Nelle condotte di circolazione del riscaldamento chiuse, nei bollitori per reazioni chimiche e nei sistemi idrici di processo ad alta- temperatura, l'ossigeno disciolto distribuito in modo non uniforme nel mezzo liquido è uno degli incentivi nascosti per la corrosione delle celle di concentrazione dell'ossigeno dei tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316. Quando aree locali della superficie del tubo di riscaldamento sono coperte da sedimenti, melma biologica o strati di ristagno di gas, il contenuto di ossigeno disciolto all'interno della zona coperta è molto inferiore a quello del mezzo sfuso che scorre. Le regioni con sufficiente ossigeno disciolto fungono da catodo della cella elettrochimica in cui avviene la reazione di riduzione dell'ossigeno, mentre le aree coperte-carenti di ossigeno si trasformano in zone anodiche e soffrono la continua dissoluzione del metallo. Questo tipo di corrosione localizzata spesso inizia sotto piccoli depositi e si sviluppa gradualmente in cavità profonde. Molte aziende controllano solo il valore del pH e la concentrazione di ioni cloruro del mezzo, ma ignorano il monitoraggio dell'ossigeno disciolto e la gestione della deaerazione. Anche se gli indici di cloruro soddisfano l'intervallo standard, una distribuzione non uniforme dell'ossigeno disciolto provocherà comunque una grave corrosione per vaiolatura da sotto{8}deposito, portando a guasti inaspettati dovuti a perdite dei tubi di riscaldamento. Pertanto, il trattamento sistematico di deaerazione media combinato con la regolazione ausiliaria della qualità dell'acqua è una misura tecnica economica ed efficace per eliminare fondamentalmente la corrosione delle celle a concentrazione di ossigeno.
La corrosione delle celle a concentrazione di ossigeno ha origine dalla differenza di potenziale formata da una concentrazione incoerente di ossigeno disciolto su diverse posizioni della superficie dell'acciaio inossidabile. Nelle aree ricche di ossigeno-, l'intera pellicola passiva ricca di cromo-mantiene un elevato potenziale dell'elettrodo; all'interno delle zone morte coperte dai sedimenti-, l'ossigeno viene rapidamente consumato dalla respirazione microbica e dalle reazioni elettrochimiche, con conseguente attivazione passiva della pellicola e potenziale caduta. Si forma una grande differenza di potenziale tra le due regioni, determinando una continua dissoluzione anodica sulla superficie carente di ossigeno-. Anche una piccola area coperta abbinata a una grande superficie del catodo ricca di ossigeno-accelererà bruscamente la corrosione per vaiolatura concentrata. A temperature operative elevate, la solubilità dell'ossigeno nell'acqua diminuisce e il gas disciolto precipitato si accumula facilmente sulla parte superiore dei tubi di riscaldamento per formare coperte di gas, creando zone occluse ad ampio raggio-con carenza di ossigeno-. Nel frattempo, l’alta temperatura accelera la velocità della reazione elettrochimica, accorciando ulteriormente il periodo di incubazione della corrosione per vaiolatura. Gli inibitori di corrosione convenzionali possono rallentare la velocità di reazione solo in misura limitata, mentre una deaerazione approfondita può eliminare la forza trainante di questa corrosione elettrochimica dalla fonte.
Questo studio propone quattro strategie tecniche standardizzate per la deaerazione media per prevenire la corrosione delle celle a concentrazione di ossigeno dei tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316. Innanzitutto, selezionare tecnologie di deareazione mirate in base al grado di tenuta del sistema e alla temperatura operativa. Per i sistemi di circolazione dell'acqua aperti, adottare la deaerazione sotto vuoto combinata con dispositivi di deaerazione a spruzzo per rimuovere l'ossigeno disciolto dal mezzo attraverso la pressione negativa e il pieno contatto del gas-liquido. Per i sistemi di reazione e riscaldamento completamente chiusi, installare disaeratori termici, riscaldando il mezzo di processo fino al punto di ebollizione per ridurre la solubilità dell'ossigeno e scaricare l'ossigeno precipitato attraverso le tubazioni di scarico. Le apparecchiature sigillate su piccola-scala possono adottare la deaerazione chimica aggiungendo decontaminanti qualificati dell'ossigeno come derivati dell'idrazina o eritorbato di sodio, controllando rigorosamente la concentrazione di dosaggio per evitare l'introduzione di ioni impurità che causano rischi di corrosione secondaria. Rilevare regolarmente il contenuto di ossigeno disciolto in più punti di campionamento per garantire che il livello complessivo di ossigeno disciolto sia controllato al di sotto di 20 ug/L.
