كيف تزيد درجة الحرارة من سرعة تآكل أنابيب التسخين المصنوعة من مواد مختلفة؟
ترك رسالة
# ما هي الطرق التي تزيد بها درجة الحرارة من معدل التآكل في أنابيب التدفئة المكونة من مواد مختلفة؟ تعتبر درجة الحرارة عاملاً حاسماً في تسريع جميع تفاعلات التآكل الكيميائي داخل حلقات تسخين التخمير. تختلف حساسية تسارع التآكل لزيادات درجة الحرارة لكل شكل من أشكال مواد أنبوب التسخين. إذا لم تتم إدارة معلمات درجة حرارة العملية بشكل مناسب، فسيتم تقليل عمر خدمة المعدات بشكل كبير عن طريق تطهير CIP بدرجة حرارة عالية- وتسخين التخمير على المدى الطويل-. تتم مقارنة مضاعفات تسارع التآكل لأربعة مواد رئيسية تحت درجة حرارة مرتفعة في الجدول أدناه.|مادة أنبوب التسخين|آلية تسريع التآكل|نمو معدل التآكل لكل 10 درجات ارتفاع في درجة الحرارة|عتبة درجة الحرارة الخطيرة الحرجة|اقتراح التحكم في درجة الحرارة|| ----|----|----|----|----|| 316 ستانلس ستيل|يخترق الكلوريد الفيلم السلبي بشكل أسرع عند درجة حرارة عالية؛ القلويات تذيب طبقة أكسيد الكروم|2.2-2.5 مرة أسرع|تنظيف القلويات فوق 60 درجة|الحد من درجة حرارة CIP القلوية الساخنة أقل من أو تساوي 55 درجة|| تيتانيوم درجة 2|تعمل درجة الحرارة المرتفعة على تسريع تحلل طبقة الفلورايد؛ يقلل من كفاءة إصلاح طبقة الأكسجين المذاب|1.8-2.0 مرة أسرع|أي وسط يحتوي على الفلورايد أكثر من 0.1 جزء في المليون فوق 70 درجة|درجة حرارة التخمير أقل من أو تساوي 65 درجة، CIP أقل من أو تساوي 70 درجة|| أنبوب الكوارتز|يرتفع معدل تفاعل حفر أيون الهيدروكسيد بشكل حاد مع الحرارة|3.0-3.5 مرات أسرع|ملامسة السائل القلوي فوق 50 درجة|عزل خطوط أنابيب تداول القلويات بشكل كامل|| سخان مطلي بـ PFA|يؤدي التمدد الحراري إلى خلق فجوات صغيرة داخل الطلاء، وتتخلل القلويات الطبقات البينية|1.5-1.7 مرة أسرع|التشغيل المستمر لأكثر من 90 درجة|درجة حرارة التطهير القصوى أقل من أو تساوي 85 درجة، دورة تبريد تدريجية كاملة محفوظة|التآكل هو في المقام الأول تفاعل كيميائي بين المكونات المسببة للتآكل في الوسط أو سائل التنظيف ومادة الأنبوب. تؤدي هياكل الحماية المضادة للتآكل لكل مادة إلى اختلاف كبير في التكبير، على الرغم من أن كل زيادة بمقدار 10 درجات في درجة الحرارة ستضاعف معدلات التفاعل، كما يتضح من القواعد الحركية للتفاعل الكيميائي. بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ 316، يزداد نشاط أيونات الكلوريد بدرجات الحرارة المرتفعة، لأنه يعتمد على طبقة سلبية غنية بالكروم. يتم تدمير استمرارية الطبقة الواقية للسطح مباشرة بالحرارة العالية عندما تتجاوز درجة حرارة القلويات 60 درجة. مواقع اختراق التآكل الأولية عبارة عن لحامات ذات بنية حبيبية غير مستقرة. سيظهر تآكل اللحامات في أقل من عام واحد إذا تم إجراء التخمير لفترة طويلة عند درجات حرارة تتجاوز 70 درجة بالتزامن مع تركيزات الكلوريد التي تبلغ حوالي 50 جزء في المليون. وهذا أقصر بكثير من عمر الخدمة النموذجي الذي يبلغ 2-3 سنوات في ظل قيود درجات الحرارة المنخفضة. إن طبقة TiO₂ ذاتية الإصلاح والمصنوعة من التيتانيوم درجة 2 حساسة لدرجة الحرارة. تتضاءل قدرة تجديد الفيلم بشكل كبير نتيجة للانخفاض الكبير في قابلية ذوبان الأكسجين المذاب في الماء عند درجات الحرارة العالية. يتم تسريع التفاعل بين الفلورايد وأكسيد التيتانيوم بالحرارة العالية في وجود أثر الفلورايد، مما يؤدي إلى نقش حليبي موحد لجدار الأنبوب بأكمله. سوف يتراكم ضرر التخفيف الشديد بعد التشغيل لفترة طويلة في درجة حرارة عالية، حتى لو كان محتوى الفلورايد أقل من عتبة الإنذار. يعتبر زجاج الكوارتز الأكثر عرضة للتآكل القلوي بسبب حساسيته لدرجات الحرارة العالية. التفاعل الكيميائي بين هيدروكسيد الصوديوم وثاني أكسيد السيليكون هو تفاعل ماص للحرارة بدرجة كبيرة، حيث يتم توليد الحرارة لإذابة الروابط التساهمية بين السيليكون والأكسجين بسرعة. نفس تركيز القلويات عند 60 درجة سيشكل طبقات سميكة متجمدة في غضون عشرات الدقائق، مما يدمر القوة الهيكلية للكوارتز ويحدث تكسيرًا حراريًا تحت التناوب البارد والساخن. الاتصال القلوي العرضي قصير المدى في درجة حرارة الغرفة لا يترك سوى آثار غير لامعة غير واضحة. طلاء الفلور البلاستيك PFA لا يولد تآكلًا كيميائيًا في حد ذاته؛ ومع ذلك، فهو يخضع للتمدد الحراري المتكرر وإجهاد الانكماش نتيجة لارتفاع درجة الحرارة. يتم توسيع المساحات الداخلية للطلاء من خلال كل دورة تسخين، مما يتيح للمنظفات القلوية اختراق الطلاء والوصول إلى الركيزة المصنوعة من الفولاذ الكربوني. تتشكل البثور وتتوسع بمعدل أسرع مع ارتفاع درجة الحرارة، مما يؤدي إلى تلوث مرق التخمير بصدأ الركيزة وتقشير الطلاءات المحلية. إن إجراء مكافحة التآكل منخفض التكلفة والذي يتوافق مع خصائص المادة هو تحديد درجة حرارة معقولة. يجب على الشركات وضع حدود ثابتة لدرجات الحرارة المتداخلة على أنظمة التحكم في التدفئة بناءً على مادة أنابيب التدفئة الخاصة بها ومنع المشغلين من زيادة درجة حرارة التطهير أو التخمير بشكل تعسفي من أجل تسريع دورات الإنتاج. لمنع حدوث ارتفاع درجة الحرارة على المدى الطويل، قم بتوثيق منحنيات درجة حرارة التشغيل الفعلية أثناء الدوريات اليومية. يمكن إطالة عمر الخدمة الإجمالي لحزم أنابيب التسخين، ويمكن تجنب خسائر إغلاق التسرب غير المتوقعة الناتجة عن التآكل المتسارع بدرجة الحرارة عن طريق إبطاء سرعة التآكل بشكل فعال ومطابقة حدود درجة الحرارة الخاصة بالمواد.
