ในท่อหมุนเวียนความร้อนแบบปิด กาต้มปฏิกิริยาเคมี และระบบน้ำในกระบวนการผลิตที่มีอุณหภูมิสูง- ออกซิเจนละลายที่กระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในตัวกลางของเหลวเป็นหนึ่งในสิ่งจูงใจที่ซ่อนอยู่สำหรับการกัดกร่อนของเซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจนของท่อทำความร้อนที่ทำจากสแตนเลส 316 เมื่อพื้นที่เฉพาะของพื้นผิวท่อทำความร้อนถูกตะกอน เมือกชีวภาพ หรือชั้นก๊าซซบเซา ปริมาณออกซิเจนที่ละลายภายในโซนที่ครอบคลุมจะต่ำกว่าปริมาณออกซิเจนในตัวกลางที่ไหลอยู่มาก บริเวณที่มีออกซิเจนละลายน้ำเพียงพอจะทำหน้าที่เป็นแคโทดของเซลล์ไฟฟ้าเคมีซึ่งปฏิกิริยาการลดออกซิเจนเกิดขึ้น ในขณะที่พื้นที่ปกคลุมที่ขาดออกซิเจน-จะกลายเป็นโซนขั้วบวกและประสบปัญหาการละลายของโลหะอย่างต่อเนื่อง การกัดกร่อนเฉพาะที่ประเภทนี้มักเริ่มต้นภายใต้การสะสมตัวเล็กๆ และค่อยๆ พัฒนาเป็นหลุมเจาะลึก องค์กรหลายแห่งควบคุมเพียงค่า pH และความเข้มข้นของคลอไรด์ไอออนของตัวกลาง แต่เพิกเฉยต่อการตรวจสอบออกซิเจนละลายน้ำและการจัดการกำจัดอากาศ แม้ว่าดัชนีคลอไรด์จะเป็นไปตามช่วงมาตรฐาน การกระจายออกซิเจนที่ละลายน้ำอย่างไม่สม่ำเสมอจะยังคงกระตุ้นให้เกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนที่รุนแรงภายใต้- ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวของการรั่วไหลที่ไม่คาดคิดของท่อทำความร้อน ดังนั้น การบำบัดกำจัดอากาศปานกลางอย่างเป็นระบบร่วมกับการควบคุมคุณภาพน้ำเสริมจึงเป็นมาตรการทางเทคนิคที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพในการกำจัดการกัดกร่อนของเซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจนโดยพื้นฐาน
การกัดกร่อนของเซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจนเกิดจากความต่างศักย์ที่เกิดขึ้นจากความเข้มข้นของออกซิเจนละลายที่ไม่สอดคล้องกันในตำแหน่งต่างๆ ของพื้นผิวสแตนเลส ในบริเวณที่อุดมไปด้วยออกซิเจน- ฟิล์มพาสซีฟที่มีโครเมียมสมบูรณ์-จะคงศักยภาพของขั้วไฟฟ้าไว้สูง ภายในตะกอน-ถูกปกคลุมบริเวณที่ตายแล้ว ออกซิเจนจะถูกใช้อย่างรวดเร็วโดยการหายใจของจุลินทรีย์และปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดการกระตุ้นฟิล์มแบบพาสซีฟและอาจลดลงได้ ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นอย่างมากระหว่างสองบริเวณ ทำให้เกิดการละลายของขั้วบวกอย่างต่อเนื่องที่พื้นผิวที่ขาดออกซิเจน- แม้แต่พื้นที่ปกคลุมเล็กๆ ที่มีพื้นผิวแคโทดที่มีออกซิเจนสูง-ก็สามารถเร่งการกัดกร่อนแบบรูพรุนที่มีความเข้มข้นได้รวดเร็ว ที่อุณหภูมิการทำงานสูง ความสามารถในการละลายของออกซิเจนในน้ำจะลดลง และก๊าซละลายที่ตกตะกอนจะสะสมได้ง่ายที่ส่วนบนของท่อความร้อนเพื่อสร้างผ้าห่มแก๊ส ทำให้เกิด-ช่วงออกซิเจนที่ไม่เพียงพอ-เป็นบริเวณที่ขาดออกซิเจน ในขณะเดียวกัน อุณหภูมิสูงจะทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าเร็วขึ้น และทำให้ระยะฟักตัวของการกัดกร่อนแบบรูเข็มสั้นลงอีก สารยับยั้งการกัดกร่อนแบบทั่วไปสามารถชะลออัตราการเกิดปฏิกิริยาได้ในระดับที่จำกัดเท่านั้น ในขณะที่การกำจัดอากาศอย่างละเอียดสามารถกำจัดแรงผลักดันของการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดได้
