जब 316 स्टेनलेस स्टील हीटिंग ट्यूब उच्च तापमान और एरोबिक वातावरण में लंबे समय तक काम करते हैं, तो सतह पर क्रोमियम समृद्ध निष्क्रिय फिल्म धीरे-धीरे ऑक्सीकरण, मोटी, दरार और छील जाएगी। नई आधार धातु लगातार ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके ढीला लोहा {{3}क्रोमियम ऑक्साइड स्केल उत्पन्न करती है। थर्मल साइक्लिंग और मीडियम स्कोअरिंग के तहत ऑक्साइड की परत गुच्छों में गिरती है, जिसके परिणामस्वरूप पाइप की दीवार लगातार पतली होती जाती है। अत्यधिक ऑक्साइड स्केल हीट एक्सचेंज दक्षता को भी कम कर देगा, पाइपलाइन मार्गों को अवरुद्ध कर देगा, और यहां तक कि हीटिंग ट्यूब के स्थानीय ओवरहीटिंग और छिद्रण रिसाव का कारण भी बनेगा। यह उच्च तापमान ऑक्सीकरण क्षति गर्म हवा, ग्रिप गैस और खुले थर्मल वातावरण के संपर्क में आने वाले हीटिंग उपकरणों में आम है।
1. उच्च-तापमान ऑक्सीकरण और स्केलिंग तंत्र
कमरे के तापमान पर, एक पतली और कॉम्पैक्ट क्रोमियम ऑक्साइड फिल्म मैट्रिक्स को ऑक्सीजन से अलग करती है। एक बार जब तापमान संवेदनशील ऑक्सीकरण तापमान सीमा से ऊपर बढ़ जाता है, तो धातु आयनों और ऑक्सीजन परमाणुओं की प्रसार दर तेजी से तेज हो जाती है। क्रोमियम तत्व ऑक्साइड फिल्म बनाने के लिए बाहर की ओर पलायन करते हैं, लेकिन फिल्म मोटी हो जाती है और कठोरता खो देती है। ऑक्साइड स्केल और स्टील सब्सट्रेट के बीच थर्मल विस्तार बेमेल आंतरिक तनाव पैदा करता है, जिससे दरारें पड़ जाती हैं और सुरक्षात्मक परत गिर जाती है। ताजा स्टील की सतह उजागर हो जाती है और द्वितीयक ऑक्सीकरण से गुजरती है, जिससे मोटी परत वाले जंग के पैमाने जमा हो जाते हैं। ढीली ऑक्साइड परत ऑक्सीजन घुसपैठ को नहीं रोक सकती है, इसलिए ऑक्सीकरण परत दर परत अंदर की ओर बढ़ता है, जिससे पाइप की दीवार सामग्री लगातार खपत होती है। इलेक्ट्रोकेमिकल जंग के विपरीत, यह विफलता उच्च तापमान से प्रेरित रासायनिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया पर हावी होती है।
2. ऑक्सीकरण स्केलिंग की संभावना वाली विशिष्ट स्थितियाँ
हीटिंग ट्यूबों की बाहरी दीवार सीधे उच्च तापमान वाली गर्म हवा, ग्रिप गैस और भट्टी विकिरण के संपर्क में आती है;
उच्च तापमान वाली भाप और ऑक्सीजन युक्त प्रक्रिया माध्यम वाली पाइपलाइनों की भीतरी दीवार;
असमान मेटलोग्राफिक संरचना और कमजोर ऑक्सीकरण प्रतिरोध वाले वेल्ड सीम और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र;
तरल स्तर रेखा जहां गैस चरण खंड पर गैस {{0} तरल विकल्प और ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया तेज होती है;
पाइप अनुभाग बिना बाहरी {{0}संक्षारण सुरक्षा और लंबे समय तक खुली उच्च {{2}तापमान सेवा के बिना।
3. ऑक्सीकरण क्षति को तेज करने वाले प्रमुख कारक
दीर्घावधि सेवा तापमान 316 स्टेनलेस स्टील के अनुशंसित निरंतर उपयोग तापमान से अधिक है;
आसपास के वातावरण या आंतरिक माध्यम में उच्च ऑक्सीजन सामग्री और नमी;
