במערכות מים במחזור פתוח, קווי שחזור חום שפכים תעשייתיים ולולאות חימום תגובה תהליך, מדיום במחזור גולמי מכיל לעתים קרובות כמות גדולה של חומר חלקיקי מרחף כולל סחף, פסולת חלודה תחמוצת מתכת, אפר זבוב, קבוצות אורגניות ומטבוליטים מיקרוביאליים. ללא סינון דיוק מדורג, זיהומים אלה מסתובבים באופן רציף ונצמדים בהדרגה למשטחים הפנימיים והחיצוניים של 316 צינורות חימום מנירוסטה תחת פעולת זרימת נוזלים והפרשי טמפרטורה. שכבת העיכול המצטברת לא רק מפחיתה את יעילות חילופי החום ומגבירה את צריכת האנרגיה של המערכת, אלא גם יוצרת מיקרו-סביבה סגורה אופיינית חסרת חמצן בין המשקע לדופן הצינור. חמצן מומס בתוך שכבת המשקעים נצרך במהירות על ידי תגובות אלקטרוכימיות ונשימה מיקרוביאלית, מה שיוצר הבדל פוטנציאלי גדול בין השטח המכוסה-ההתכלות לבין משטח הצינור הנקי החשוף למדיום זורם, מה שגורם לקורוזיה חמורה של תאי ריכוז החמצן ובור מקומי. בנוסף, משקעים חלקיקים סופגים בקלות כלוריד, גופרית ויונים קורוזיביים אחרים, מה שמוביל להעשרה יונית מתמשכת תחת אידוי- בטמפרטורה גבוהה ומאיץ את התפשטות בורות הקורוזיה לכיוון פנים דופן הצינור. ארגונים רבים מתקינים רק מסנני רשת גסים פשוטים בכניסת המים, חסרים סינון דיוק מדורג רב-שלבי ומנגנוני תחזוקה רגילים של שטיפה לאחור. חסימת מסנן-לטווח ארוך וכשל ברכיבי המסנן גורמים לזיהומים מרחפים לעקוף את מכשיר היירוט ולהצטברות ברציפות על צרורות צינורות חימום, וכתוצאה מכך תאונות דליפה מוקדמות תכופות הנגרמות עקב קורוזיה תת--תת. לכן, פריסת מערכת סינון היררכית מדעית ותחזוקה סטנדרטית של תפעול הן אמצעים טכניים- חיוניים לניתוק התכלות חלקיקים והקורוזיה המקומית הנובעת מהיסוד שלה.
חומר חלקיקי מרחף גורם לקורוזיה-תתת של משקעים באמצעות ארבעה תהליכים אבולוציוניים עוקבים. ראשית, חלקיקים מוצקים זעירים נספגים על פני הצינור על ידי חומרים אורגניים צמיגים במדיום, ויוצרים בהדרגה שכבת עכירות ראשונית רופפת. שנית, שכבת העיכול חוסמת את העברת המסה של חמצן מומס, מה שהופך את האזור מתחת למשקעים במצב אנודי -חמצן ירוד, בעוד שמשטח המתכת הנקי שמסביב פועל כקתודה המניעה פירוק כיווני מתמשך של מצע הנירוסטה. שלישית, אניונים קורוזיביים כגון יוני כלוריד מועשרים ונספגים בתוך שכבת העיכול, מה שמפחית עוד יותר את פוטנציאל החריצים של הסרט הפסיבי והפיכת נקודות קורוזיה זעירות לבורות חודרים עמוקים. רביעית, מושבות מיקרוביאליות מתפשטות בצורה מאסיבית בתוך שכבת המשקעים -הלחה והעשירה בחומרים מזינים, ומפרישות מטבוליטים גופרתיים להפעלת קורוזיה המושפעת מיקרוביולוגית, מה שמאיץ את ההידרדרות של נזקי קורוזיה מקומיים. אפילו ניקוי כימי רגיל לא יכול לחסל לחלוטין את בורות הקורוזיה הזעירים שנוצרו תחת כיסוי משקעים לטווח ארוך, ופגמים אלה יתפתחו למצבים רגישים-לתמיד לקורוזיה במחזורי הפעולה הבאים, ויגרמו שוב ושוב לכשל בציוד. סינון גס בודד יכול ליירט רק זיהומים גדולים בגודל-, ואינו מצליח ללכוד חלקיקים עדינים מתחת ל-100 מיקרומטר, וזו הסיבה העיקרית להתכלות תכופה וקורוזיה תת-{13}}תת-משקפת במערכות חימום רבות.
