तटीय उच्च नमक कोहरे, मजबूत एसिड पिकलिंग टैंक, उच्च तापमान वाले सीवेज और लंबे समय तक रुक-रुक कर चलने वाली थर्मल साइक्लिंग की अत्यधिक कार्य स्थितियों में, यहां तक कि योग्य 316 स्टेनलेस स्टील हीटिंग ट्यूब भी लंबे समय तक सेवा के दौरान निरंतर धीमी गति से समान पतलेपन और यादृच्छिक स्थानीयकृत गड्ढे क्षति का सामना करेंगे। कई उपकरण डिजाइनर केवल यांत्रिक शक्ति और गर्मी संचालन के लिए आवश्यक सैद्धांतिक दीवार की मोटाई की गणना करते हैं, माध्यम की वास्तविक संक्षारणता के अनुसार उचित संक्षारण भत्ता और सुरक्षा मार्जिन की स्थापना की अनदेखी करते हैं। एक बार जब अप्रत्याशित रूप से स्थानीय गड्ढों का पतला होना, क्षरण घर्षण या कम जमा संक्षारण होता है, तो शेष ट्यूब दीवार काम के दबाव और थर्मल तनाव को सहन नहीं कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप अचानक ट्यूब टूटना, मध्यम रिसाव और उपकरण सुरक्षा दुर्घटनाएं होती हैं। बस नाममात्र की दीवार की मोटाई को आँख बंद करके बढ़ाने से अत्यधिक लागत बर्बादी और खराब गर्मी हस्तांतरण दक्षता होगी, जबकि अपर्याप्त भत्ता समय से पहले विफलता का कारण बनेगा। इसलिए, अत्यधिक संक्षारक वातावरण के तहत हीटिंग ट्यूबों की दीर्घकालिक संरचनात्मक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए संक्षारण भत्ता और विरोधी संक्षारण सुरक्षा मार्जिन की वैज्ञानिक ग्रेडिंग डिजाइन एक मौलिक डिजाइन गारंटी है।
संक्षारण भत्ता दो मुख्य डिज़ाइन उद्देश्यों को पूरा करता है: लंबे समय तक इलेक्ट्रोकेमिकल संक्षारण के कारण दीवार के एक समान पतलेपन की भरपाई करना और अप्रत्याशित स्थानीयकृत पिटिंग दोषों के लिए सुरक्षा मोटाई को आरक्षित करना। हल्के संक्षारण वातावरण में, स्टेनलेस स्टील निष्क्रिय फिल्म स्थिर रहती है, और वार्षिक औसत दीवार मोटाई का नुकसान बेहद कम होता है, इसलिए एक छोटा संक्षारण भत्ता सेवा की आवश्यकता को पूरा कर सकता है। हालाँकि, उच्च क्लोराइड आयन, बारी-बारी से सूखे और गीले ओस बिंदु संक्षारण और माइक्रोबियल संक्षारण जैसी अत्यधिक कामकाजी परिस्थितियों में, स्थानीय गड्ढे अक्सर औसत समान संक्षारण दर से कहीं अधिक तेजी से आंशिक मोटाई हानि का कारण बनते हैं। यदि डिज़ाइन भत्ता निर्धारित करने के लिए केवल औसत संक्षारण दर पर निर्भर करता है, तो गंभीर स्थानीय क्षरण वाली स्थिति सुरक्षा मोटाई को पहले ही तोड़ देगी। इस बीच, संक्षारण रोधी सुरक्षा मार्जिन में संरचनात्मक तनाव सुरक्षा कारक, तापमान अधिभार सहनशीलता और प्रक्रिया विचलन रिजर्व शामिल है, जो संक्षारण पतलेपन और अप्रत्याशित ऑपरेटिंग पैरामीटर उतार-चढ़ाव के सुपरपोजिशन से प्रेरित संरचनात्मक विफलता से बच सकता है।
यह अध्ययन पर्यावरणीय संक्षारण तीव्रता वर्गीकरण के आधार पर संक्षारण भत्ता और संक्षारण सुरक्षा मार्जिन के लिए चार प्रमुख ग्रेडिंग डिजाइन रणनीतियों को सामने रखता है।
सबसे पहले, विभेदित संक्षारण भत्ता मानकों को तैयार करने के लिए सेवा वातावरण को तीन संक्षारण ग्रेडों में विभाजित करें। हल्के संक्षारण स्थितियों के लिए, जैसे 100 मिलीग्राम/लीटर से नीचे क्लोराइड आयन के साथ साफ बंद परिसंचारी पानी, संक्षारण भत्ता 8-10 वर्षों के डिजाइन सेवा जीवन के साथ 0.2 मिमी पर सेट किया गया है; सामान्य इलेक्ट्रोप्लेटिंग अपशिष्ट जल और कमजोर एसिड प्रतिक्रिया टैंक सहित मध्यम संक्षारण परिदृश्यों के लिए, कभी-कभार कम जमा गड्ढों से निपटने के लिए आरक्षित मोटाई 0.4 मिमी है; तटीय नमक कोहरे, अचार स्नान और सल्फेट {{7}बैक्टीरिया को कम करने वाले {{8}समृद्ध सीवेज जैसे अत्यधिक संक्षारक वातावरण के लिए, संक्षारण भत्ता 0.6-0.8 मिमी तक बढ़ाया जाएगा, और वास्तविक असर ताकत की गणना करने के लिए आरक्षित भत्ते में कटौती के बाद ट्यूब दीवार नाममात्र मोटाई का चयन किया जाएगा। दबाव प्रतिरोध और थर्मल तनाव की जाँच करते समय दीवार की मोटाई के सभी मापों में संक्षारण भत्ता को बाहर रखा जाना चाहिए।
