V uzavřených topných cirkulačních potrubích, chemických reakčních kotlích a vysokoteplotních systémech procesní vody je rozpuštěný kyslík nerovnoměrně distribuovaný v kapalném médiu jedním ze skrytých podnětů pro korozi koncentračních kyslíkových článků topných trubek z nerezové oceli 316. Když jsou místní plochy povrchu topné trubky pokryty sedimentem, biologickým slizem nebo stagnujícími vrstvami plynu, je obsah rozpuštěného kyslíku uvnitř zakryté zóny mnohem nižší než v proudícím sypkém médiu. Oblasti s dostatečným množstvím rozpuštěného kyslíku slouží jako katoda elektrochemického článku, kde dochází k reakci redukce kyslíku, zatímco pokryté oblasti s nedostatkem kyslíku-se mění v anodické zóny a dochází k neustálému rozpouštění kovu. Tento typ lokalizované koroze často začíná pod drobnými nánosy a postupně se vyvíjí do hlubokých prohlubní. Mnoho podniků kontroluje pouze hodnotu pH a koncentraci chloridových iontů v médiu, ale ignoruje monitorování rozpuštěného kyslíku a řízení odvzdušňování. I když indexy chloridů splňují standardní rozsah, nerovnoměrná distribuce rozpuštěného kyslíku stále způsobí těžkou důlkovou korozi pod-depozitem, což povede k neočekávaným poruchám netěsností topných trubek. Systematické odvzdušňování média spojené s pomocnou regulací kvality vody je proto ekonomickým a účinným technickým opatřením k zásadnímu eliminaci koroze v buňce koncentrace kyslíku.
Koroze článku koncentrace kyslíku vzniká z rozdílu potenciálu tvořeného nekonzistentní koncentrací rozpuštěného kyslíku na různých místech povrchu nerezové oceli. V oblastech bohatých na kyslík-udržuje kompletní pasivní film-bohatý na chrom vysoký elektrodový potenciál; uvnitř mrtvých zón pokrytých sedimentem- je kyslík rychle spotřebováván mikrobiálním dýcháním a elektrochemickými reakcemi, což vede k aktivaci pasivního filmu a poklesu potenciálu. Mezi těmito dvěma oblastmi se vytváří velký potenciálový rozdíl, který způsobuje kontinuální anodické rozpouštění na povrchu s nedostatkem kyslíku-. I malá pokrytá oblast s velkým povrchem katody-bohatým na kyslík prudce urychlí koncentrovanou důlkovou korozi. Při vysokých provozních teplotách se rozpustnost kyslíku ve vodě snižuje a vysrážený rozpuštěný plyn se snadno hromadí v horní části topných trubek a vytváří plynové pokrývky, čímž vznikají uzavřené zóny s velkým -nedostatkem kyslíku-. Mezitím vysoká teplota urychluje rychlost elektrochemických reakcí a dále zkracuje inkubační dobu důlkové koroze. Konvenční inhibitory koroze mohou zpomalit reakční rychlosti pouze v omezené míře, zatímco důkladné odvzdušnění může eliminovat hnací sílu této elektrochemické koroze ze zdroje.
Tato studie navrhuje čtyři standardizované technické strategie pro odvzdušňování média, aby se zabránilo korozi článků s koncentrací kyslíku u topných trubek z nerezové oceli 316. Nejprve zvolte cílené technologie odvzdušnění podle stupně utěsnění systému a provozní teploty. U otevřených cirkulačních vodních systémů použijte vakuové odvzdušňování v kombinaci se zařízeními pro odvzdušňování rozprašováním, abyste odstranili rozpuštěný kyslík z média prostřednictvím podtlaku a úplného kontaktu plynu-s kapalinou. U plně uzavřených reakčních a topných systémů instalujte tepelné odvzdušňovače, které zahřívají procesní médium téměř k bodu varu, aby se snížila rozpustnost kyslíku a vysrážený kyslík byl vypouštěn výfukovým potrubím. Malá-uzavřená zařízení mohou využívat chemické odvzdušnění přidáním kvalifikovaných pohlcovačů kyslíku, jako jsou deriváty hydrazinu nebo erythorbátu sodného, přičemž se přísně kontroluje koncentrace dávkování, aby se zabránilo vnášení iontů nečistot, které způsobují sekundární riziko koroze. Pravidelně detekujte obsah rozpuštěného kyslíku na více místech odběru vzorků, abyste zajistili, že celková hladina rozpuštěného kyslíku bude pod 20 ug/l.