In secondo luogo, ottimizzare la disposizione della tubazione e del serbatoio di riscaldamento per eliminare il ristagno di gas e le zone locali di occlusione dei sedimenti. Installa valvole di scarico automatiche nei punti più alti delle tubazioni di riscaldamento, sulla parte superiore dei fasci di tubi di riscaldamento e in tutte le posizioni facili di accumulo del gas per scaricare tempestivamente l'ossigeno precipitato e il gas non condensabile, prevenendo la formazione di coperte di gas carenti di ossigeno a lungo termine sulla superficie del tubo. Ottimizza la velocità del flusso del fluido per evitare aree stagnanti a basso-flusso, ridurre l'adesione di sedimenti e melma biologica e garantire una distribuzione uniforme dell'ossigeno disciolto nell'intero sistema. Adottare un'installazione sospesa per il riscaldamento dei fasci tubieri per mantenere la superficie inferiore del tubo completamente pulita dal fluido che scorre, prevenendo la deposizione di fanghi e l'esaurimento locale dell'ossigeno nella posizione di contatto inferiore.
In terzo luogo, coordinare il trattamento di deaerazione con il dosaggio dell'inibitore passivante per stabilizzare il film passivo. Dopo la deaerazione, aggiungere correttamente gli scavenger di ossigeno di tipo passivante- che non solo possono rimuovere l'ossigeno disciolto residuo ma anche formare una densa pellicola protettiva di adsorbimento sulla superficie dell'acciaio inossidabile per riparare i microdifetti della pellicola passiva. Mantenere rigorosamente il pH del mezzo tra 7,5 e 9,0; L'ambiente alcalino favorisce la formazione e la densificazione del film passivo di ossido di cromo, migliorando ulteriormente la resistenza alla corrosione delle celle a concentrazione di ossigeno. Evitare frequenti prese d'aria causate da guasti alla tenuta dell'apparecchiatura; ispezionare regolarmente le guarnizioni delle flange, le tenute dell'albero e i giunti di dilatazione per evitare che l'aria esterna si infiltri nel sistema e fornisca continuamente ossigeno disciolto.
In quarto luogo, creare un meccanismo di monitoraggio-a lungo termine dell'ossigeno disciolto e di gestione della manutenzione periodica. Disponi sensori di ossigeno disciolto online all'ingresso e all'uscita del sistema di riscaldamento per realizzare un monitoraggio in tempo reale-e un allarme automatico quando la concentrazione di ossigeno supera la soglia di sicurezza. Pulire regolarmente l'attrezzatura filtrante e le superfici di scambio termico per rimuovere lo sporco accumulato ed eliminare tempestivamente i microambienti nascosti e occlusi carenti di ossigeno-. Dopo ogni revisione della pulizia chimica, eseguire l'operazione di ripristino dello scarico dell'aria del sistema e della deaerazione per scaricare l'aria miscelata nella tubazione durante la manutenzione, quindi rifornire gli assorbitori di ossigeno per ripristinare l'ambiente operativo a basso contenuto di ossigeno disciolto-. Concentrarsi sull'ispezione dello spessore a ultrasuoni e sul rilevamento del potenziale elettrochimico per facilitare l'accumulo di gas e le posizioni di copertura dei sedimenti ogni sei mesi per valutare il rischio di corrosione per vaiolatura delle celle con concentrazione di ossigeno.
I dati delle applicazioni sul campo mostrano che i tubi di riscaldamento che funzionano in sistemi a basso contenuto di-disciolto-ossigeno non presentano problemi di vaiolatura indotti dalle cellule con concentrazione di ossigeno dopo un servizio a lungo-termine. Al contrario, le apparecchiature prive di misure di deaerazione subiscono perdite locali di penetrazione dei depositi sotto- entro 4-9 anni. In conclusione, la configurazione classificata della deaerazione fisica e chimica, l'ottimizzazione della struttura di ristagno del gas, la passivazione sinergica della regolazione della qualità dell'acqua e il monitoraggio dell'ossigeno disciolto in tempo reale- possono eliminare la potenziale forza trainante della corrosione delle celle con concentrazione di ossigeno. La tecnologia di deaerazione media ottimizza l'ambiente di servizio complessivo dei tubi di riscaldamento, previene efficacemente la corrosione localizzata nascosta sotto i sedimenti e fornisce condizioni operative stabili a bassa-corrosione per il funzionamento sicuro a lungo-termine dei tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316 in vari sistemi di processo industriali chiusi e semi-chiusi.
