Il fallimento della penetrazione della corrosione per erosione-si riferisce all'effetto sinergico del fluido corrosivo che scorre ad alta-velocità e delle particelle solide trascinate sulla parete interna delle tubazioni in acciaio inossidabile 316. La sgrassatura fluida rimuove continuamente la pellicola protettiva passiva superficiale ricca di cromo-. Il substrato metallico esposto subisce immediatamente la corrosione elettrochimica con il mezzo per formare nuovi prodotti di corrosione, che vengono poi lavati via dal flusso del fluido. Il ciclo ripetuto di danneggiamento della pellicola, corrosione della matrice e distacco del prodotto si traduce in un continuo assottigliamento localizzato delle pareti. Quando lo spessore residuo della parete non è in grado di sopportare la pressione del sistema, si verificano perforazione stenopeica e perdite del fluido. Questo danno si concentra sulle deviazioni del flusso e sulle posizioni di impatto ed è evidente nelle condotte di riscaldamento che trasportano liquami, materiali cristallizzati e impurità-contenenti liquidi acidi.
1. Distruzione passiva della pellicola e meccanismo di erosione accoppiata-corrosione
La pellicola passiva intatta può isolare l'acciaio inossidabile dai mezzi corrosivi, ma l'impatto delle particelle ad alta-velocità e la forza di taglio del fluido graffieranno meccanicamente e staccheranno lo strato di ossido. Senza la protezione del film di passivazione, la superficie metallica si dissolve rapidamente elettrochimicamente generando ruggine sciolta e sedimenti di corrosione. Questi fragili prodotti della corrosione non possono aderire stabilmente e vengono immediatamente rimossi dal mezzo che scorre, quindi il substrato perde la possibilità di ricostruire uno strato protettivo completo. L'abrasione meccanica e la corrosione chimica si favoriscono a vicenda fino a formare un ciclo di danno auto-accelerato. A differenza della singola abrasione pura o della corrosione uniforme, l'erosione-si basa sull'accoppiamento della forza idrodinamica e della reazione elettrochimica per accelerare notevolmente la perdita di spessore della parete.
2. Posizioni tipiche soggette a erosione-danno da corrosione
Sezioni di tubi diritti di uscita della pompa con velocità di flusso massima e impatto di particelle più forte;
Arco interno dei gomiti e superfici di derivazione dei T dove la direzione del flusso cambia bruscamente per formare un impatto diretto;
Sezioni di tubo ridutrici con restringimento improvviso del diametro del tubo che porta ad una velocità di flusso accelerata;
Fondo orizzontale della tubazione dove le impurità solide si depositano e scivolano per produrre un lavaggio per attrito a lungo termine;
Tubi di derivazione di campionamento di-diametro piccolo e parti di strozzamento dell'orifizio con aumento della velocità del flusso locale.
3. Fattori fondamentali che inducono l’accelerazione del fallimento
Una grande quantità di sedimenti cristallini, detriti metallici e impurità solide viene miscelata nel mezzo del processo senza filtrazione-frontend;
La portata operativa del sistema supera di gran lunga il limite di progettazione anti-abrasione delle tubazioni in acciaio inossidabile;
Il layout della tubazione è privo di strutture tampone e di guida del flusso, facendo sì che il fluido colpisca direttamente la parete del tubo verticalmente;
Il mezzo contiene ioni cloruro e componenti acidi deboli che riducono la stabilità del film passivo;
Funzionamento a circolazione ininterrotta a lungo-termine senza pigging periodico della tubazione e rimozione dei sedimenti.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Installare filtri di tipo Y- ed elementi filtranti di precisione all'ingresso principale del sistema di tubazioni
Blocca le impurità del particolato solido alla fonte per eliminare le condizioni di induzione dell'abrasione.
② Controllare rigorosamente la velocità del flusso della tubazione entro l'intervallo consentito di anti-erosione dell'acciaio inossidabile 316
Ridurre l'energia cinetica del fluido e l'intensità dell'impatto dai parametri operativi.
③ Aggiungere deflettori di deviazione e sezioni tampone sui gomiti e sulle posizioni vulnerabili dei T
Convertire l'impatto verticale in flusso tangenziale per indebolire il lavaggio turbolento locale.
④ Eseguire regolarmente un trattamento di passivazione a dosaggio medio per migliorare la compattezza del film protettivo superficiale
Migliorare la capacità della parete del tubo di resistere allo stripping meccanico.
⑤ Organizzare un'ispezione endoscopica trimestrale e la misurazione dello spessore delle pareti per le sezioni chiave del lavaggio
Sostituire i raccordi dei tubi molto assottigliati prima che si verifichi la perforazione.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità di controllo filtro e layout | Erosione-Rischio di corrosione | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Nessuna filtrazione anteriore + portata oltre-limite + nessuna struttura di guida del flusso | Perdite di perforazione locali compaiono dopo un funzionamento continuo a medio- termine | Aggiungi apparecchiature di filtraggio e trasforma le posizioni soggette a impatto sulla pipeline |
| Intercettazione delle impurità front-end + limitazione dei parametri di portata + ottimizzazione della struttura di deviazione | Interrompe efficacemente il ciclo di spellatura della pellicola e di corrosione accoppiata | Specifiche di layout standard per impurità-contenenti tubazioni di riscaldamento medie in acciaio inossidabile 316 |
| Trattamento di rivestimento con indurimento superficiale + monitoraggio del flusso-in tempo reale + rilevamento regolare dello spessore | Pericolo nascosto estremamente basso di penetrazione nella parete del tubo e arresto imprevisto | Schema preferito per progetti di reti di tubazioni per il riscaldamento di mezzi di cristallizzazione e liquami industriali |
Conclusione
L'erosione del tubo riscaldante in acciaio inossidabile 316-il guasto da corrosione è causato dall'azione congiunta della raschiatura delle particelle fluide che distrugge la pellicola passiva e dalla successiva corrosione elettrochimica che dissolve la matrice metallica, portando a un rapido assottigliamento e perforazione locale delle pareti. Le principali misure di prevenzione includono la creazione di strutture di filtrazione media per rimuovere le impurità solide, la limitazione della velocità del flusso della tubazione, l'ottimizzazione della struttura della tubazione per evitare l'impatto diretto, il rafforzamento della manutenzione della passivazione della superficie della tubazione e l'implementazione di ispezioni regolari dello spessore. La gestione a ciclo chiuso-dell'intero processo del pretrattamento del mezzo, il controllo dei parametri di processo e la manutenzione quotidiana delle apparecchiature possono eliminare le perdite delle tubazioni e gli incidenti legati ai tempi di inattività del sistema causati da danni da erosione-corrosione delle tubazioni in pressione di riscaldamento in acciaio inossidabile 316.
