การไหล-การกัดกร่อนของชั้นไอออนที่เกิดจากความซบเซา การกัดกร่อนของฮีตเตอร์แบบแช่ 316 ลิตรในถังกักเก็บแบบคงที่ที่มีความปั่นป่วนต่ำ

เครื่องทำความร้อนแบบแช่สแตนเลส 316L ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในถังเก็บของเหลวแบบคงที่ ถังเก็บบัฟเฟอร์ และระบบกระบวนการขั้นกลางที่มีความปั่นป่วนต่ำ- การประเมินการกัดกร่อนแบบดั้งเดิมมุ่งเน้นไปที่ความเข้มข้นของไอออนของสารละลายโดยเฉลี่ยและความเสี่ยงในการเกิดหลุมบ่อที่สม่ำเสมอ โดยไม่สนใจ-ความเมื่อยล้า-ของการไหลที่ทำให้เกิดความล้มเหลวในการแบ่งชั้นไอออนในแนวตั้ง ในสภาวะการให้ความร้อนคงที่-ในระยะยาว การพาความร้อนตามธรรมชาติที่ขับเคลื่อนด้วยอุณหภูมิ-จะทำให้เกิดการไหลเป็นชั้นๆ ที่อ่อนแอใกล้กับพื้นผิวเครื่องทำความร้อน แอนไอออนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหนัก เช่น คลอไรด์และซัลเฟต จะค่อยๆ จับตัวและสะสมในบริเวณการไหลด้านล่าง-บริเวณที่ซบเซาของปลอกเครื่องทำความร้อน ก่อตัวเป็นชั้นที่มีความเข้มข้นสูง ระดับไอออนเฉพาะที่สูงกว่าความเข้มข้นของสารละลายจำนวนมาก ทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบแบ่งชั้นเฉพาะจุดซึ่งไม่สามารถคาดเดาได้ด้วยการทดสอบการเก็บตัวอย่างสารละลายแบบเดิมๆ

ภายใต้การให้ความร้อนโดยใช้พลังงานต่ำ-อย่างต่อเนื่อง พื้นผิวเครื่องทำความร้อนทำให้เกิดการหมุนเวียนของการพาความร้อนตามธรรมชาติที่อ่อนแอ หากปราศจากการบังคับปั่นป่วน การผสมของไหลจะไม่เพียงพอ ทำให้เกิดความแตกต่างของความหนาแน่นซึ่งเกิดจากความเข้มข้นของไอออนเพื่อครอบงำการกระจายตัวของมวล ไอออนของเฮไลด์ความหนาแน่นสูง-จะค่อยๆ จมและสะสมที่ส่วนของเปลือกด้านล่าง ทำให้เกิดเป็นชั้นที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง-ที่เสถียร พื้นที่เปลือกด้านบนจะรักษาองค์ประกอบของสารละลายปริมาณมากตามปกติ ในขณะที่โซนความซบเซาด้านล่างทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนระดับไมโคร-รุนแรง การแบ่งชั้นในแนวตั้งนี้สร้างความแตกต่างทางไฟฟ้าเคมีที่ชัดเจนตามแนวแกนเครื่องทำความร้อน ทำให้เกิดการละลายขั้วบวกพิเศษในโซนความเข้มข้นสูง-ที่ต่ำกว่า

ในการทำงานในช่วงแรก เครื่องทำความร้อนจะไม่แสดงการกัดกร่อนโดยรวมหรือข้อบกพร่องที่เป็นรูพรุนอย่างเห็นได้ชัด เฉพาะส่วนล่างเท่านั้นที่มีการเปลี่ยนสีจาง ๆ ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งสามารถเข้าใจผิดได้ง่ายว่าเป็นคราบฝุ่นทั่วไป หลังจากการเช็ดและทำความสะอาดตามปกติ พื้นผิวจะดูไม่เสียหาย อย่างไรก็ตาม การเพิ่มความเข้มข้นของไอออนแบบแบ่งชั้นอย่างต่อเนื่องจะกัดกร่อนฟิล์มเฉื่อยอย่างต่อเนื่อง ด้วยการสะสม-ในระยะยาว หลุมขนาดเล็กที่บางและหนาแน่น-จะก่อตัวขึ้นในเปลือกด้านล่าง ในที่สุด การกัดกร่อนแบบแบ่งชั้นจะแทรกซึมเข้าไปในผนังท่อ ทำให้เกิดการรั่วไหลของเครื่องทำความร้อนและความล้มเหลวในการทำงาน

มาตรการทางวิศวกรรมที่กำหนดเป้าหมายสามารถยับยั้งการกัดกร่อนของการแบ่งชั้นไอออนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ติดตั้งอุปกรณ์กวนหมุนเวียนความเร็วต่ำ-เพื่อกำจัดบริเวณที่การไหลติดขัด ปรับความสูงในการติดตั้งเครื่องทำความร้อนให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดนิ่งของตำแหน่งต่ำ-ในระยะยาว ใช้การตรวจจับความหนาแบบแบ่งโซนโดยเน้นที่ส่วนของปลอกด้านล่าง สุ่มตัวอย่างของเหลวจากก้นถังเป็นประจำเพื่อตรวจสอบระดับการเสริมสมรรถนะไอออนที่เกิดขึ้นจริง

บทสรุป:ข้อมูลคุณภาพน้ำของสารละลายปริมาณมากไม่สามารถแสดงถึงความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนที่แท้จริงของเครื่องทำความร้อนถังแบบคงที่ได้ การแบ่งชั้นไอออนที่เกิดจากการไหล-เมื่อยล้า-ทำให้เกิดโซนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง- การบังคับปั่นป่วนและการตรวจสอบแบบกำหนดเป้าหมายเป็นโซนเป็นกลยุทธ์หลักในการป้องกันสำหรับความล้มเหลวแบบแบ่งชั้นของเครื่องทำความร้อน 316L