Durante la lavorazione, la saldatura, lo stoccaggio, il trasporto e la manutenzione delle attrezzature, i tubi riscaldanti in acciaio inossidabile 316 vengono inevitabilmente contaminati da fluido da taglio, schizzi di saldatura, limatura di ferro, macchie di olio, polvere e residui residui di decapaggio. Questi inquinanti superficiali non possono essere completamente rimossi mediante la pulizia manuale convenzionale o il semplice lavaggio con acqua. Le particelle residue di ferro libero formeranno microcelle galvaniche sulla superficie dell'acciaio inossidabile, mentre lo sporco organico e i sedimenti inorganici ricoprono aree locali innescando la corrosione interstiziale sotto la deposizione di sedimenti. I contaminanti ostacoleranno inoltre la formazione uniforme di pellicole passive durante il decapaggio e la passivazione, determinando difetti locali nello strato protettivo e riducendo notevolmente la resistenza alla corrosione per vaiolatura dei tubi riscaldanti. Molte aziende si affidano ancora ai tradizionali metodi di pulizia manuale, che presentano bassa efficienza, qualità di pulizia non uniforme e un alto tasso di mancata pulizia, lasciando numerosi punti nascosti di inizio corrosione sulle superfici dei tubi. Pertanto, la divulgazione e l'applicazione standardizzata della tecnologia di pulizia a ultrasuoni ad alta-potenza è un mezzo di pretrattamento efficace per rimuovere completamente gli inquinanti superficiali ed eliminare alla fonte i rischi di corrosione indotti dall'inquinamento-.
La pulizia a ultrasuoni si basa sull'effetto di cavitazione generato dalle onde sonore ad alta-frequenza nel mezzo liquido per realizzare una pulizia profonda delle superfici del pezzo e dei piccoli spazi vuoti. Quando le onde ultrasoniche si propagano nella soluzione detergente, innumerevoli micro-bolle si formano continuamente, si espandono e collassano violentemente istantaneamente, producendo forti onde d'urto e forza di impatto di micro getti. Tale forza meccanica può rimuovere macchie di olio, particelle metalliche incastrate, residui di ossido di saldatura e minuscola polvere dalla superficie dell'acciaio inossidabile, penetrando anche negli spazi stretti di filettature, cordoni di saldatura e sezioni piegate dove la pulizia manuale non può raggiungere. In combinazione con la dissoluzione chimica dei detergenti a base di acqua-, gli inquinanti organici vengono emulsionati e decomposti, mentre le impurità inorganiche vengono fisicamente rimosse e sospese nella soluzione, in modo da ottenere una pulizia della superficie completa-, uniforme e priva di inquinamento-. Il processo di pulizia non graffierà il substrato di acciaio inossidabile né danneggerà la pellicola passiva originale, evitando i difetti superficiali artificiali causati dalle spazzole in filo di acciaio e dagli strumenti abrasivi.
Questo studio riassume quattro specifiche applicative standardizzate fondamentali per la pulizia a ultrasuoni di tubi riscaldanti in acciaio inossidabile 316, tra cui la selezione del detergente, l'impostazione dei parametri, l'ottimizzazione del flusso del processo e la protezione contro l'inquinamento secondario post-pulizia-.
Innanzitutto, seleziona detergenti compositi alcalini a base di acqua-ecologici{1}}a base di acqua abbinati a materiali in acciaio inossidabile. È vietato utilizzare liquidi detergenti acidi fortemente corrosivi nella vasca a ultrasuoni principale per prevenire la sovracorrosione della superficie-prima della passivazione. In caso di forte inquinamento da olio dovuto alla lavorazione, adottare un detergente sgrassante alcalino con funzioni emulsionanti e disperdenti; per minuscoli residui di polvere di ferro e ossido di saldatura incorporati, aggiungere una piccola quantità di disperdente chelante neutro per evitare l'adsorbimento secondario di particelle metalliche spellate sulla superficie del tubo. Rilevare regolarmente il valore del pH e il contenuto di olio della soluzione detergente, sostituire il fluido detergente in tempo quando il detersivo fallisce ed evitare che gli inquinanti si depositino ripetutamente sulla superficie del pezzo.
