כאשר 316 צינורות חימום מנירוסטה עובדים במשך זמן רב בטמפרטורה גבוהה ובסביבה אירובית, הסרט הפסיבי העשיר בכרום על פני השטח יתחמצן בהדרגה, יתעבה, ייסדק ויתקלף. מתכת בסיס חדשה מגיבה ברציפות עם חמצן כדי ליצור אבנית ברזל -תחמוצת כרום. שכבת התחמוצת נושרת בפתיתים תחת רכיבה תרמית וקרצוף בינוני, וכתוצאה מכך דילול מתמשך של דופן הצינור. אבנית תחמוצת מוגזמת גם תפחית את יעילות חילופי החום, תחסום מעברים בצנרת, ואף תגרום להתחממות יתר מקומית ולדליפת ניקוב של צינור החימום. נזקי חמצון- גבוהים זה נפוץ בציוד חימום החשוף לאוויר חם, לגזי פליטה ולסביבה תרמית פתוחה.
1. מנגנון חמצון וקנה מידה גבוה-בטמפרטורה
בטמפרטורת החדר, סרט תחמוצת כרום דק וקומפקטי מבודד את המטריצה מחמצן. ברגע שהטמפרטורה עולה מעל טווח טמפרטורת החמצון הרגיש, קצב הדיפוזיה של יוני מתכת ואטומי חמצן מואץ בחדות. יסודות הכרום נודדים החוצה ויוצרים סרט תחמוצת, אך הסרט הופך עבה יותר ומאבד קשיחות. חוסר התאמה של התפשטות תרמית בין אבנית תחמוצת לבין מצע פלדה מייצר מתח פנימי, מפעיל סדקים ונשירה של שכבת ההגנה. משטח פלדה טרי חשוף ועובר חמצון משני, צובר אבנית חלודה בשכבות עבות. שכבת התחמוצת הרופפת אינה יכולה למנוע חדירת חמצן, ולכן החמצון ממשיך פנימה שכבה אחר שכבה, וצורך את חומר דופן הצינור ברציפות. שלא כמו קורוזיה אלקטרוכימית, כשל זה נשלט על ידי תגובת חמצון כימית המונעת על ידי טמפרטורה גבוהה.
2. מיקומים אופייניים המועדים לקנה מידה של חמצון
דופן חיצונית של צינורות חימום חשופים ישירות לאוויר חם-בטמפרטורה גבוהה, גז פליטה וקרינת כבשן;
דופן פנימית של צינורות עם מדיום תהליך המכיל-קיטור וחמצן בטמפרטורה גבוהה-;
תפרי ריתוך ואזורים-מושפעי חום עם מבנה מטאלוגרפי לא אחיד ועמידות חמצון חלשה;
קו מפלס נוזל שבו גז-נוזל מתחלף ותגובת החמצון מתעצמת בקטע שלב הגז;
חלקי צנרת ללא הגנה חיצונית נגד-קורוזיה ושירות-פתוח לטווח ארוך בטמפרטורה גבוהה-.
3. גורמי מפתח המאיצים נזקי חמצון
טמפרטורת השירות לטווח ארוך- העולה על טמפרטורת השימוש המתמשך המומלצת של פלדת אל-חלד 316;
תכולת חמצן גבוהה ולחות באטמוספירה שמסביב או בתווך הפנימי;
עלייה וירידת טמפרטורה תכופה המובילה להתפרקות מתח תרמי חוזרת של סרט תחמוצת;
שריטות פני השטח ונזקים מכניים הורסים את הסרט הפסיבי המקורי ומעוררים חמצון מועדף;
אין תחזוקה שוטפת של הסרת אבנית, אבנית תחמוצת עבה מאיצה התחממות יתר מקומית ואובדן חומרים.
4. אמצעים טכניים למניעת קישורים-רב-ממדיים-
① הגבל בקפדנות את טמפרטורת ההפעלה המתמשכת-לטווח ארוך
הגדר את נעילת הטמפרטורה העליונה כדי להימנע מפעולת-לטווח ארוך מעל-הטמפרטורה החורגת ממגבלת ההתנגדות לחמצון החומר.
② בידוד מגע חמצן על ידי איטום הסביבה החיצונית
עטפו בידוד תרמי וחיפוי נגד-חמצון על הקיר החיצוני כדי לחתוך שחיקת אוויר וגזי פליטה.
③ הוסף חומר מסיר חמצון למדיום התהליך
הזרקת חומרים מפחיתים כדי להפחית חמצן מומס בתוך הצינור ולהאט את תגובת החמצון הפנימית.
④ בצע כבישה והסרת אבנית באופן קבוע
הסר מעת לעת אבנית תחמוצת עבה כדי למנוע הצטברות חום וקורוזיה נוספת של המטריצה.
⑤ בצע טיפול פסיבציה של פני השטח לפני השימוש
צור סרט אחיד ודחוס בכרום-עשיר תחמוצת כדי לשפר את הביצועים הראשוניים נגד חמצון-בטמפרטורה גבוהה{{2}.
5. טבלת השוואת אפקט מניעה
表格
| מצב שירות ומצב הגנה | סיכון קנה המידה של חמצון | תוכנית אופטימיזציה מומלצת |
|---|---|---|
| צינור חשוף + סביבה אירובית פתוחה-בטמפרטורה גבוהה | אבנית עבה מהירה ודילול קירות | הוסף חיפוי חיצוני ובקרת הגבלת טמפרטורה באופן מיידי |
| פסיבציה משטח + בקרת טמפרטורה + הסרת אבנית תקופתית | האטה ביעילות הצטברות חמצון | מפרט תחזוקה תפעולי סטנדרטי |
| חיפוי בידוד אטום + טיפול דה חמצון בינוני | נטייה מינימלית לחמצון-בטמפרטורה גבוהה | תכנית מועדפת לתנאי עבודה של חימום-גבוה-לטווח ארוך |
מַסְקָנָה
קנה המידה של-הטמפרטורה הגבוהה של חמצון של 316 צינורות חימום נגרמת על ידי דיפוזיה-מואצת בטמפרטורה גבוהה של חמצן ומתכת, וכתוצאה מכך צמיחה מתמשכת וקילוף של שכבת התחמוצת וצריכת חומרי המטריצה. רעיונות הליבה הם שליטה בטמפרטורת השירות להפחתת קינטיקה של חמצון, בידוד חמצן באמצעות הגנה על איטום, ביטול חמצן מומס במדיום, שמירה על שלמות הסרט הפסיבי והסרה קבועה של אבנית שהצטברה. בקרה מקיפה על פרמטרי תפעול, הגנה חיצונית ותחזוקה שוטפת יכולה למנוע ביסודו כשל בצינור החימום שנגרם על ידי-חמצון-בטמפרטורה גבוהה לטווח ארוך.
