316 grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika koje se naširoko koriste u povratu otpadne topline iz dimnih plinova kotlova, pećima za sušenje i opremi za toplinsku obradu s visoko{1}}vlagom često rade u plinskim okruženjima koja sadrže sumporne okside, dušikove okside, vodenu paru i slanu maglu. Kada lokalna temperatura površine grijaće cijevi padne ispod temperature rosišta dimnog plina, zasićena vodena para kondenzira se u tanki tekući film na vanjskoj stijenci cijevi. Kisele tvari poput sumpornog dioksida i dušikovog dioksida otapaju se u kondenziranoj vodi stvarajući razrijeđenu sumpornu kiselinu i dušičnu kiselinu, koje kontinuirano nagrizaju -kromom bogat pasivni film nehrđajućeg čelika i izazivaju tipičnu koroziju rosišta. Za razliku od konvencionalne korozije uranjanjem u tekućoj{6}}fazi, korozija točke rosišta uglavnom se javlja povremeno u izmjeničnim suhim i mokrim uvjetima. Lokalna koncentracija kiseline kontinuirano se nakuplja s ponovljenom kondenzacijom i isparavanjem, što dovodi do brzog ravnomjernog stanjivanja i rupičaste perforacije stijenke cijevi za grijanje. Mnogi dizajneri toplinske opreme fokusiraju se samo na visoko{9}}temperaturne anti-učinkovitosti ignoriranja rizika od lokalnog pada temperature ispod točke rosišta, što rezultira čestim preranim istjecanjem grijaćih cijevi za povrat otpadne topline. Stoga su precizna kontrola temperature, površinska anti{12}}korozivna modifikacija i predtretman dimnih plinova ključne strategije za uklanjanje skrivenih opasnosti od korozije rosišta.
Korozija točke rosišta slijedi tipičan mehanizam korozije s izmjeničnom suhom-mokrom koncentracijom kiseline. Dimni plin sadrži veliku količinu vodene pare i kiselih plinovitih zagađivača. Sve dok je temperatura površine cijevi za grijanje niža od točke rosišta dimnih plinova, dolazi do kontinuirane kondenzacije tekuće vode. Kiseli plinovi se otapaju u kondenzatu i stvaraju razrijeđenu otopinu kiseline, koja uništava zaštitni oksidni sloj na površini nehrđajućeg čelika i uzrokuje ravnomjerno anodno otapanje. Tijekom povremenog isključivanja opreme, kondenzirana kisela tekućina isparava, a kisele soli ostaju pričvršćene na stijenku cijevi. Kada se oprema ponovno pokrene, vodena para ponovno se kondenzira, a zaostale soli se ponovno otapaju da bi se stvorio kiseli medij veće-koncentracije, što znatno ubrzava brzinu korozije. Područja sa slabom izmjenom topline, položajima propuštanja zraka i nisko{8}}temperaturnim dijelom na repu dimnjaka najosjetljivija su na koroziju rosišta, često popraćenu raširenim hrđanjem i lokalnim rupičastim defektima.
Ova studija predstavlja četiri tehnologije sustavne prevencije za koroziju rosišta grijaćih cijevi: strogu kontrolu površinske temperature, prethodnu obradu za pročišćavanje dimnih plinova, zaštitu od kiselih premaza na visokim-temperaturama i razumnu optimizaciju toplinske izolacije.
Najprije osigurajte da je radna temperatura površine grijaće cijevi uvijek viša od točke rosišta dimnih plinova. Izračunajte stvarnu temperaturu rosišta prema sadržaju vodene pare i sumpora u dimnim plinovima i postavite minimalnu temperaturu površine grijaće cijevi da bude najmanje 15 stupnjeva iznad točke rosišta. Izbjegavajte povremeni rad s-niskim opterećenjem koji dovodi do oštrog pada temperature stijenke cijevi; usvojite proceduru pokretanja-pregrijavanja kako biste spriječili trenutačnu kondenzaciju tijekom pokretanja opreme. Za niske-temperaturne dijelove dimnog plina, pravilno povećajte gustoću snage grijanja kako biste izbjegli lokalno prekomjerno hlađenje i stvaranje kiselog tekućeg filma.
Drugo, instalirajte uređaje za odsumporavanje i denitrifikaciju dimnih plinova plus predtretman dehidracije na prednjem kraju. Smanjite sadržaj sumpornih oksida, dušikovih oksida i vodene pare u dimnom plinu kako biste smanjili ukupnu vrijednost točke rosišta i korozivnost kondenzirane tekućine. Redovito uklanjajte čestice prašine i soli u dimnom plinu kako biste izbjegli taloženje krutih zagađivača na površini cijevi, koji lako apsorbiraju vlagu i stvaraju lokalna kisela područja visoke-koncentracije. Pročišćeni dimni plin bitno smanjuje izvor korozivnih medija za koroziju rosišta.
Treće, na vanjsku površinu grijaćih cijevi nanesite anorganski keramički ili fluorougljični premaz otporan-na visoke temperature-. Prije izrade pjeskarite površinu cijevi do razine Sa2,5 kako biste osigurali prianjanje premaza. Gusti premaz može izolirati kondenziranu kiselu tekućinu od izravnog kontakta s podlogom od nehrđajućeg čelika, odolijevajući dugotrajnoj-izmjeničnoj eroziji razrijeđene kiseline i suhih-mokrih ciklusa. Premaz također može smanjiti prianjanje prašine i soli, čineći površinu cijevi lakom za pranje dimnim plinom kako bi se izbjeglo lokalno obogaćivanje soli i koncentrirana korozija.
Četvrto, optimizirajte toplinsku izolaciju i dizajn brtvljenja za propuštanje zraka za opremu za grijanje. Zabrtvite sve prirubnice, pristupna vrata i spojeve cjevovoda kako biste spriječili curenje hladnog zraka iz okoline u dimnjak, što će uzrokovati lokalni pad temperature i kondenzaciju rose. Omotajte visokotemperaturne toplinske izolacijske slojeve na vanjsku stijenku dimnjaka i grijaće kutije kako biste smanjili gubitak topline i izbjegli pretjerano hlađenje grijaće cijevi u repnom dijelu. Postavite grijaće cijevi u visoko-temperaturno područje dimnjaka što je više moguće i izbjegavajte instaliranje grijaćih snopova u nisko-temperaturnim mrtvim zonama gdje se hladni zrak lako nakuplja.
Usporedna provjera na terenu pokazuje da cijevi za grijanje koje rade iznad temperature rosišta sa zaštitom premaza-otpornog na kiselinu mogu neprekidno raditi više od 27 mjeseci bez očitog stanjivanja stijenki. Nasuprot tome, neizolirani nisko{3}}temperaturni dijelovi grijanja bez predtretmana dimnih plinova trpe jaku kiselinsku koroziju rosišta i perforaciju unutar 5 do 9 mjeseci. U zaključku, održavanje temperature površine cijevi iznad točke rosišta, pročišćavanje korozivnih komponenata dimnih plinova, primjena-prevlaka-otpornih na kiselinu i brtvljenje struktura toplinske izolacije mogu učinkovito obuzdati koroziju točke rosišta. Ove-kontrolne mjere cijelog procesa eliminiraju rizike od naizmjenične suhe-mokre kisele korozije u termalnim okruženjima dimnih plinova, produžuju radni vijek opreme za grijanje s povratom otpadne topline i smanjuju troškove održavanja i zamjene za industrijske toplinske sustave.
