La deposizione di incrostazioni è il prerequisito principale che innesca la-corrosione dei depositi dei tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316. Anche con una pulizia chimica regolare e un dosaggio di inibitori di corrosione, una progettazione strutturale irragionevole porterà a un continuo accumulo di sedimenti nelle zone morte a basso-flusso, a un'improvvisa espansione del diametro dei tubi e a superfici interne ruvide. Sedimenti tra cui incrostazioni di calcio-magnesio, particelle solide sospese e fanghi biologici ricoprono la parete interna del tubo, formando un microambiente-carente di ossigeno in cui gli ioni cloruro si concentrano continuamente e le sostanze metaboliche acide si accumulano, distruggendo infine la pellicola passiva-ricca di cromo e inducendo vaiolatura nascosta e corrosione interstiziale. Molti guasti dovuti alle perdite dei tubi di riscaldamento si verificano preferenzialmente in posizioni strutturalmente irragionevoli- soggette a incrostazioni, mentre le sezioni diritte e lisce della tubazione rimangono intatte per decenni. L'ottimizzazione della progettazione strutturale antivegetativa può ridurre sostanzialmente l'adesione e l'accumulo di sedimenti, eliminare le condizioni di formazione della corrosione da sotto-deposito e fungere da misura anticorrosiva economica a lungo termine-a lungo termine, a complemento delle strategie di manutenzione successive.
La progettazione antivegetativa-si concentra principalmente su quattro direzioni principali di ottimizzazione: controllo della rugosità della superficie interna, layout della struttura del flusso della tubazione, corrispondenza dei parametri di velocità del flusso e configurazione strutturale di facile-pulizia. Innanzitutto, la lucidatura a specchio o il trattamento di laminazione a freddo di precisione limita la rugosità della superficie interna entro Ra inferiore o uguale a 0,8 μm, riducendo la forza di adesione tra le particelle di incrostazione e la matrice metallica per facilitare la rimozione delle impurità dal fluido. In secondo luogo, sono vietati cambiamenti bruschi di diametro, giunti a T ad angolo retto, tubi ciechi e lunghe diramazioni stagnanti; vengono adottati una transizione semplificata e gomiti a ampio raggio-per eliminare le zone morte a basso-flusso in cui i sedimenti si depositano facilmente. In terzo luogo, la velocità del flusso di progetto è controllata nell'intervallo antivegetativo ottimale-per bilanciare l'effetto autopulente-e il rischio di erosione-corrosione, evitando sia un flusso eccessivamente basso che porta alla deposizione sia una velocità eccessiva-alta che causa l'abrasione passiva del film. In quarto luogo, impostare porte di pulizia riservate, punti di scarico e segmenti di tubazione rimovibili per il regolare lavaggio offline e la rimozione manuale dei fanghi, evitando angoli morti che non possono essere puliti a fondo dalla circolazione di agenti chimici. Qualsiasi dettaglio strutturale irragionevole si trasformerà in un punto di corrosione ad alto-rischio di corrosione in condizioni di servizio a lungo-termine.
Tabella 1 Classificazione del rischio di incrostazione, schemi di progettazione anti-incrostazione ed effetti di prevenzione della corrosione
| Grado di rischio di incrostazione|Caratteristica del difetto strutturale|Standard di progettazione anti-incrostazione ottimizzato|Requisito dei parametri di progettazione|Principale tipo di corrosione prevenibile|| ----|----|----|----|| Alto rischio di incrostazioni|Tubi ciechi, gomiti ad angolo retto, superficie interna ruvida Ra＞1.6μm|Eliminare le tubazioni senza uscita, adottare gomiti ad ampio raggio + lucidatura interna di precisione|Ra Inferiore o uguale a 0,8 μm, raggio di curvatura Maggiore o uguale a 1,5 volte il diametro esterno del tubo|Vaiolatura sotto deposito, corrosione interstiziale|| Rischio di incrostazioni medio|Improvvisa espansione del diametro, bassa velocità del flusso <0,6 m/s|Ottimizza il layout della tubazione, regola il diametro del tubo per aumentare la portata|Velocità del flusso di progetto controllata a 1,0–1,5 m/s|Corrosione localizzata indotta da microbi|| Basso rischio di incrostazioni|Tubazione diritta liscia, portata moderata|Conservare la struttura esistente, impostare un'interfaccia di lavaggio online regolare|Installare valvole di scarico a lavaggio rapido nei punti più bassi|Corrosione delle celle di concentrazione indotta da incrostazioni|| Ottimizzazione della pulizia facile|Gasdotto complesso multi-ramo con molteplici potenziali posizioni di deposizione|Disporre sezioni di tubo staccabili e aperture riservate per la pulizia|Una porta di pulizia ogni 50 metri di tubazione lunga|Corrosione da deposizione ripetuta dei fanghi residui |
Le aziende devono incorporare le specifiche di progettazione antivegetativa nel link di revisione del disegno delle apparecchiature in fase iniziale-e respingere gli schemi ad alto rischio di incrostazione nella fase di controllo della progettazione. Per gli impianti di riscaldamento esistenti con difetti strutturali intrinseci, le trasformazioni tecniche come la rimozione di tubi ciechi, la sostituzione di gomiti affilati e l'aggiunta di porte di lavaggio dovrebbero essere eseguite durante la manutenzione di arresto programmata. Nel processo di produzione dei tubi riscaldanti, devono essere formulate procedure standardizzate di lucidatura della superficie interna e l'ispezione della ruvidità superficiale deve essere inclusa negli elementi di test obbligatori in fabbrica; le superfici interne ruvide non qualificate necessitano di un trattamento di lucidatura secondario prima della consegna. Tutti i disegni di progettazione strutturale, i rapporti di ispezione della rugosità e i registri del layout della tubazione devono essere archiviati e legati al file di tracciabilità dell'intero ciclo di vita del prodotto, che fornisce la base per la localizzazione del guasto quando si verificano incidenti di corrosione indotti da incrostazioni. Nel frattempo, i parametri di progettazione antivegetativa dovrebbero essere abbinati al successivo controllo della qualità dell'acqua, al dosaggio degli inibitori e al ciclo di pulizia per formare una serie di schemi anticorrosione coordinati per l'intero processo, evitando la mancata corrispondenza dei parametri di progettazione e manutenzione che porta a un indebolimento dell'effetto antivegetativo.
La progettazione scientifica delle strutture anti{0}}incrostazioni sposta la prevenzione del rischio di corrosione verso la fase di progettazione di ricerca e sviluppo delle apparecchiature, riducendo sostanzialmente la probabilità di accumulo di sedimenti e i pericoli nascosti di corrosione sotto-deposito. In combinazione con il trattamento di precisione della superficie, l'ottimizzazione dei parametri dei fluidi e la manutenzione regolare e standardizzata della pulizia, crea un sistema di difesa anti-incrostazione e anti-corrosione multi-dimensionale e anti-corrosione per tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316. Una ragionevole progettazione antivegetativa non solo estende la durata di servizio sicura delle apparecchiature di riscaldamento, riduce la frequenza della pulizia chimica e i costi di revisione delle apparecchiature, ma migliora anche notevolmente la stabilità operativa a lungo termine dei sistemi di riscaldamento a circolazione industriali in vari ambienti corrosivi ad alto contenuto di incrostazioni.
