uudelleen, lisää passivoivien estäjien annosta kuukauden kuluessa, lyhennä veden laadun seurantajaksoa ja vältä suuria lämpötilanvaihteluita alkuvaiheessa passiivisen kalvon vaurioitumisen estämiseksi vuorotellen lämpörasituksessa. Tallenna säännöllisesti kaikki puhdistusparametrit ja tarkastustiedot laitteen koko käyttöiän tiedostoon, jotta saat viitettä myöhempään puhdistussyklin muotoiluun.
Kenttäkäyttötilastot osoittavat, että standardoitujen menetelmien mukaisesti puhdistetuissa lämpöputkissa ei ole vetyhaurastumista tai passiivisen kalvon rikkoutumista 10 käyttövuoden aikana. Sitä vastoin sääntelemättömällä-korkeapitoisuudella hapolla puhdistettujen laitteiden vety-haurastumisaste on jopa 31 % 3–6 vuodessa. Yhteenvetona voidaan todeta, että likaantumisen-mukautuva puhdistusainesovitus, tarkka prosessiparametrien hallinta, perusteellinen neutralointihuuhtelu ja pakollinen-puhdistuksen jälkeinen passivointi voivat tehokkaasti välttää liiallisen alustan korroosion ja vetyhaurastumisen riskit. Standardoidulla kemiallisella puhdistuksella päästään tehokkaaseen likaantumisen poistoon ja samalla suojataan 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken luontaista korroosionestokykyä ja varmistetaan laitteiden turvallinen ja vakaa lämmönvaihtotoiminta pitkäkestoisissa teollisuuden syövyttävissä ympäristöissä.