Za druhé, optimalizujte uspořádání potrubí a topné nádrže, aby se eliminovala stagnace plynu a lokální okluzní zóny sedimentu. Nainstalujte automatické výfukové ventily v nejvyšších bodech topných potrubí, v horní části svazků topných trubek a ve všech místech, kde se snadno hromadí plyn, aby se včas vypustil vysrážený kyslík a -nekondenzovatelný plyn, čímž se zabrání vytváření plynových pokrývek s dlouhodobým -nedostatkem kyslíku- na povrchu trubek. Optimalizujte rychlost proudění tekutiny, abyste se vyhnuli stagnujícím oblastem s nízkým-průtokem, snižte přilnavost sedimentů a biologického slizu a zajistili rovnoměrnou distribuci rozpuštěného kyslíku v celém systému. Přijměte závěsnou instalaci pro svazky topných trubek, aby byl povrch spodní trubky plně vyčištěn proudícím médiem, čímž se zabrání usazování kalu a místnímu vyčerpání kyslíku ve spodní kontaktní poloze.
Za třetí, koordinujte odvzdušnění s dávkováním pasivačního inhibitoru pro stabilizaci pasivního filmu. Po odvzdušnění řádně přidejte pasivační-lapače kyslíku, které dokážou nejen odstranit zbytkový rozpuštěný kyslík, ale také vytvoří na povrchu nerezové oceli hustý adsorpční ochranný film, který opraví mikrodefekty pasivního filmu. Přísně udržujte pH média mezi 7,5 a 9,0; alkalické prostředí napomáhá tvorbě a zhušťování pasivního filmu z oxidu chromitého, což dále zlepšuje odolnost vůči korozi buněk v důsledku koncentrace kyslíku. Vyhněte se častému nasávání vzduchu způsobenému poruchou těsnění zařízení; pravidelně kontrolujte těsnění přírub, hřídelová těsnění a kompenzátory, abyste zabránili pronikání vnějšího vzduchu do systému a nepřetržitému doplňování rozpuštěného kyslíku.
Za čtvrté, vytvořte dlouhodobé-monitorování rozpuštěného kyslíku a mechanismus řízení pravidelné údržby. Uspořádejte online senzory rozpuštěného kyslíku na vstupu a výstupu topného systému, abyste mohli provádět monitorování v reálném čase- a automatický alarm, když koncentrace kyslíku překročí bezpečnostní práh. Pravidelně čistěte filtrační zařízení a teplosměnné povrchy, abyste odstranili nahromaděné nečistoty a včas odstranili skryté mikroprostředí s nedostatkem kyslíku-. Po každé generální opravě chemického čištění proveďte operaci vypuštění vzduchu ze systému a resetování odvzdušnění, aby se během údržby vypustil vzduch smíchaný do potrubí, poté doplňte pohlcovače kyslíku, abyste obnovili provozní prostředí s nízkým-rozpuštěným-kyslíkem. Zaměřte se na ultrazvukovou kontrolu tloušťky a elektrochemickou detekci potenciálu pro snadnou akumulaci plynu a polohy pokrytí sedimentů každých šest měsíců, abyste vyhodnotili riziko důlkové koroze v buňce s koncentrací kyslíku.
Údaje z terénních aplikací ukazují, že topné trubice pracující v systémech s nízkým -rozpuštěným-kyslíkovým médiem nevykazují po dlouhodobém- provozu žádnou důlkovou chybu způsobenou buňkou koncentrace kyslíku. Naproti tomu u zařízení bez odvzdušňovacích opatření dojde během 4 až 9 let k místnímu úniku pod-úsadou. Závěrem lze říci, že klasifikovaná konfigurace fyzikálního a chemického odvzdušnění, optimalizace struktury stagnace plynu, synergická pasivační regulace kvality vody a monitorování rozpuštěného kyslíku v reálném čase- mohou eliminovat potenciální rozdílnou hnací sílu koroze buněk koncentrace kyslíku. Technologie středního odvzdušnění optimalizuje celkové provozní prostředí topných trubek, účinně zabraňuje skryté lokalizované korozi pod usazeninami a poskytuje stabilní nízko{10}}korozní provozní podmínky pro dlouhodobý-bezpečný provoz topných trubek z nerezové oceli 316 v různých průmyslových uzavřených a polo{13}}uzavřených procesních systémech.
