חשיפה -לטווח ארוך לטמפרטורה-ת גבוהה, כלוריד- עשירה, חומצית וזורמת גורמת בהדרגה לדילול סרט פסיבי, התחלת חריצים מקומית, הפחתת עובי דופן ונזק בין-גרגירי ב-316 צינורות חימום מנירוסטה. שיטות זיהוי מסורתיות כגון בדיקה ויזואלית ומדידה ידנית של עובי דופן יכולות לזהות רק דליפה מקרוסקופית ופגמים ברורים של דילול, שלא מצליחים ללכוד קורוזיה נסתרת מיקרוסקופית לרבות השפלה פסיבית של הסרט, פיתולים מוקדמים ותחילת סדקי קורוזיה במתח. פגמי קורוזיה בלתי נראים אלה יתרחבו במהירות לכישלון חדירה בעומס שירות מתמשך, שיובילו להשבתת ציוד פתאומית ולסכנות בטיחותיות. ארגונים רבים מסתמכים אך ורק על בדיקת דגימה הרסנית לא מקוונת כדי לשפוט את תנאי הקורוזיה, אשר גוזלת לא רק עלויות בדיקה גבוהות אלא גם קוטעת את לוחות הזמנים הרגילים של ייצור. לכן, אימוץ טכנולוגיות זיהוי אלקטרוכימיות שאינן-הרסניות הוא חיוני כדי לממש-זמן אמת, הערכה מדויקת של מצב הקורוזיה של צינורות חימום ולתמוך בקבלת החלטות תחזוקה מדעיות-.
זיהוי אלקטרוכימי מאפיין את ביצועי הקורוזיה על ידי לכידת אות התגובה הממשקית בין מצע הנירוסטה לתווך האלקטרוליט. הסרט הפסיבי העשיר בכרום השלם-מציג עכבה גבוהה, פוטנציאל בור קריטי גבוה וצפיפות זרם קורוזיה נמוכה. ברגע ששכבת המגן ניזוקה או מתרחשת פיתול מקומי, הפרמטרים האלקטרוכימיים משתנים באופן משמעותי: ערך העכבה יורד בחדות, זרם הקורוזיה עולה, ופוטנציאל הבור הקריטי משתנה לרעה. על ידי ניטור אינדיקטורים אלקטרוכימיים אופייניים אלה, החוקרים יכולים להעריך כמותית את הקומפקטיות של הסרט הפסיבי, לחזות את הנטייה של קורוזיה מקומית ולאתר אזורי קורוזיה- בסיכון גבוה מבלי לפגוע במבנה צינור החימום.
מחקר זה מציג ארבע טכנולוגיות בדיקה אלקטרוכימיות בשימוש נרחב המתאימות ל-זיהוי באתר של צינורות חימום בשירות:-ספקטרוסקופיה אלקטרוכימית עכבה (EIS), בדיקת קיטוב פוטנציודינמית, התנגדות לקיטוב ליניארי (LPR) ומדידות רעש אלקטרוכימי.
ספקטרוסקופיה עכבה אלקטרוכימית (EIS) היא הטכנולוגיה המועדפת להערכת שלמות הסרט הפסיבי. על ידי החלת אותות זרם חילופין בתדרים שונים, מתקבלים מודול העכבה וזווית הפאזה של ממשק האלקטרוליט המתכת-. ערך עכבת תדר- נמוך מצביע על סרט פסיבי צפוף ושלם עם יכולת חדירת- חזקה נגד יוני כלוריד. ירידה משמעותית בעכבה מרמזת על דילול הסרט, קרע מקומי או קורוזיה מוקדמת של בור. טכנולוגיה זו ניתנת ליישום אונליין ללא השבתת ציוד, מה שמתאים מאוד לניטור תקינות קבוע של צינורות חימום במערכות כימיות במחזור.
בדיקת קיטוב פוטנציודינמית מאומצת על מנת למדוד פוטנציאל בור קריטי וצפיפות זרם קורוזיה. ככל שפוטנציאל הפירוק הקריטי גבוה יותר, כך חזקה יותר עמידות החומר בפני כלוריד-. צפיפות זרם קורוזיה גדולה מייצגת קצב פירוק מתכת מהיר. בשילוב עם סריקת מיקום פני השטח, שיטה זו יכולה לנעול במהירות מיקומי חלודה חמורים כגון אזורים שנפגעו בחום-לריתוך, קטעי כיפוף ומפרקי הברגה, מה שמספק בסיס אמין לתחזוקה ממוקדת והגנה מקומית על חיזוק.
טכנולוגיית התנגדות לקיטוב ליניארי (LPR) מיישמת ניטור מהיר של קצב קורוזיה-בזמן אמת. בתוך טווח פוטנציאל קטן ליד פוטנציאל הקורוזיה העצמי-, התנגדות הקיטוב עומדת ביחס הפוך לקצב הקורוזיה המיידי של צינור החימום. הוא יכול לעקוב ברציפות אחר תנודת קצב הקורוזיה בזמן אמת- הנגרמת כתוצאה משינויים בטמפרטורה בינונית, ריכוז כלוריד ומהירות זרימה, ומסייעת למפעילים להתאים את פרמטרי ההפעלה כדי להאט את פירוק הקורוזיה בזמן.
מדידת רעש אלקטרוכימית אוספת אותות זרם ספונטני ותנודות פוטנציאליות הנוצרים במהלך קורוזיה מקומית. טכנולוגיה זו אינה דורשת זרם חיצוני או מתח, ובכך נמנעת למעשה הפרעה מלאכותית למערכת הקורוזיה המקורית. הוא רגיש מאוד לדגירת חריצים מוקדמים וקורוזיית מתח, שיכולים ללכוד אותות קורוזיה נסתרים שלא ניתן לזהות בשיטות זיהוי קונבנציונליות, תוך מימוש אזהרת סיכון מוקדמת לכשל בצינור החימום.
אימות השוואתי בשטח מראה שזיהוי אלקטרוכימי יכול לחזות כשל קורוזיה של צינור החימום 6-12 חודשים מראש, עם דיוק זיהוי של למעלה מ-95% עבור קורוזיה מקומית מוקדמת. לסיכום, טכנולוגיות בדיקה אלקטרוכימיות שאינן-הרסניות משיגות אפיון כמותי של ביצועי סרט פסיבי וניטור-קצב קורוזיה בזמן אמת עבור 316 צינורות חימום מנירוסטה. בדיקה אלקטרוכימית רגילה יכולה לזהות במדויק סיכוני קורוזיה פוטנציאליים בשלב הראשוני, לגבש אסטרטגיות תחזוקה ממוקדות, למנוע תאונות פריצה בלתי צפויות של ציוד ולשפר מאוד את רמת הבטיחות והפעילות הכלכלית של מערכות חימום תעשייתיות.
