În conductele închise cu circulație de încălzire, în cazanele cu reacție chimică și în sistemele de apă de procesare la{0}}înaltă temperatură, oxigenul dizolvat distribuit neuniform în mediul lichid este unul dintre stimulentele ascunse pentru coroziunea celulelor de concentrație de oxigen a tuburilor de încălzire din oțel inoxidabil 316. Când zonele locale ale suprafeței tubului de încălzire sunt acoperite de sedimente, nămol biologic sau straturi de stagnare a gazelor, conținutul de oxigen dizolvat în interiorul zonei acoperite este mult mai mic decât cel din mediul în vrac care curge. Regiunile cu oxigen dizolvat suficient servesc drept catod al celulei electrochimice unde are loc reacția de reducere a oxigenului, în timp ce zonele acoperite cu deficit de oxigen-se transformă în zone anodice și suferă dizolvarea continuă a metalului. Acest tip de coroziune localizată inițiază adesea sub depozite minuscule și se dezvoltă treptat în gropi adânci. Multe întreprinderi controlează doar valoarea pH-ului și concentrația de ioni de clorură a mediului, dar ignoră monitorizarea oxigenului dizolvat și gestionarea dezaerării. Chiar dacă indicii de clorură îndeplinesc intervalul standard, distribuția neuniformă a oxigenului dizolvat va declanșa totuși o coroziune severă sub-depuneri, ducând la defecțiuni neașteptate de scurgere ale tuburilor de încălzire. Prin urmare, tratarea sistematică de dezaerare medie combinată cu reglarea auxiliară a calității apei este o măsură tehnică economică și eficientă pentru a elimina în mod fundamental coroziunea celulelor cu concentrație de oxigen.
Coroziunea celulelor de concentrație de oxigen provine din diferența de potențial formată de concentrația inconsistentă de oxigen dizolvat pe diferite poziții ale suprafeței din oțel inoxidabil. În zonele bogate în oxigen-, filmul pasiv complet- bogat în crom menține un potențial ridicat al electrodului; în interiorul zonelor moarte-acoperite cu sedimente, oxigenul este consumat rapid de respirația microbiană și de reacții electrochimice, ceea ce duce la activarea pasivă a filmului și scăderea potențialului. Se formează o diferență mare de potențial între cele două regiuni, conducând la dizolvarea anodică continuă la suprafața-deficientă de oxigen. Chiar și o suprafață acoperită mică, potrivită cu o suprafață catodică mare-bogătă în oxigen, va accelera brusc coroziunea concentrată. La temperaturi de operare ridicate, solubilitatea oxigenului în apă scade, iar gazul dizolvat precipitat se acumulează cu ușurință pe partea superioară a tuburilor de încălzire pentru a forma pături de gaz, creând zone ocluse cu deficit de oxigen-larg-. Între timp, temperatura ridicată accelerează vitezele de reacție electrochimică, scurtând și mai mult perioada de incubare a coroziunii prin pitting. Inhibitorii de coroziune convenționali pot încetini viteza de reacție doar într-o măsură limitată, în timp ce dezaerarea completă poate elimina forța motrice a acestei coroziuni electrochimice de la sursă.
Acest studiu propune patru strategii tehnice standardizate pentru dezaerare medie pentru a preveni coroziunea celulelor de concentrație de oxigen a tuburilor de încălzire din oțel inoxidabil 316. În primul rând, selectați tehnologiile de dezaerare vizate în funcție de gradul de etanșare a sistemului și temperatura de funcționare. Pentru sistemele de apă cu circulație deschisă, adoptați dezaerarea cu vid combinată cu dispozitive de dezaerare prin pulverizare pentru a elimina oxigenul dizolvat din mediu prin presiune negativă și contact complet cu gaz-lichid. Pentru sistemele de reacție și încălzire complet închise, instalați dezaeratoare termice, încălzind mediul de proces până la punctul de fierbere aproape pentru a reduce solubilitatea oxigenului și a descărca oxigenul precipitat prin conductele de evacuare. Echipamentele sigilate la scară mică-poate adopta dezaerarea chimică prin adăugarea de absorbanți de oxigen calificați, cum ar fi derivați de hidrazină sau eritorbat de sodiu, controlând strict concentrația de dozare pentru a evita introducerea de ioni de impurități care provoacă riscuri secundare de coroziune. Detectați în mod regulat conținutul de oxigen dizolvat în mai multe puncte de prelevare pentru a vă asigura că nivelul total de oxigen dizolvat este controlat sub 20 ug/L.
