Il funzionamento a lungo-termine dei sistemi di riscaldamento a circolazione chiusa porta inevitabilmente al graduale accumulo di incrostazioni inorganiche, sedimenti e melma biologica sulla parete interna dei tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316. Questi depositi si attaccano saldamente alla superficie del tubo e isolano l'area metallica locale dalla massa del fluido circolante, formando un ambiente con micro-gap confinato. All'interno della regione coperta dai sedimenti-, l'ossigeno viene rapidamente consumato, gli ioni cloruro si concentrano continuamente e si accumulano metaboliti microbici acidi, che distruggono facilmente la pellicola passiva-ricca di cromo e innescano la corrosione nascosta sotto-depositi. A differenza della corrosione uniforme, questo tipo di danno si sviluppa spesso sotto gli strati di incrostazioni senza segni precoci di perdite visibili, fino a quando non si verificano improvvisamente vaiolature profonde o perforazioni penetranti. Molti guasti prematuri dei tubi di riscaldamento si verificano in tubazioni senza manutenzione di pulizia a lungo termine, anche se la gestione convenzionale della qualità dell'acqua e degli inibitori della corrosione è ben implementata. La formulazione di procedure standardizzate di pulizia chimica periodica è una misura di manutenzione essenziale per rimuovere i depositi di incrostazioni e prevenire sostanzialmente la corrosione localizzata sotto-depositi.
La pulizia chimica dei tubi riscaldanti in acciaio inossidabile comprende generalmente quattro fasi fondamentali sequenziali: lavaggio con acqua, sgrassaggio alcalino, decapaggio acido con inibitore di corrosione e passivazione di neutralizzazione. Il lavaggio preliminare con circolazione d'acqua rimuove lo sporco sospeso in sospensione e le impurità granulari di grandi dimensioni per evitare depositi secondari durante il successivo trattamento chimico. Il liquido detergente alcalino dissolve il grasso, la melma biologica organica e le incrostazioni adesive, allentando la forza di adesione tra i depositi e la parete interna del tubo. Il decapaggio acido dissolve le incrostazioni inorganiche di calcio-magnesio e gli strati di ossido, mentre l'aggiunta di speciali inibitori della corrosione dell'acciaio inossidabile può prevenire danni da eccessivo-decapaggio al substrato metallico. La fase finale di neutralizzazione e passivazione ripristina un film passivo protettivo compatto sulla superficie dell'acciaio inossidabile pulita, evitando la corrosione atmosferica secondaria dopo il riavvio del sistema. Un rapporto inadeguato del detergente, un'eccessiva durata del decapaggio o la mancata procedura di passivazione causeranno l'assottigliamento del film passivo, l'vaiolatura superficiale e persino l'aggravamento dei successivi rischi di corrosione.
Tabella 1 Classificazione delle incrostazioni, programmi di pulizia chimica corrispondenti e specifiche operative
| Grado di incrostazione|Composizione del deposito principale|Processo di pulizia consigliato|Parametri chiave del processo|Vantaggio anti-corrosione post-pulizia|| ----|----|----|----|| Grado 1 (Fouling leggero)|Polvere sciolta, sottile pellicola biologica|Solo pulizia alcalina circolante|50–60 gradi, circolazione per 4–6 ore|Rimuovere gli inquinanti organici, ripristinare le prestazioni originali del film passivo|| Grado 2 (Fouling medio)|Melma organica mista + scaglia inorganica sottile|Sgrassaggio alcalino + decapaggio acido inibito|Temperatura del liquido acido 40–50 gradi, tempo di decapaggio 3–5 ore|Eliminare le condizioni che inducono la cella di concentrazione di ossigeno locale|| Grado 3 (incrostazione grave)|Incrostazioni minerali dure e spesse + depositi microbici appiccicosi|Lavaggio alcalino a due stadi + decapaggio acido + passivazione|Prelavaggio due volte, controllare rigorosamente il tempo di decapaggio|Eliminare completamente le fonti nascoste di corrosione sottodeposito|| Grado 4 (scala indurita)|Scaglia di silicato compatto, strato di ossido invecchiato|Pulizia pre-complessante + circolazione acida inibita|Aggiungere il penetrante anticalcare, prolungare la circolazione a 6–8 h|Evitare vaiolature locali causate da una rimozione incompleta del calcare |
Le imprese devono determinare il ciclo di pulizia in base alla corrosività media e ai dati storici di rilevamento delle incrostazioni: i sistemi di circolazione industriali generali implementano la pulizia chimica ogni 12-18 mesi; ambienti ad alta-temperatura,-alto contenuto di cloruri e-microbi accorciano il ciclo a 6-9 mesi. Prima della pulizia formale, è necessario eseguire-test di compatibilità dinamica su piccola scala per confermare che il detergente non corroderà l'acciaio inossidabile 316 e gli accessori di tenuta della tubazione. Durante l'intero processo di pulizia, è necessario il-monitoraggio in tempo reale del valore del pH, della concentrazione degli ioni di ferro e della temperatura; una volta che il contenuto di ioni ferro rimane stabile per più di due ore consecutive, indica che la reazione di decapaggio ha raggiunto l'equilibrio e la soluzione acida può essere scaricata. Dopo la pulizia e la neutralizzazione, l'intero sistema dovrà essere riempito con una soluzione di passivazione per il trattamento circolante per ricostruire la pellicola protettiva passiva. Tutti i registri di pulizia, i dati sui lotti degli agenti, le curve dei parametri di monitoraggio in loco e i rapporti di ispezione post-pulizia devono essere archiviati e vincolati al file di tracciabilità dell'intero ciclo di vita dell'apparecchiatura. Dopo il riavvio del funzionamento, il dosaggio dell'inibitore di corrosione e il campionamento regolare della qualità dell'acqua dovranno essere ripresi tempestivamente per ritardare il ri-accumulo dei depositi.
La pulizia chimica standardizzata periodica elimina completamente il prerequisito per la corrosione da sotto-depositi causata da incrostazioni medie. In combinazione con la regolazione della qualità dell'acqua, l'inibizione microbica e la protezione con inibitori della corrosione, forma un sistema di manutenzione a circuito chiuso- anticorrosivo per la tubazione interna. La regolare manutenzione della decalcificazione e della passivazione prolunga efficacemente la durata dei tubi riscaldanti in acciaio inossidabile 316, evita improvvise perdite causate da corrosione nascosta e riduce le perdite economiche derivanti dall'arresto non pianificato della produzione nei sistemi di riscaldamento industriali.