מחקר זה מציע ארבע אסטרטגיות אופטימיזציה ליבה עבור מערכת הסינון המדורגת של 316 מערכות חימום מפלדת אל חלד במחזוריות. ראשית, הגדר ציוד סינון מדורג- רב-שלבי בהתאם למאפיינים בינוניים של טומאה ופרמטרים של זרימת המערכת. המסנן הראשי מאמץ מסנן סל או רשת גסה עם דיוק סינון של 500-1000 מיקרומטר כדי ליירט חומרים זרים גדולים כגון סיגי חלודה בצנרת, שברי אריזה ופקקים תלויים-בקנה מידה גדול, תוך הימנעות מנזק לרכיבי מסנן מדויקים הבאים. המסנן המשני בוחר במסנן לניקוי עצמי-באופן אוטומטי עם דיוק שנעים בין 50 ל-200 מיקרומטר כדי להסיר את רוב הסחף, חלקיקי התחמוצת והאגרגטים האורגניים. למערכות מחזור סגורות בסיכון-בסיכון גבוה-וציוד חימום בתהליך{14}}טוהר גבוה, התקן מסנני שקיות שלישוניים או מסנני מחסנית אבטחה בדיוק מתחת ל-20 מיקרומטר כדי ליירט חלקיקים קולואידים עדינים והפצצות מיקרוביאליות זעירות. כל בתי המסנן והחלקים המורטבים הפנימיים נדרשים לאמץ חומרי נירוסטה 316 כדי למנוע קורוזיה גלוונית הנגרמת על ידי אביזרי מסנן פלדת פחמן ולהימנע מזיהום משני של יוני ברזל הנכנס ללולאת החימום. אסור להשמיט קישורי סינון דיוק ביניים כדי לחסוך בהשקעה בציוד.
שנית, הגדר באופן סביר עמדות התקנת מסנן ופריסה לעקוף זרימת סניפים. התקן את המסננים הראשיים והמשניים בכניסה הכוללת של מערכת מחזור החימום כדי לממש-זרימה מלאה של זיהומים לפני שהמדיום נכנס לצרור צינורות החימום. ארגן מסנני אבטחה עצמאיים בקנה מידה קטן-על כל צינור מסועף של חבילות צינורות חימום מרובות-למניעת זיהום- צולב של זיהום בין לולאות ציוד שונות. הגדר צינורות עוקפי מסנן ושסתומי מיתוג כדי להבטיח שהמערכת יכולה לפעול באופן רציף כאשר יחידת מסנן בודדת מושבתת לצורך שטיפה לאחור, החלפת אלמנט מסנן או תחזוקה, הימנעות מכיבוי מאולץ של המערכת הנגרמת כתוצאה משיפוץ מסנן. התקן מכשירי ניטור הפרשי לחץ בכניסה וביציאה של כל מסנן כדי לשפוט את מידת החסימה של אלמנט המסנן באמצעות שינוי הפרשי לחץ, במקום להסתמך על מרווחי זמן קבועים לתחזוקה עיוורת.
