Nell'effettivo funzionamento industriale, la maggior parte dei danni prematuri dei tubi riscaldanti in acciaio inossidabile 316 non è causata da difetti di qualità del materiale, ma da una progettazione irragionevole, da un'installazione errata, da un funzionamento irregolare e da un ambiente medio inadeguato. L'ordinamento sistematico delle tipiche modalità di guasto e delle cause profonde può guidare l'ottimizzazione mirata e ridurre notevolmente il tasso di scarto delle apparecchiature di riscaldamento.
Il primo fallimento più frequente è la perforazione per vaiolatura. L’incentivo principale è l’erosione degli ioni cloruro. L'acqua del rubinetto, l'acqua di raffreddamento circolante, la salamoia e le acque reflue di processo contengono tutti componenti di cloruro. Quando incrostazioni locali o sedimenti formano minuscoli spazi sulla superficie del tubo, gli ioni cloruro si raccolgono e si concentrano nell'area di occlusione, rompendo la pellicola passiva per formare piccoli punti di corrosione dell'anodo. Durante il funzionamento a lungo-termine, i pozzi si espandono continuamente verso l'interno fino a penetrare nella parete del tubo. Le cause principali più comuni includono l'acqua di reintegro non filtrata, il-spegnimento a lungo termine che porta al ristagno dell'acqua e la mancanza di una regolare manutenzione decalcificante.
Il secondo tipo di guasto principale è la tensocorrosione (SCC). Coesistono tre condizioni essenziali: stress residuo di trazione, mezzo contenente cloruro-e temperatura superiore a 60 gradi. Saldature, piegature e lavorazioni a freddo lasceranno grandi tensioni residue all'interno del corpo del tubo; il fissaggio forzato durante l'installazione introdurrà inoltre stress di montaggio. Una volta che il mezzo di riscaldamento contiene cloruro e la temperatura di esercizio rientra nell'intervallo sensibile, la propagazione delle cricche avverrà rapidamente senza evidenti tracce di corrosione esterna, con conseguente improvvisa rottura e perdita del tubo. Le aree saldate e le sezioni piegate rappresentano le-posizioni a più alto rischio per questo guasto.
In terzo luogo, la corrosione intergranulare si verifica soprattutto sui tubi di riscaldamento saldati. Durante il riscaldamento e il raffreddamento lento della saldatura, il carburo di cromo precipita lungo i bordi dei grani, determinando un impoverimento del cromo ai bordi dei grani e la perdita della capacità anti-corrosiva. La corrosione si diffonde lungo gli spazi tra i grani dall'esterno verso l'interno, rendendo il metallo fragile e facile a rompersi sotto una leggera forza esterna. Questo problema viene notevolmente alleviato adottando il materiale 316L a basso-carbonio, ma la ricottura di distensione post-saldatura è ancora necessaria per tubi a pareti spesse-utilizzati in ambienti corrosivi.
In quarto luogo, la corrosione da erosione avviene in ambienti ad alto-flusso come i sistemi di circolazione delle condutture. Il fluido ad alta-velocità trasporta particelle solide per lavare continuamente la superficie del tubo, rimuovendo meccanicamente la pellicola protettiva passiva. L'acciaio inossidabile non riesce a formare nel tempo una pellicola di ossido completa, con conseguente assottigliamento uniforme dello spessore della parete. Questo guasto si verifica spesso nelle posizioni di ingresso del liquido e di rotazione del tubo di riscaldamento.
In quinto luogo, la corrosione microbica viene facilmente trascurata nei sistemi idrici chiusi a circolazione. I batteri solfato-riduttori e i batteri ferrosi si attaccano alla superficie per formare biofilm, creando un ambiente acido anaerobico locale sotto il film, accelerando la vaiolatura localizzata. I sistemi con bassa velocità del flusso e standby a lungo-termine sono estremamente soggetti a questo danno nascosto da corrosione.
Tabella 1 Tipico fenomeno di guasto, causa principale e piano di miglioramento di 316 tubi riscaldanti
表格
| Fenomeno del fallimento | Causa principale | Soluzione di ottimizzazione |
|---|---|---|
| Perforazione locale di piccoli fori | Arricchimento di cloruro sotto sedimento di incrostazioni | Decalcificazione regolare, elettrolucidatura, addolcimento della qualità dell'acqua |
| Crepa fragile vicino alla saldatura/flessione | Tensioni residue di trazione + cloruro + alta temperatura | Utilizzare 316L, trattamento termico post-saldatura, evitare l'installazione forzata |
| Infragilimento e sfaldamento delle saldature | Deplezione di cromo al bordo grano dopo la saldatura | Processo di saldatura rigoroso, controllo della velocità di raffreddamento |
| Assottigliamento complessivo della parete alla porta di afflusso | Erosione da dilavamento fluida | Aumentare lo spessore della parete del tubo, aggiungere deflettori tampone |
| Vaiolature sparse casuali con fanghi | Corrosione microbica del biofilm | Disinfezione regolare, aumento della portata della tubazione |
Individuando la causa principale del guasto anziché limitarsi a sostituire le parti danneggiate, le aziende possono ridurre-i costi di sostituzione delle apparecchiature a lungo termine e migliorare la stabilità del sistema di riscaldamento.