तापमान में बार-बार वृद्धि और गिरावट के कारण ऑक्साइड फिल्म का थर्मल तनाव बार-बार टूटता है;
सतह पर खरोंचें और यांत्रिक क्षति मूल निष्क्रिय फिल्म को नष्ट कर देती है और तरजीही ऑक्सीकरण को प्रेरित करती है;
कोई नियमित डीस्केलिंग रखरखाव नहीं, मोटा ऑक्साइड स्केल स्थानीय ओवरहीटिंग और सामग्री हानि को तेज करता है।
4. बहु-आयामी संपूर्ण-लिंक रोकथाम तकनीकी उपाय
① दीर्घावधि निरंतर परिचालन तापमान को सख्ती से सीमित करें
सामग्री ऑक्सीकरण प्रतिरोध सीमा से अधिक तापमान संचालन से बचने के लिए ऊपरी तापमान इंटरलॉक सेट करें।
② बाहरी वातावरण को सील करके ऑक्सीजन संपर्क को अलग करें
हवा और ग्रिप गैस के कटाव को रोकने के लिए बाहरी दीवार पर थर्मल इन्सुलेशन और एंटी-ऑक्सीडेशन क्लैडिंग लपेटें।
③ प्रक्रिया माध्यम में डीऑक्सीडेंट जोड़ें
पाइपलाइन के अंदर घुलित ऑक्सीजन को कम करने और आंतरिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को धीमा करने के लिए कम करने वाले एजेंटों को इंजेक्ट करें।
④ नियमित रूप से रासायनिक अचार और डीस्केलिंग करें
गर्मी संचय और आगे मैट्रिक्स क्षरण को रोकने के लिए समय-समय पर मोटे ऑक्साइड स्केल को हटा दें।
⑤ उपयोग में लाने से पहले सतह निष्क्रियता उपचार का संचालन करें
प्रारंभिक उच्च तापमान विरोधी {{2} ऑक्सीकरण प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए एक समान और सघन क्रोमियम समृद्ध ऑक्साइड फिल्म बनाएं।
5. रोकथाम प्रभाव तुलना तालिका
表格
| सेवा शर्त एवं सुरक्षा मोड | ऑक्सीकरण स्केलिंग जोखिम | अनुशंसित अनुकूलन योजना |
|---|---|---|
| नंगे पाइप + खुला उच्च तापमान वाला एरोबिक वातावरण | तेजी से मोटी स्केलिंग और दीवार का पतला होना | बाहरी आवरण और तापमान सीमा नियंत्रण तुरंत जोड़ें |
| सतह निष्क्रियता + तापमान नियंत्रण + आवधिक डीस्केलिंग | ऑक्सीकरण संचय को प्रभावी ढंग से धीमा करें | मानक संचालन रखरखाव विशिष्टता |
| सीलबंद इन्सुलेशन क्लैडिंग + मध्यम डीऑक्सीडेशन उपचार | न्यूनतम उच्च-तापमान ऑक्सीकरण प्रवृत्ति | दीर्घावधि -उच्च-तापमान तापन कार्यशील स्थिति पसंदीदा योजना |
निष्कर्ष
316 हीटिंग ट्यूबों का उच्च तापमान ऑक्सीकरण स्केलिंग ऑक्सीजन और धातु तत्वों के उच्च तापमान त्वरित प्रसार के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप ऑक्साइड परत और मैट्रिक्स सामग्री की खपत में निरंतर वृद्धि और छीलन होती है। मुख्य रोकथाम विचार ऑक्सीकरण कैनेटीक्स को कम करने के लिए सेवा तापमान को नियंत्रित करना, सीलिंग सुरक्षा के माध्यम से ऑक्सीजन को अलग करना, माध्यम में भंग ऑक्सीजन को खत्म करना, निष्क्रिय फिल्म की अखंडता को बनाए रखना और नियमित रूप से संचित पैमाने को हटाना है। ऑपरेटिंग मापदंडों, बाहरी सुरक्षा और नियमित रखरखाव के व्यापक नियंत्रण से मूल रूप से लंबे समय तक उच्च तापमान ऑक्सीकरण के कारण होने वाली हीटिंग ट्यूब विफलता से बचा जा सकता है।