שלישית, תקן פרמטרים של שטיפה לאחור וניהול תקופתי של החלפת רכיבי מסנן. הגדר את סף האזעקה של הפרש הלחץ עבור כל שלב של המסנן; כאשר הפרש הלחץ חורג מהגבול העליון שנקבע מראש, הפעל הליכי שטיפה לאחור אוטומטית כדי לשטוף זיהומים כלואים מבית המסנן. בקרת קצב זרימת מי שטיפה לאחור, משך השטיפה ותדירות השטיפה לאחור כדי להבטיח ניקוי יסודי של התכלות של אלמנט המסנן מבלי לגרום לעיוות ולנזק של אלמנט המסנן. עבור רכיבי מסנן שלא ניתן להחזיר להפרש הלחץ הסטנדרטי לאחר שטיפה חוזרת מרובת, החלף אותם בזמן בהתאם למחזור השירות שצוין. לפני התקנת רכיבי מסנן חדשים, בצע שטיפה וניקוי על בית המסנן כדי להסיר משקעים שיוריים בתוך הציוד, והימנע לחלוטין מהחדרת מזהמים חדשים במהלך ההחלפה. אסוף דגימות ביוב מסנן באופן קבוע כדי לנתח את הרכב הזיהומים שנתפסו, להתחקות אחר מקור זיהום החלקיקים ולייעל תהליכי טיפול מקדים במים במעלה הזרם.
רביעית, שלב את נתוני פעולת המסנן עם בדיקת צינורות חימום נגד-קורוזיה כדי ליצור ניהול הצמדה-סגורה. צור ארכיון פעולות מסנן, רישום עקומות שינויי הפרש לחץ, זמני שטיפה לאחור, רישומי החלפת רכיבי מסנן ודוחות זיהוי מזהמים מיירטים של כל יחידה. כאשר עומס יירוט הטומאה הכולל של המסנן גדל באופן משמעותי תוך תקופה קצרה, קצר את המחזור של מדידת עובי אולטרסאונד וזיהוי פגמים בזרם מערבולת על צרורות צינורות חימום, תוך התמקדות בחלק התחתון של צרור הצינורות שבו יש סיכוי גבוה להצטבר משקעים. שתף פעולה עם מינון קבוע של חומרי פיזור וביוצידים כדי לעכב את הידבקותם של זיהומים אורגניים ורפש מיקרוביאלי על שני רכיבי המסנן ומשטחי צינור החימום, הארכת חיי השירות של ציוד המסנן והפחתת הסיכון לקורוזיה תת-תתת-משקפת. בצע אופטימיזציה של מחזור הניקוי הכימי של מערכות חימום בהתאם לנתוני זיהומים של מסננים לטווח ארוך-; עבור מערכות עם אפקט סינון דיוק יציב-, הארך כראוי את מרווח הניקוי כדי להפחית נזק לסרט פסיבי הנגרם כתוצאה מניקוי תכוף בחומצה.
נתוני יישומים תעשייתיים בשטח מראים כי מערכות חימום המצוידות בסינון דיוק מדורג תלת-שולטות בקצב השקעת העיכול על פני השטח של 316 צינורות חימום מנירוסטה מתחת ל-0.01 מ"מ בשנה, והשכיחות של קורוזיה תת--תתת--תתת-משקעית פוחתת ב-94%. לעומת זאת, מערכות המצוידות רק במסננים גסים ראשוניים סובלות מהצטברות ברורה של משקעים ומקורוזיה מקומית של חריצים על צינורות חימום תוך 2-5 שנים מהפעולה. לסיכום, תצורת מסנן דיוק היררכי, פריסת התקנה מדעית, תחזוקה סטנדרטית של שטיפה לאחור וניהול בדיקת-הצמדה נגד קורוזיה יכולים למעשה לחסום את חדירתם של מזהמי חלקיקים מרחפים. מערכת סינון אופטימלית משמשת כמחסום הפיזי של-קו הקדמי לחימום צינור נגד-התכלות ואנטי-קורוזיה, מונעת מהיסוד את תנאי ההיווצרות של קורוזיה של תאי ריכוז החמצן תחת פיקדונות, ומספקת ערבות סביבה בינונית יציבה לפעולה בטוחה לטווח ארוך של 316 צינורות חימום{14} פתוחים למחצה תעשייתיים{1} תעשייתיות פתוחות למחצה. מערכות חימום.