În al doilea rând, optimizați configurația conductelor și a rezervorului de încălzire pentru a elimina stagnarea gazelor și zonele locale de ocluzie a sedimentelor. Instalați supape de evacuare automate în cele mai înalte puncte ale conductelor de încălzire, partea superioară a fasciculelor de tuburi de încălzire și toate pozițiile ușoare de acumulare de gaz pentru a descărca în timp util oxigenul precipitat și gazul necondensabil, prevenind formarea de-oxigen pe termen lung- pături de gaz cu deficit de oxigen pe suprafața tubului. Optimizați viteza de curgere a fluidului pentru a evita zonele cu debit scăzut-stagnant, pentru a reduce aderența sedimentelor și a nămolului biologic și pentru a asigura o distribuție uniformă a oxigenului dizolvat în întregul sistem. Adoptați instalația suspendată pentru încălzirea fasciculelor de tuburi pentru a menține suprafața inferioară a tubului complet curățată de mediul care curge, prevenind depunerea de nămol și epuizarea locală a oxigenului în poziția inferioară de contact.
În al treilea rând, coordonați tratamentul de dezaerare cu dozarea inhibitorului de pasivizare pentru a stabiliza filmul pasiv. După dezaerare, adăugați în mod corespunzător absorbanți de oxigen de tip pasiv-care nu numai că pot elimina oxigenul dizolvat rezidual, ci și pot forma o peliculă de protecție densă de adsorbție pe suprafața din oțel inoxidabil pentru a repara micro-defecte ale peliculei pasive. Menține cu strictețe pH-ul mediului între 7,5 și 9,0; Mediul alcalin este favorabil formării și densificării peliculei pasive de oxid de crom, îmbunătățind și mai mult rezistența la coroziunea celulelor cu concentrație de oxigen. Evitați admisia frecventă de aer cauzată de defecțiunea etanșării echipamentului; inspectați regulat garniturile flanșei, garniturile arborelui și rosturile de dilatare pentru a preveni infiltrarea aerului extern în sistem și completarea continuu a oxigenului dizolvat.
În al patrulea rând, construiți-un mecanism de monitorizare a oxigenului dizolvat pe termen lung și un mecanism de gestionare a întreținerii periodice. Aranjați senzori de oxigen dizolvat online la intrarea și la ieșirea sistemului de încălzire pentru a realiza monitorizarea-în timp real și alarma automată atunci când concentrația de oxigen depășește pragul de siguranță. Curățați în mod regulat echipamentele de filtrare și suprafețele de schimb de căldură pentru a îndepărta murdăria acumulată, pentru a elimina în timp util micromediile ascunse cu deficit de oxigen-. După fiecare revizie de curățare chimică, efectuați operația de resetare a sistemului de evacuare a aerului și dezaerare pentru a evacua aerul amestecat în conductă în timpul întreținerii, apoi completați captatorii de oxigen pentru a restabili mediul de funcționare cu oxigen scăzut-dizolvat-. Concentrați-vă pe inspecția cu ultrasunete a grosimii și pe detectarea potențialului electrochimic pentru o acumulare ușoară de gaz și poziții de acoperire a sedimentelor la fiecare șase luni pentru a evalua riscul de coroziune prin pitting celulei de concentrație de oxigen.
Datele aplicațiilor pe teren arată că tuburile de încălzire care funcționează în sisteme cu mediu cu oxigen scăzut-dizolvat-nu au nicio defecțiune a pitting indusă de celule de concentrație de oxigen după un serviciu pe termen lung-. În schimb, echipamentele care nu au măsuri de dezaerare suferă scurgeri locale de sub-penetrare a depozitului în decurs de 4 până la 9 ani. În concluzie, configurația clasificată de dezaerare fizică și chimică, optimizarea structurii de stagnare a gazelor, reglarea sinergică a calității apei cu pasivizare și monitorizarea oxigenului dizolvat în timp real-poate elimina diferența de potențial forță motrice a coroziunii celulei concentrației de oxigen. Tehnologia de dezaerare medie optimizează mediul general de service al tuburilor de încălzire, previne eficient coroziunea localizată ascunsă sub sedimente și oferă condiții de funcționare stabile cu coroziune scăzută-pentru funcționarea în siguranță pe termen lung-a tuburilor de încălzire din oțel inoxidabil 316 în diverse sisteme industriale închise și semi{13}inchise.
