Il guasto per combustione causato da un'eccessiva incrostazione di ossido si riferisce a uno spesso strato di incrostazioni di ossido duro che si accumula continuamente sulla parete interna del lato riscaldante del tubo di riscaldamento. La conduttività termica dello strato di scaglia è estremamente bassa, formando una severa barriera di resistenza termica che ostacola il trasferimento di calore dalla parete del tubo al mezzo circolante. Una grande quantità di calore si accumula sulla parete metallica del tubo, provocando una sovratemperatura locale che supera di gran lunga la temperatura consentita di progettazione dell'acciaio inossidabile 316. Il materiale subisce un ingrossamento della grana, un infragilimento intergranulare e un rammollimento locale in caso di surriscaldamento a lungo termine. La resistenza della parete del tubo diminuisce drasticamente e la pressione di esercizio interna provoca direttamente rigonfiamenti locali, formazione di bolle e perdite finali di combustione perforata. Questo guasto rientra nel danno da sovraccarico termico indotto dall'ostruzione del trasferimento di calore-, comunemente riscontrabile nelle serpentine di riscaldamento e nei tubi di riscaldamento rivestiti con scarsa circolazione del mezzo.
1. Meccanismo di evoluzione del burnthrough del surriscaldamento
Quando i sali di calcio e magnesio e i prodotti di ossidazione nel mezzo riscaldante precipitano e si accumulano in strati densi, il calore generato dalla fonte di calore esterna non può essere rapidamente portato via dal fluido che scorre. L'energia termica si accumula sul substrato metallico tra la fonte di calore e lo strato di incrostazione, spingendo la temperatura della parete del tubo molto al di sopra dell'intervallo operativo nominale.. 316 L'acciaio inossidabile subirà un deterioramento irreversibile della struttura metallografica in caso di surriscaldamento prolungato ad alta-temperatura: l'ingrossamento del carburo e l'indebolimento dei bordi dei grani riducono la resistenza meccanica e la plasticità. Sotto pressione interna, l'area debole surriscaldata si gonfia dapprima verso l'esterno per formare un pacco a tamburo, con la parte più sottile del rigonfiamento soggetta a rottura istantanea e perdita del fluido. A differenza della corrosione da sotto{5}}deposito che si basa sull'erosione elettrochimica, questo danno deriva dal puro sovraccarico termico che degrada le proprietà meccaniche del materiale senza fare affidamento sulle reazioni di corrosione ionica.
2. Posizioni tipiche soggette a burnthrough indotto dalla scalabilità
Zona inferiore dei tubi di riscaldamento orizzontali dove si accumulano maggiormente depositi di sedimenti e incrostazioni;
Condotte di riscaldamento a serpentina con velocità di flusso bassa e velocità di rinnovo media lenta;
Tratti morti e tratti stagnanti della tubazione con quasi assenza di dilavamento dei liquidi e gravi incrostazioni;
Superfici riscaldanti dirette più vicine al vapore riscaldante o agli elementi riscaldanti elettrici;
Sezioni di tubi strette con sezione trasversale del flusso-ridotta ed effetto di lavaggio auto-pulente indebolito.
3. Fattori che inducono il nucleo ad accelerare il guasto da surriscaldamento
Mezzo di circolazione con elevata durezza e alto contenuto di impurità senza pretrattamento di addolcimento dell'acqua;
Funzionamento a lungo termine-a basso flusso-o di riscaldamento statico che porta a precipitazioni su scala ininterrotta;
Mancanza di decapaggio chimico regolare e pulizia in linea per eliminare le scaglie spesse invecchiate;
Impostazione eccessiva della potenza della fonte di calore, che supera la capacità di dissipazione del calore del mezzo circolante;
Filtro in ingresso ostruito causando insufficienza media di alimentazione e aggravando il surriscaldamento locale stagnante.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Configurare l'attrezzatura per l'addolcimento dell'acqua e la filtrazione multistadio-all'ingresso del sistema
Ridurre il contenuto di ioni di calcio e magnesio per inibire sostanzialmente la cristallizzazione delle incrostazioni.
② Aggiungere inibitori di calcare e disperdenti dedicati al mezzo circolante
Disperdere minuscoli cristalli per evitare che aderiscano e si accumulino sulla parete del tubo.
③ Vietare severamente il funzionamento a lungo termine-senza{1}}riscaldamento a flusso, impostare la protezione di interblocco del flusso minimo
Eliminare le condizioni di funzionamento del riscaldamento stagnante attraverso il controllo del programma.
④ Stabilire procedure di pulizia chimica a ciclo-fisso per rimuovere completamente gli spessi strati di incrostazioni
Eliminare la resistenza termica prima che il calcare causi il rischio di sovratemperatura.
⑤ Installare sensori della temperatura superficiale sulle sezioni principali del riscaldamento per l'allarme di sovratemperatura e l'arresto con interblocco
Evitare un sovraccarico termico prolungato della parete del tubo.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità operativa e di trattamento | Rischio di guasto burnthrough | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Nessun pretrattamento medio, nessuna decalcificazione regolare, riscaldamento statico consentito | Il burnout locale del rigonfiamento appare entro diversi cicli di riscaldamento | Interrompere l'operazione per la pulizia completa del decapaggio della tubazione e aggiungere l'attrezzatura-frontend per il trattamento dell'acqua |
| Dosaggio medio addolcente + protezione interblocco flusso + manutenzione periodica disincrostante | Controllare efficacemente lo spessore delle incrostazioni ed evitare la sovratemperatura del blocco del trasferimento di calore | Specifiche di funzionamento standard per impianti di riscaldamento in acciaio inossidabile a circolazione chiusa |
| Monitoraggio online della bilancia + interblocco della temperatura-in tempo reale + modulo di pulizia automatica | Pericolo nascosto di perforazione di surriscaldamento estremamente basso | Schema preferito per apparecchiature a tubi di riscaldamento a produzione continua e ininterrotta |
Conclusione
Il guasto da combustione indotto dalle incrostazioni del tubo di riscaldamento in acciaio inossidabile 316-è innescato dall'ostruzione del trasferimento di calore dovuto a incrostazioni spesse, con conseguente surriscaldamento della parete del tubo, deterioramento della struttura del materiale e rottura del-cuscinetto di pressione. Le principali misure di controllo includono la purificazione del mezzo di ingresso per ridurre le fonti di incrostazione, l'aggiunta di additivi chimici per sopprimere l'adesione delle incrostazioni, l'eliminazione delle condizioni di riscaldamento stagnante, la rimozione regolare delle incrostazioni accumulate e l'implementazione di interblocchi per il monitoraggio della temperatura. La gestione dell'intero-processo del trattamento del mezzo, i vincoli operativi e la manutenzione ordinaria possono prevenire l'arresto delle apparecchiature e i rischi per la sicurezza causati dalla combustione da sovraccarico termico dei tubi di riscaldamento.
