כיצד לבחור את טוהר מילוי מגנזיום אוקסיד האופטימלי כדי למנוע קורוזיה אלקטרוכימית פנימית בתוך צינורות חימום חשמליים מנירוסטה 316?
316 צינורות חימום חשמליים מנירוסטה מאמצים אבקת תחמוצת מגנזיום כחומר המילוי המבודד הליבה ומוליך החום- בין חוטי התנגדות פנימיים וצינורות מתכת חיצוניים. תוך הבטחת בידוד חשמלי והעברת חום יעילה, הטוהר, תכולת הטומאה והצפיפות של אבקת תחמוצת מגנזיום קובעים ישירות את הסביבה היבשה והיציבה הפנימית של צינור החימום. בפעולה תעשייתית בפועל, תחמוצת מגנזיום בטוהר-נמוך מכילה שאריות של לחות, יוני מלח מסיסים וזיהומים חומציים, אשר גורמים בקלות לקורוזיה אלקטרוכימית פנימית בפעולה מתחלפת בטמפרטורה-גבוהה- לטווח ארוך. בשונה מקורוזיה בינונית חיצונית, קורוזיה פנימית נסתרת מתרחשת בתוך גוף הצינור האטום, שקשה לזהות בשלב מוקדם ולעיתים מובילה לכשל בידוד, שחיקת חוטי התנגדות ונזק כללי לחדירה לצינור. לכן, בחירת חומרי מילוי תחמוצת מגנזיום עם תקני טוהר אופטימליים היא חיונית לביטול סיכוני קורוזיה אלקטרוכימיים פנימיים ולשיפור האמינות התפעולית לטווח ארוך של 316 צינורות חימום מנירוסטה.
קורוזיה אלקטרוכימית פנימית של צינורות חימום מופעלת בעיקרה על ידי פגמים בטומאה בחומרי מילוי תחמוצת מגנזיום לא מתאימים. אבקת תחמוצת מגנזיום בדרגה נמוכה- מכילה בדרך כלל יוני כלוריד, שאריות סולפט וזיהומי מים גבישיים. בתנאי חימום מתמשכים, שאריות לחות מזרזות בהדרגה ויוצרת סרט אלקטרוליט דק על משטחי חוטי ההתנגדות וקירות הצינור הפנימיים. האלקטרוליט המוליך בונה תא מיקרו גלווני בין דופן צינור הנירוסטה לחוט ההתנגדות. מונעת על ידי מתח הפעלה והפרשי טמפרטורה, מתרחשת תגובה אלקטרוכימית מתמשכת, וכתוצאה מכך דילול קורוזיה הדרגתי של הדופן הפנימית של צינור הנירוסטה 316 ואבלציה חמצונית של חוט ההתנגדות. קורוזיה פנימית זו ממשיכה בשקט בתוך הצינור האטום, וגורמת להתמוטטות פתאומית של בידוד ולכשל בציוד ללא סימנים חיצוניים ברורים.
הבדלי דרגת הטוהר של אבקת תחמוצת מגנזיום קובעים ישירות את יציבות-הנוגד קורוזיה והבידוד של צינורות חימום. תחמוצת מגנזיום תעשייתית -רגילה בעלת טוהר מתחת ל-95%, עם תכולת זיהומים מסיסים גבוהה ויציבות-טמפרטורות ירודה, אשר מתאימה רק לציוד חימום אזרחי בטמפרטורה-נמוכה ויבשה. תחמוצת מגנזיום בטוהר בינוני-בטוהר של 95% עד 98% יכול לעמוד בדרישות החימום התעשייתי הקונבנציונלי, אך עדיין מכיל יונים קורוזיביים, מה שהופך אותו לא מסוגל להסתגל לטווח ארוך{10}}לטווח ארוך בטמפרטורה רציפה של צינורות חימום נגד{12}}קורוזיה. תחמוצת מגנזיום בטוהר- גבוה בטוהר הגבוה מ-99% כולל תכולת מלח מסיס נמוכה במיוחד, אפס מים גבישיים ואינסטיות מצוינת בטמפרטורה-גבוהה, שיכולה למנוע לחלוטין היווצרות אלקטרוליטים ולחסום באופן יסודי מסלולי קורוזיה אלקטרוכימיים פנימיים.
מחקר זה מאמת את הבדלי הביצועים של חומרי מילוי מגנזיום אוקסיד בעלי טהרות שונים באמצעות בדיקות הזדקנות-בטמפרטורה גבוהה ויציבות בידוד. לאחר 1000 שעות של פעולה מתמשכת בטמפרטורה גבוהה-, צינורות חימום מלאים בתחמוצת מגנזיום בטוהר-נמוך מראים עקבות קורוזיה פנימיים ברורים, ירידה בעמידות הבידוד ביותר מ-70% ונזקי חמצון מקומיים של חוטי התנגדות. לעומת זאת, צינורות חימום מלאים ב-99.2% בתחמוצת מגנזיום מתוקנת-בטוהר גבוה שומרים על ביצועי בידוד יציבים ללא כל פגמי קורוזיה אלקטרוכימיים פנימיים. בדיקות נוספות מאשרות ששליטה בטוהר תחמוצת המגנזיום מעל 99% והגבלת סך כל זיהומי המלח המסיסים מתחת ל-0.05% היא הסטנדרט האופטימלי עבור צינורות חימום תעשייתיים נגד קורוזיה{{12}.
בנוסף לבקרת הטוהר, טיפול ממוקד בשינוי-בטמפרטורה גבוהה של תחמוצת מגנזיום בטוהר-גבוהה חיוני לשיפור הביצועים הפנימיים נגד-קורוזיה. חידוד קפדני בטמפרטורה- גבוהה מאומצת כדי להסיר לחלוטין שאריות מים גבישיים וזיהומים נדיפים, ואופטימיזציה של הדרגת חלקיקים מתבצעת כדי לשפר את דחוס המילוי. מילוי אחיד וצפוף מבטל פערים זעירים פנימיים, מונע עיבוי לחות והעשרת יונים, ומגבש עוד יותר את הסביבה היבשה והאינרטית הפנימית של צינור החימום. תהליך מילוי אופטימלי זה תואם באופן מושלם את המאפיינים נגד-קורוזיה ועמידות-בטמפרטורה גבוהה של 316 צינורות נירוסטה.
תוצאות יישומים תעשייתיים מוכיחות שצינורות חימום המאמצים סטנדרטים אופטימליים של מילוי תחמוצת מגנזיום בטוהר-גבוהים יכולים למנוע לחלוטין כשל פנימי של קורוזיה אלקטרוכימית. יציבות הבידוד ארוכת הטווח והעמידות הפנימית של צינורות 316 נירוסטה נגד-קורוזיה השתפרו משמעותית, וחיי השירות הממוצעים גדלים ביותר מ-65%. לסיכום, הטוהר של חומר מילוי תחמוצת מגנזיום הוא גורם נסתר מרכזי המשפיע על הביצועים הפנימיים נגד קורוזיה- של צינורות חימום. ניסוח תקני סינון למילוי טוהר- גבוהים ותהליכי שינוי סטנדרטיים יכולים לפתור את הבעיה של קורוזיה אלקטרוכימית פנימית, לספק ערובה מבנית פנימית אמינה לפעולה יציבה של 316 צינורות חימום נגד קורוזיה מפלדת אל חלד-בתרחישים תעשייתיים{{12} ארוכי טווח.
