Visoko{0}}temperaturna oksidacijska korozija uglavnom se javlja kada je grijaća cijev izložena zraku iznad 500 stupnjeva pod uvjetima suhog gorenja ili plinske-faze zagrijavanja. Kisik u atmosferi reagira s elementima željeza, kroma i nikla na površini metala stvarajući oksidne naslage. Sloj oksida je labav i lako ga se kontinuirano ljušti, što dovodi do progresivnog stanjivanja stijenke cijevi, krtosti materijala i lokalnog oštećenja perforacije. Ovaj se kvar često pojavljuje u izloženom dijelu iznad razine tekućine opreme za tekuće grijanje i cjevovoda za suho grijanje peći.
1. Princip reakcije oksidacije
Na normalnoj temperaturi, nehrđajući čelik 316 stvara kompaktni pasivni film krom oksida koji blokira oksidaciju. Kada temperatura naglo poraste i prijeđe kritičnu temperaturu oksidacije, originalni zaštitni film se uništava. Krom, željezo i nikal uzastopno prolaze kroz reakcije oksidacije da bi se stvorili miješani oksidi uključujući Cr₂O₃, FeO i Fe2O3. Novoformirani oksidni kamenac ima veliku razliku u koeficijentu toplinskog širenja u odnosu na osnovni metal. Tijekom hladnih i vrućih izmjeničnih procesa, sloj oksida puca i otpada, otkrivajući svježu metalnu matricu. Matrica se opetovano oksidira i ljušti, a debljina stijenke cijevi se smanjuje iz godine u godinu. U zraku visoke -temperature koji sadrži vodenu paru, molekule vode će prodrijeti kroz oksidni sloj i ubrzati unutarnju oksidaciju duž granica zrna, uzrokujući oštećenje intergranularne oksidacije.
2. Tipični položaji pojavljivanja
Linija razine tekućine, gornji izloženi dio cijevi: Dugotrajno suho gorenje u vrućem zraku bez srednjeg hlađenja, površinska temperatura daleko premašuje uronjeni dio;
Grijanje krajeva cijevi i priključaka ožičenja: Loša disipacija topline dovodi do lokalnog pregrijavanja i prioritetne promjene boje uslijed oksidacije;
Cijevi za grijanje peći: potpuno izložene visoko{0}}temperaturnom plinskom okruženju bez izolacije tekućine.
3. Glavni ubrzavajući uvjeti
Održano suho gorenje bez potapanja tekućine, bez srednjeg rasipanja topline što dovodi do ultra-visoke površinske temperature;
Visoka vlažnost ili okruženje -s dimnim plinom koje sadrži sumpor, koje nagriza i uništava zaštitni film od oksida;
Česti termalni ciklusi pokretanja-zaustavljanja, zbog čega se slojevi oksida neprestano ljušte i regeneriraju;
Ogrebotine i oštećenje pasivnog filma na površini cijevi, gubljenje početne anti{0}}oksidacijske barijere.
4. Više-dimenzionalne mjere prevencije i kontrole
① Ugradite zaštitu za blokiranje razine tekućine
Postavite uređaj za{0}}isključivanje veze detekcije razine tekućine. Nakon što je razina tekućine niža od sigurne visine uranjanja, odmah prekinite napajanje kako biste potpuno iskorijenili suho gorenje i oksidaciju plinske-faze visoke-temperature.
② Optimizirajte dizajn gustoće snage
Razumno prilagodite snagu grijanja prema uvjetima rasipanja topline, izbjegavajte prekomjerno toplinsko opterećenje u jednoj-točki, spriječite lokalno pregrijavanje preko granice anti-oksidacije materijala 316.
③ Pojačati površinski anti-oksidacijski tretman
Provedite cjelovitu pasivizaciju ili elektropoliranje kako biste poboljšali kompaktnost i visoko{0}}temperaturnu stabilnost površinskog filma bogatog-kromom; za dugotrajne-radne uvjete grijanja plinom, na vanjsku stijenku može se nanijeti-antioksidacijski premaz na visokim-temperaturama.
④ Izolirajte okolinu korozivnog plina
Dodajte zapečaćeni vanjski omotač ili zaštitu od inertnog plina za grijaće cijevi koje rade u -sumpornim i vlažnim dimnim plinovima visoke-temperature, smanjite izravan kontakt između matrice i oksidativne atmosfere.
⑤ Nadogradnja kvalitete materijala
Za dugotrajne-radne uvjete izložene-temperaturama, zamijenite 316 nehrđajućim čelikom 310S otpornim na visoke-temperature, koji ima viši sadržaj krom-nikla i izvrsne performanse protiv-oksidacije i-ljuštenja na visokim-temperaturama.
5. Tablica usporedbe učinaka prevencije
表格
| Način upravljanja | Stupanj oksidacijske korozije | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Bez zaštite od razine tekućine + dugotrajno-gorenje na suho | Jaka oksidacija i ljuštenje | Strogo zabranjeno u dizajnu opreme |
| Blokiranje razine tekućine + standardna konfiguracija napajanja | Standardna shema konvencionalnog grijanja tekućine | |
| Nadogradite na 310S visokotemperaturni-čelik + plinska izolacija | Dugotrajno-stabilna antioksidacija | Visoko{0}}temperaturne peći i oprema za grijanje na plin |
Zaključak
Visokotemperaturna-oksidacija 316 grijaćih cijevi u biti je kontinuirana potrošnja metalnih elemenata atmosferskim kisikom u uvjetima pregrijavanja. Najosnovnije sredstvo je eliminirati pregrijavanje suhog gorenja iz električne upravljačke veze. U kombinaciji s tretmanom za zaštitu površine i ciljanom zamjenom materijala za posebne radne uvjete, gubitak uzrokovan stanjivanjem i ljuštenjem grijaćih cijevi-prouzročen visokotemperaturnom oksidacijom može se učinkovito izbjeći.
