קורוזיה של חמצון-בטמפרטורה גבוהה מתרחשת בעיקר כאשר צינור החימום חשוף לאוויר מעל 500 מעלות בתנאי שריפה יבשה או חימום בשלב-בגז. חמצן באטמוספרה מגיב עם יסודות ברזל, כרום וניקל על פני המתכת כדי ליצור קשקשים תחמוצתיים. שכבת התחמוצת רופפת וקלה לקילוף מתמשך, וכתוצאה מכך דילול מתקדם של דופן הצינור, התפרקות חומר ונזקי ניקוב מקומיים. כשל זה מופיע לעתים קרובות בקטע החשוף מעל רמת הנוזל של ציוד חימום נוזלי וצינורות חימום כבשנים יבשים.
1. עקרון תגובת חמצון
בטמפרטורה רגילה, נירוסטה 316 יוצרת סרט פסיבי קומפקטי של תחמוצת כרום כדי לחסום חמצון. כאשר הטמפרטורה עולה בחדות ועולה על טמפרטורת החמצון הקריטית, סרט ההגנה המקורי נהרס. כרום, ברזל וניקל עוברים ברצף תגובות חמצון ליצירת תחמוצות מעורבות כולל Cr₂O₃, FeO ו-Fe₂O₃. לסולם התחמוצת החדש שנוצר הבדל מקדם התפשטות תרמי גדול מהמתכת הבסיסית. במהלך תהליכים מתחלפים קרים וחמים, שכבת התחמוצת נסדקת ונושרת, וחושפת מטריצת מתכת טרייה. המטריצה מתחמצנת ומקלפת שוב ושוב, ועובי דופן הצינור יורד משנה לשנה. באוויר בטמפרטורה- גבוהה המכיל אדי מים, מולקולות מים יחדרו לשכבת התחמוצת ויאיץ חמצון פנימי לאורך גבולות התבואה, ויגרמו לנזק חמצון בין-גרגירי.
2. עמדות התרחשות אופייניות
קו מפלס נוזל מקטע צינור חשוף עליון: שריפה יבשה לטווח ארוך באוויר חם ללא קירור בינוני, טמפרטורת פני השטח עולה בהרבה על החלק השקוע;
קצוות צינור חימום ומסופי חיווט: פיזור חום לקוי מוביל להתחממות יתר מקומית ולשינוי צבע בחמצון עדיפות;
צינורות חימום לחימום תנור: חשיפה מלאה לסביבת גז בטמפרטורה-גבוהה ללא בידוד נוזלים.
3. תנאי האצה עיקריים
שריפה יבשה מתמשכת ללא טבילה נוזלית, ללא פיזור חום בינוני המוביל לטמפרטורת פני שטח- גבוהה במיוחד;
סביבת גז פליטה עם לחות גבוהה או גופרית-, אשר פוגעת והורסת את סרט ההגנה של תחמוצת;
התחלה{0}}תכופה של מחזורים תרמיים, מה שגורם לשכבות התחמוצת להתקלף ולהתחדש שוב ושוב;
נזק לשריטות וסרט פסיבי על פני הצינור, ומאבדים את מחסום האנטי-החמצון הראשוני.
4. אמצעי מניעה ובקרה רב-מימדיים
① התקן מיגון מנעול מפלס נוזל
הגדר חיבור לזיהוי מפלס נוזלים -כיבוי התקן. ברגע שמפלס הנוזל נמוך מגובה הטבילה הבטוח, נתק מיד את החשמל כדי למגר לחלוטין שריפה יבשה וחמצון גז בטמפרטורה- גבוהה-.
② ייעל את עיצוב צפיפות ההספק
התאימו באופן סביר את עוצמת החימום בהתאם לתנאי פיזור החום, הימנע עומס חום חד-נקודתי מוגזם, מנע טמפרטורת התחממות יתר מקומית החורגת ממגבלת האנטי--חמצון של 316 חומר.
③ חיזוק טיפול נגד חמצון-על פני השטח
בצע פסיבציה אינטגרלית או ליטוש אלקטרו כדי לשפר את הקומפקטיות ויציבות-הטמפרטורה הגבוהה של הסרט העשיר בכרום-; לתנאי עבודה ארוכי טווח של חימום בגז, ניתן ליישם ציפוי נגד חמצון בטמפרטורה-גבוהה על הקיר החיצוני.
④ בידוד סביבת גז קורוזיבי
הוסף שרוול חיצוני אטום או מיגון גז אינרטי לחימום צינורות הפועלים בגז פליט- המכילים גופרית ולח בטמפרטורה גבוהה-, הפחית את המגע הישיר בין המטריצה לאטמוספרה החמצונית.
⑤ שדרוג בדרגת חומר
לתנאי עבודה-גבוהים-לטווח ארוך לטמפרטורות חשופות, החלף את 316 ב-310S פלדת אל-חלד עמידה לטמפרטורה גבוהה-, בעלת תכולת כרום ניקל גבוהה יותר וביצועים מצוינים נגד-טמפרטורות גבוהות נגד-חמצון ואנטי-.
5. טבלת השוואת אפקט מניעה
表格
| מצב שליטה | דרגת קורוזיה של חמצון | הצעה ליישום |
|---|---|---|
| ללא הגנה על רמת נוזלים + שריפה יבשה-לטווח ארוך | חמצון וקילוף חמורים | אסור בתכלית האיסור בתכנון ציוד |
| נעילת רמת נוזל + תצורת כוח סטנדרטית | בסיסי ללא חמצון ברור | ערכת תקן חימום נוזלי קונבנציונלי |
| שדרג ל-310S בטמפרטורה גבוהה-פלדה + בידוד גז | אנטי-חמצון יציב-לטווח ארוך | ציוד לחימום-תנור וגז בטמפרטורה גבוהה |
מַסְקָנָה
חמצון-בטמפרטורה גבוהה של 316 צינורות חימום הוא בעצם צריכה מתמשכת של יסודות מתכת על ידי חמצן אטמוספרי בתנאי התחממות יתר. האמצעי הבסיסי ביותר הוא ביטול התחממות יתר של שריפה יבשה מקשר הבקרה החשמלי. בשילוב עם טיפול הגנה על פני השטח והחלפת חומרים ממוקדים לתנאי עבודה מיוחדים, ניתן למנוע ביעילות את האובדן הנגרם על ידי דילול- חמצון בטמפרטורה גבוהה וקילוף של צינורות חימום.