In secondo luogo, impostare parametri ragionevoli di frequenza ultrasonica, potenza e temperatura di pulizia. Per lo sgrassaggio complessivo della superficie e la rimozione convenzionale dello sporco, adottare ultrasuoni a bassa-frequenza alta-potenza da 25 kHz con temperatura di riscaldamento controllata a 45–55 gradi e tempo di pulizia di 8–15 minuti, che produce una forte forza di impatto di cavitazione adatta per rimuovere i contaminanti ostinati. Per gli spazi tra le filettature, i cordoni di saldatura e le piccole aree cieche, passa agli ultrasuoni a media-frequenza da 40 kHz per la pulizia fine secondaria per garantire una decontaminazione profonda di parti strutturali complesse. È necessario evitare tempi di pulizia eccessivamente lunghi per evitare piccoli fori di cavitazione sulla superficie lucidata, che diventeranno punti sensibili alla corrosione.
In terzo luogo, adottare un processo di pulizia segmentato a più-serbatoi per evitare-contaminazioni incrociate. Il processo è suddiviso in vasca di sgrassaggio ad ultrasuoni principale, vasca di risciacquo a troppopieno circolante e vasca di risciacquo finale con acqua deionizzata. Dopo la pulizia a ultrasuoni, il tubo di riscaldamento deve essere trasferito nel serbatoio di troppo pieno per un lavaggio preliminare per eliminare la maggior parte degli inquinanti sospesi, quindi risciacquato ripetutamente con acqua deionizzata ad elevata purezza fino a quando sulla superficie non rimangono più residui di detergente. È vietato trasferire direttamente i pezzi dalla vasca di pulizia sporca alla stazione di asciugatura senza un risciacquo multi-fase, altrimenti il detergente residuo formerà macchie d'acqua e arricchimento chimico locale sulla superficie del tubo.
In quarto luogo, implementare l'asciugatura a circuito chiuso e una protezione temporanea contro l'-inquinamento dopo la pulizia. Dopo il risciacquo, il pezzo viene inviato rapidamente a un forno di asciugatura ad aria calda senza polvere, a una temperatura inferiore a 80 gradi, per una disidratazione completa ed evitare la corrosione delle macchie d'acqua e l'adesione secondaria della polvere. I tubi di riscaldamento puliti dovranno essere temporaneamente sigillati con pellicole di plastica a prova di polvere- prima di entrare nel processo di decapaggio e passivazione, e sarà severamente vietato il contatto con strumenti in acciaio al carbonio, tavoli operatori macinati e unti. Pulire regolarmente la parete interna della vasca a ultrasuoni e sostituire l'elemento filtrante per mantenere la pulizia del sistema di pulizia e garantire la coerenza dell'effetto pulente per ciascun lotto di pezzi.
I test in nebbia salina neutra in batch mostrano che i tubi riscaldanti trattati mediante pulizia a ultrasuoni multi-fase standardizzata seguita da passivazione possono resistere all'erosione degli ioni cloruro per un tempo molto più lungo, con un tasso di residui di ferro libero sulla superficie ridotto di oltre il 95% rispetto ai campioni puliti manualmente. I dati delle applicazioni sul campo indicano che i tubi riscaldanti pretrattati a ultrasuoni riducono il tasso di guasti per vaiolatura indotti dall'inquinamento di oltre l'83% negli ambienti industriali ad alto contenuto di cloruri. In conclusione, selezionando speciali detergenti a base d'acqua per acciaio inossidabile-, ottimizzando la frequenza degli ultrasuoni e i parametri di temperatura, adottando un flusso di pulizia multi-anti-contaminazione incrociata-e una protezione corrispondente per l'asciugatura senza polvere-è possibile eliminare completamente vari inquinanti superficiali. Il pretrattamento a ultrasuoni ad alta-precisione getta basi pulite per la successiva formazione del film di passivazione, interrompendo efficacemente il percorso di formazione della corrosione localizzata indotta dalla contaminazione-e migliorando notevolmente la stabilità anticorrosiva a lungo termine-a-dei tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316 in ambienti industriali complessi.