การศึกษานี้เสนอกลยุทธ์ทางเทคนิคที่เป็นมาตรฐานสี่ประการสำหรับการกำจัดอากาศปานกลางเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของเซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจนของท่อทำความร้อนที่ทำจากสแตนเลส 316 ขั้นแรก เลือกเทคโนโลยีกำจัดอากาศเป้าหมายตามระดับการปิดผนึกของระบบและอุณหภูมิในการทำงาน สำหรับระบบน้ำหมุนเวียนแบบเปิด ให้ใช้เครื่องกำจัดอากาศแบบสุญญากาศร่วมกับอุปกรณ์กำจัดอากาศแบบสเปรย์เพื่อแยกออกซิเจนที่ละลายน้ำออกจากตัวกลางผ่านแรงดันลบและก๊าซ-ที่สัมผัสของเหลวทั้งหมด สำหรับปฏิกิริยาและระบบทำความร้อนแบบปิดสนิท ให้ติดตั้งเครื่องกำจัดอากาศด้วยความร้อน ทำความร้อนตัวกลางในกระบวนการให้ใกล้จุดเดือด เพื่อลดความสามารถในการละลายของออกซิเจน และปล่อยออกซิเจนที่ตกตะกอนออกทางท่อไอเสีย อุปกรณ์ปิดผนึกขนาดเล็ก-สามารถใช้การกำจัดอากาศด้วยสารเคมีได้โดยการเติมสารกำจัดออกซิเจนที่มีคุณสมบัติเหมาะสม เช่น อนุพันธ์ของไฮดราซีนหรือโซเดียมอิริทอร์เบต ควบคุมความเข้มข้นของการฉีดอย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงการนำไอออนสิ่งเจือปนที่ทำให้เกิดความเสี่ยงในการกัดกร่อนรอง ตรวจจับปริมาณออกซิเจนละลายน้ำที่จุดสุ่มตัวอย่างหลายๆ จุดเป็นประจำ เพื่อให้แน่ใจว่าระดับออกซิเจนละลายน้ำโดยรวมได้รับการควบคุมต่ำกว่า 20 ไมโครกรัม/ลิตร
ประการที่สอง ปรับเค้าโครงท่อและถังทำความร้อนให้เหมาะสมเพื่อขจัดความซบเซาของก๊าซและโซนการบดบังตะกอนในท้องถิ่น ติดตั้งวาล์วไอเสียอัตโนมัติที่จุดสูงสุดของท่อทำความร้อน ด้านบนของมัดท่อความร้อน และตำแหน่งสะสมก๊าซได้ง่ายทั้งหมด เพื่อปล่อยออกซิเจนที่ตกตะกอนและก๊าซที่ไม่-ควบแน่นได้ทันเวลา ป้องกันการก่อตัวของ-ออกซิเจนระยะยาว-ที่ปกคลุมพื้นผิวท่อ ปรับความเร็วการไหลของของไหลให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงพื้นที่นิ่งในการไหลต่ำ- ลดการยึดเกาะของตะกอนและเมือกชีวภาพ และรับประกันการกระจายของออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่สม่ำเสมอทั่วทั้งระบบ ใช้การติดตั้งแบบแขวนสำหรับมัดรวมท่อความร้อนเพื่อให้พื้นผิวท่อด้านล่างถูกขัดถูอย่างเต็มที่ด้วยตัวกลางที่ไหล ป้องกันการสะสมของตะกอนและการสูญเสียออกซิเจนเฉพาะที่ที่ตำแหน่งสัมผัสด้านล่าง
ประการที่สาม ประสานการบำบัดกำจัดอากาศเข้ากับการให้สารยับยั้งแบบพาสซีฟเพื่อทำให้ฟิล์มแพสซีฟคงตัว หลังจากการขจัดอากาศ ให้เติมตัวกำจัดออกซิเจน-ประเภท passivating อย่างเหมาะสม ซึ่งไม่เพียงแต่สามารถกำจัดออกซิเจนละลายที่ตกค้าง แต่ยังสร้างฟิล์มป้องกันการดูดซับหนาแน่นบนพื้นผิวสแตนเลสเพื่อซ่อมแซมข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ของฟิล์มแฝง รักษาค่า pH ปานกลางระหว่าง 7.5 ถึง 9.0 อย่างเคร่งครัด สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างเอื้อต่อการสร้างและความหนาแน่นของฟิล์มพาสซีฟโครเมียมออกไซด์ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนของเซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจน หลีกเลี่ยงการรับอากาศเข้าบ่อยครั้งที่เกิดจากความล้มเหลวในการปิดผนึกอุปกรณ์ ตรวจสอบปะเก็นหน้าแปลน ซีลเพลา และข้อต่อขยายอย่างสม่ำเสมอ เพื่อป้องกันไม่ให้อากาศภายนอกแทรกซึมเข้าสู่ระบบและเสริมออกซิเจนที่ละลายน้ำอย่างต่อเนื่อง
ประการที่สี่ สร้าง{0}}การตรวจสอบออกซิเจนละลายน้ำในระยะยาวและกลไกการจัดการการบำรุงรักษาเป็นระยะ จัดเรียงเซ็นเซอร์ออกซิเจนละลายน้ำแบบออนไลน์ที่ทางเข้าและทางออกของระบบทำความร้อนเพื่อให้ได้รับการตรวจสอบแบบเรียลไทม์- และแจ้งเตือนอัตโนมัติเมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนเกินเกณฑ์ความปลอดภัย ทำความสะอาดอุปกรณ์กรองและพื้นผิวการแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นประจำเพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่สะสม กำจัดออกซิเจนที่ซ่อนอยู่-สภาพแวดล้อมจุลภาคที่ขาดหายไปในเวลาที่เหมาะสม หลังจากการยกเครื่องการทำความสะอาดสารเคมีแต่ละครั้ง ให้ดำเนินการรีเซ็ตระบบกำจัดอากาศเสียและกำจัดอากาศเพื่อระบายอากาศที่ผสมลงในท่อระหว่างการบำรุงรักษา จากนั้นเติมสารกำจัดออกซิเจนเพื่อฟื้นฟูสภาพแวดล้อมการทำงานของออกซิเจนที่-ละลาย-ต่ำ มุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบความหนาอัลตราโซนิคและการตรวจจับศักย์ไฟฟ้าเคมีเพื่อการสะสมก๊าซและตำแหน่งที่ครอบคลุมของตะกอนได้ง่ายทุกๆ หกเดือน เพื่อประเมินความเสี่ยงของการกัดกร่อนแบบรูพรุนของเซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจน
ข้อมูลการใช้งานภาคสนามแสดงให้เห็นว่าท่อทำความร้อนที่ทำงานในระบบตัวกลางออกซิเจน-ละลาย-ต่ำไม่มีเซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ทำให้เกิดความล้มเหลวในการเกิดรูพรุนหลังจากบริการระยะยาว- ในทางตรงกันข้าม อุปกรณ์ที่ไม่มีมาตรการกำจัดอากาศจะประสบปัญหาการรั่วไหลของการเจาะทะลุ-ในท้องถิ่นภายใน 4 ถึง 9 ปี โดยสรุป การกำหนดค่าการแยกอากาศทางกายภาพและทางเคมี การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างการหยุดนิ่งของก๊าซ การควบคุมคุณภาพน้ำในการสร้างฟิล์มคาร์บอนไดออกไซด์ที่เสริมฤทธิ์กัน และการตรวจสอบออกซิเจนละลายน้ำแบบเรียลไทม์-สามารถขจัดความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นจากการกัดกร่อนของเซลล์ความเข้มข้นของออกซิเจนได้ เทคโนโลยีการกำจัดอากาศปานกลางช่วยปรับสภาพแวดล้อมการบริการโดยรวมของท่อทำความร้อนให้เหมาะสม ป้องกันการกัดกร่อนที่ซ่อนอยู่เฉพาะจุดใต้ตะกอนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และให้สภาวะการทำงานที่มีการกัดกร่อนต่ำ-อย่างเสถียรสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยในระยะยาวของท่อทำความร้อนที่ทำจากสแตนเลส 316 ในระบบกระบวนการปิดและกึ่ง-ทางอุตสาหกรรมต่างๆ
