Порушення розрідження через високотемпературне окислення означає, що зовнішня стінка нагрівальних трубок із нержавіючої сталі 316 піддається довготривалому -високому{3}}температурному середовищу повітря чи димових газів. Елемент хрому на поверхні металу реагує з киснем, утворюючи пухкий шаруватий оксид. Оксидний шар безперервно відшаровується під час зміни температури, і метал підкладки неодноразово споживається реакцією окислення, що призводить до поступового рівномірного потоншення стінки трубопроводу. Коли залишкова товщина стінки нижча за розрахункову межу-підшипника під тиском, під внутрішнім тиском середовища відбуваються місцеві здуття та розрив. Ця несправність здебільшого виникає в електричних нагрівальних сорочках, трубопроводах опалення печей і трубах обладнання, які безпосередньо піддаються дії високо{9}}температурного гарячого повітря.
1. Механізм високотемпературного-окислення та відколу накипу
Нержавіюча сталь 316 може утворювати щільну пасивну плівку оксиду хрому при середній температурі, щоб блокувати окислення. Коли температура поверхні перевищує критичний поріг температури проти-окислення протягом тривалого часу, оксидна плівка швидко зростає з компактного стану до пухкої багатошарової-структури. Коефіцієнт теплового розширення окалини оксиду сильно відрізняється від основного металу. Під час повторюваних циклів нагрівання та охолодження між шаром оксиду та тілом труби виникає величезна термічна напруга, що спричиняє розтріскування та відшарування зовнішньої окалини. Після того, як захисний оксидний шар відпадає, свіжа металева матриця піддається безпосередньому впливу кисню та піддається вторинному окисленню. Безперервне циклічне відшаровування та окислення поглинає метал стінки труби шар за шаром, що призводить до зменшення загальної товщини. На відміну від внутрішнього блокування накипом, спричиненого середніми домішками, це споживання корозії відбувається на стороні зовнішнього нагріву, а не на внутрішній стінці, що контактує з рідиною.
2. Типові позиції, схильні до пошкоджень від окислення
Секції труб, безпосередньо обгорнуті електричними нагрівальними стрічками з довготривалим-нагріванням від перегріву;
Поверхні трубопроводів, що піддаються дії високо{0}}температурних димових газів і гарячого вітру в промислових нагрівальних печах;
Неізольовані повітряні трубопроводи під прямим сонячним випромінюванням і високою температурою навколишнього середовища влітку;
Зони зварного шва з нерівномірним складом матеріалу та нижчим -стійкістю до окислення при високих температурах;
Місцеві оголені місця, де зовнішнє -високотемпературне-покриття та теплоізоляція відпадають.
3. Основні фактори, що викликають прискорення руйнування окислення
Потужність нагріву надто висока, через що температура поверхні труби перевищує -температуру тривалого використання нержавіючої сталі;
Відсутність стійкого до високих температур анти-покриття та герметичного теплоізоляційного шару на зовнішній стіні;
Частий початок-припинення нагрівання призводить до повторного теплового удару та прискореного відколювання оксидної шкіри;
Навколишнє середовище містить димовий газ,-що містить сірку, який руйнує оксидну плівку та посилює втрати від окислення;
Довготривала-безперебійна робота опалення без відключення охолодження та захисту від технічного обслуговування.
4. Повні-Технічні заходи щодо запобігання з’єднанню та контролю
① Встановіть блокування верхньої межі температури для опалювального обладнання, щоб уникнути тривалого-перегрівання
Контролюйте температуру поверхні труби в межах дозволеного анти-окислювального діапазону матеріалу.
② Розпиліть -температуростійке антиокислювальне покриття та оберніть герметичну теплоізоляційну оболонку на зовнішню стіну
Ізолюйте контакт кисню, щоб повністю припинити шлях реакції окислення.
③ Оптимізуйте схему опалення, щоб запобігти локальному зосередженому перегріву одного сегмента труби
Зробіть рівномірний розподіл температури та зменшіть різницю термічної напруги.
④ Очистіть середовище димових газів, щоб зменшити вміст сірки та корозійного газу навколо трубопроводів
Уникайте хімічного пошкодження захисної окисної плівки.
⑤ Виконуйте періодичне вимірювання товщини окружної стінки для нагрівання відкритих секцій труби
Слідкуйте за тенденцією стоншення та заздалегідь замініть сильно зношені трубопроводи.
5. Порівняльна таблиця профілактичного ефекту
表格
| Режим опалення та захисту | Ризик розрідження від окислення | Пропозиція застосування |
|---|---|---|
| Необмежений високий-потужний нагрів + відсутність зовнішнього захисту від-окислення + часті термічні цикли | Очевидне стоншення стінки та ризик розриву з’являються протягом 1–2 років експлуатації | Зупиніть перегрів конструкції та здійсніть оновлення покриття та теплоізоляції |
| Температурний-контроль замкнутого циклу + повне-високотемпературне анти-корозійне покриття + герметична ізоляція | Ефективно стримує циклічне окислення та споживання металу | Стандартна специфікація захисту зовнішніх трубопроводів опалення з нержавіючої сталі з підігрівом |
| Спеціальне анти{0}}поверхнє покриття сплаву +-моніторинг температури поверхні в реальному часі + щоквартальна перевірка товщини | Надзвичайно низьке потоншення стінки та розрив тиску приховують небезпеку | Бажана схема для печі та електричного нагрівання серцевини технологічного нагрівального трубного обладнання |
Висновок
Порушення високотемпературного оксидування нагрівальних трубок із нержавіючої сталі 316 спричинено тривалою-високотемпературною-кисневою корозією, що призводить до утворення шаруватого оксидного накипу та циклічного відшаровування, яке постійно руйнує матрицю стінки труби. Основні підходи до запобігання включають блокування параметрів температури нагріву, додавання зовнішнього герметичного анти-захисту ізоляції від окислення, покращення рівномірності нагріву, очищення навколишнього корозійного газу та регулярне відстеження втрати товщини стінки. Управління всім-процесом контролю параметрів нагрівання, зовнішня анти-корозійна конструкція та регулярні перевірки можуть запобігти раптовому витоку та незапланованій зупинці виробництва, спричиненій зовнішнім високо{9}}температурним окисленням нагрівальних трубок.