दूसरा, उच्च जोखिम वाले संरचनात्मक पदों के लिए स्थानीय संक्षारण सुरक्षा रिजर्व में सुधार करें। वेल्डेड जोड़, ठंडा {2} मुड़ा हुआ खंड, थ्रेडेड सिरा और प्रवाह {{3} क्षरण की संभावना वाली सतहों का सामना करना पड़ रहा है {{4} जंग लगने पर बुनियादी संक्षारण भत्ता के आधार पर 0.2 मिमी की अतिरिक्त स्थानीय मोटाई वृद्धि अपनाई जाएगी। तनाव सघनता वाले क्षेत्रों में पतली दीवार संक्रमण संरचनाओं से बचें; दीवार के पतले होने के बाद थर्मल थकान दरार की शुरुआत के जोखिम को कम करने के लिए झुकने वाले त्रिज्या को उचित रूप से बढ़ाएं। एकाधिक क्लैंप द्वारा तय किए गए बंडल हीटिंग ट्यूब बंडलों के लिए, क्लैम्पिंग स्थिति समय से पहले प्रवेश को रोकने के लिए फ्रेटिंग संक्षारण पहनने की मोटाई को स्थानीय संक्षारण भत्ता गणना में भी शामिल किया जाएगा।
तीसरा, ऑपरेटिंग पैरामीटर विचलन के लिए बहु-आयामी एंटी-संक्षारण सुरक्षा मार्जिन सेट करें। निष्क्रिय फिल्म को नुकसान पहुंचाने और संक्षारण दर को तेज करने से स्थानीय ओवरहीटिंग को रोकने के लिए सतह शक्ति घनत्व डिजाइन सुरक्षा कारक को 1.2 से ऊपर नियंत्रित किया जाता है; अप्रत्याशित तापमान वृद्धि का विरोध करने के लिए अधिकतम स्वीकार्य ऑपरेटिंग तापमान 316 स्टेनलेस स्टील की दीर्घकालिक तापमान प्रतिरोध सीमा के नीचे 30 डिग्री सुरक्षा मार्जिन आरक्षित करेगा। मध्यम संकेतकों के संदर्भ में, डिज़ाइन क्लोराइड आयनों के लिए 50% एकाग्रता सुरक्षा मार्जिन आरक्षित करेगा, ताकि पानी की गुणवत्ता अस्थायी रूप से मानक से अधिक होने पर हीटिंग ट्यूब स्थिर एंटी-पिटिंग प्रदर्शन बनाए रख सके।
चौथा, आरक्षित संक्षारण भत्ते के अनुसार निरीक्षण चक्रों को गतिशील रूप से समायोजित करें। चरम वातावरण में उपयोग किए जाने वाले बड़े संक्षारण भत्ते वाले हीटिंग ट्यूबों के लिए, अर्ध-वार्षिक ऑनलाइन अल्ट्रासोनिक मोटाई का पता लगाने को लागू करें; जब आरक्षित भत्ते का आधा हिस्सा काटने के बाद वास्तविक अवशिष्ट दीवार की मोटाई डिज़ाइन सीमा मूल्य के करीब हो, तो निरीक्षण चक्र को छोटा करें और स्पेयर पार्ट्स को पहले से तैयार करें। यदि वास्तविक वार्षिक दीवार पतली दर प्रारंभिक डिजाइन में अनुमानित मूल्य से काफी अधिक है, तो काम करने की स्थिति के संक्षारण ग्रेड को संशोधित करें और बाद के नए उपकरणों के लिए भत्ता मानक को अनुकूलित करें।
फ़ील्ड दीर्घकालिक ट्रैकिंग सत्यापन से पता चलता है कि श्रेणीबद्ध संक्षारण भत्ता और सुरक्षा मार्जिन के साथ डिज़ाइन किए गए हीटिंग ट्यूब पूरे डिज़ाइन जीवन चक्र में संरचनात्मक टूटने की दुर्घटनाओं के बिना सुरक्षित रूप से काम कर सकते हैं, यहां तक कि कभी-कभी मानक से अधिक पानी की गुणवत्ता और तापमान में उतार-चढ़ाव के तहत भी। इसके विपरीत, आरक्षित संक्षारण भत्ता के बिना हीटिंग ट्यूब अक्सर अत्यधिक संक्षारक परिस्थितियों में 4 से 7 वर्षों के भीतर स्थानीय छिद्र से पीड़ित होते हैं। निष्कर्ष में, पर्यावरण श्रेणीबद्ध संक्षारण भत्ता सेटिंग, उच्च जोखिम स्थानीय मोटाई सुदृढीकरण, बहु पैरामीटर सुरक्षा मार्जिन आरक्षण और मिलान आवधिक मोटाई निरीक्षण एक आदर्श डिजाइन सुरक्षा सुरक्षा प्रणाली बना सकते हैं। उचित एंटी-संक्षारण मार्जिन डिज़ाइन न केवल डिज़ाइन लागत से अधिक बर्बादी से बचाता है, बल्कि अप्रत्याशित स्थानीयकृत संक्षारण और ऑपरेटिंग पैरामीटर विचलन के जोखिमों को भी प्रभावी ढंग से रोकता है, जिससे विभिन्न अत्यधिक औद्योगिक संक्षारक वातावरणों में 316 स्टेनलेस स्टील हीटिंग ट्यूबों की संरचनात्मक अखंडता और दीर्घकालिक सुरक्षित संचालन सुनिश्चित होता है।
