जब 316 स्टेनलेस स्टील हीटिंग ट्यूब उच्च तापमान वाले एरोबिक परिवेश में लंबे समय तक चलती हैं, तो बाहरी सतह पर कॉम्पैक्ट क्रोमियम समृद्ध निष्क्रिय फिल्म धीरे-धीरे ऑक्सीकरण, मोटी, दरार और छील जाएगी। ताजा आधार धातु ढीला लोहा उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करती रहती है {{5}क्रोमियम ऑक्साइड स्केल। थर्मल साइक्लिंग और मीडियम स्कोअरिंग के तहत, ऑक्साइड की परत चादरों में बिखर जाती है, जिससे पाइपलाइन की दीवार लगातार पतली होती जाती है। अत्यधिक पैमाने से गर्मी हस्तांतरण दक्षता कम हो जाएगी, पाइपलाइन मार्ग अवरुद्ध हो जाएंगे, और यहां तक कि हीटिंग ट्यूबों में स्थानीय ओवरहीटिंग, छिद्रण और रिसाव भी शुरू हो जाएगा। इस तरह की उच्च तापमान ऑक्सीकरण क्षति आमतौर पर गर्म हवा, ग्रिप गैस और खुले थर्मल वातावरण के संपर्क में आने वाले हीटिंग उपकरणों में दिखाई देती है।
1. उच्च-तापमान ऑक्सीकरण और स्केलिंग तंत्र
एक पतली और घनी क्रोमियम ऑक्साइड फिल्म कमरे के तापमान पर सब्सट्रेट को ऑक्सीजन से अलग करती है। एक बार जब काम करने का तापमान संवेदनशील ऑक्सीकरण सीमा से अधिक हो जाता है, तो धातु आयनों और ऑक्सीजन परमाणुओं की प्रसार गति तेजी से बढ़ जाती है। क्रोमियम तत्व ऑक्साइड फिल्म बनाने के लिए बाहर की ओर पलायन करते हैं, फिर भी फिल्म मोटी हो जाती है और कठोरता खो देती है। ऑक्साइड स्केल और स्टील मैट्रिक्स के बीच थर्मल विस्तार बेमेल आंतरिक तनाव पैदा करता है, जिससे सुरक्षात्मक परत टूट जाती है और गिर जाती है। उजागर स्टील मोटी परत वाले जंग स्केल बनाने के लिए द्वितीयक ऑक्सीकरण से गुजरता है। ढीली ऑक्साइड परत ऑक्सीजन घुसपैठ को अवरुद्ध नहीं कर सकती है, इसलिए ऑक्सीकरण परत दर परत अंदर की ओर आक्रमण करता है और लगातार पाइप दीवार सामग्री का उपभोग करता है। इलेक्ट्रोकेमिकल जंग से अलग, यह विफलता मुख्य रूप से उच्च तापमान के तहत रासायनिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं से प्रेरित होती है।
2. ऑक्सीकरण स्केलिंग की संभावना वाली विशिष्ट स्थितियाँ
हीटिंग ट्यूबों की बाहरी दीवारें सीधे उच्च तापमान वाली गर्म हवा, ग्रिप गैस और भट्टी विकिरण के संपर्क में आती हैं;
उच्च तापमान वाली भाप और ऑक्सीजन पहुंचाने वाली पाइपलाइनों की भीतरी दीवारें, जिनमें प्रोसेस मीडिया होता है;
असमान मेटलोग्राफिक संरचनाओं और खराब ऑक्सीकरण प्रतिरोध वाले वेल्ड सीम और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र;
गैस के साथ तरल स्तर की रेखाएं {{0}तरल प्रत्यावर्तन जहां गैस पर ऑक्सीकरण तेज होता है {{1}चरण अनुभाग;
बाहरी एंटी-संक्षारण क्लैडिंग के बिना पाइप अनुभाग लंबे समय तक खुले उच्च तापमान स्थितियों में काम करते हैं।
3. ऑक्सीकरण क्षति को तेज करने वाले प्रमुख कारक
दीर्घावधि सेवा तापमान 316 स्टेनलेस स्टील के अनुशंसित निरंतर परिचालन तापमान से अधिक है;
परिवेशीय वातावरण या आंतरिक माध्यम में उच्च ऑक्सीजन और नमी की मात्रा;
तापमान में बार-बार वृद्धि और गिरावट के परिणामस्वरूप ऑक्साइड फिल्म का बार-बार थर्मल तनाव फैलता है;
सतह पर खरोंचें और यांत्रिक क्षति मूल निष्क्रिय फिल्म को नष्ट कर देती है और तरजीही ऑक्सीकरण को प्रेरित करती है;
नियमित डीस्केलिंग रखरखाव की कमी, जमा हुए मोटे स्केल के कारण स्थानीय ओवरहीटिंग और सामग्री की हानि बढ़ जाती है।
4. बहु-आयामी संपूर्ण-लिंक रोकथाम तकनीकी उपाय
① दीर्घावधि निरंतर परिचालन तापमान को सख्ती से सीमित करें
सामग्री की एंटी-ऑक्सीकरण सीमा से अधिक लंबे समय तक तापमान संचालन से बचने के लिए ऊपरी तापमान इंटरलॉक सेट करें।
② ऑक्सीजन संपर्क को काटने के लिए बाहरी वातावरण को सील करें
हवा और ग्रिप गैस के क्षरण को अलग करने के लिए बाहरी दीवारों पर थर्मल इन्सुलेशन और एंटी-ऑक्सीडेशन क्लैडिंग लपेटें।
③ मीडिया को संसाधित करने के लिए डीऑक्सीडेंट जोड़ें
पाइपलाइनों के अंदर घुलित ऑक्सीजन को कम करने और आंतरिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं को धीमा करने के लिए कम करने वाले एजेंटों को इंजेक्ट करें।
④ समय-समय पर रासायनिक अचार और डीस्केलिंग का संचालन करें
गर्मी संचय और आगे मैट्रिक्स क्षरण को रोकने के लिए नियमित रूप से मोटे ऑक्साइड स्केल को हटा दें।
⑤ सेवा में लगाने से पहले सतह निष्क्रियता उपचार करें
प्रारंभिक उच्च तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध को बढ़ावा देने के लिए एक समान घनी 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 जोड़ें और तापमान सीमा नियंत्रण तुरंत लागू करें |
| सतह निष्क्रियता + तापमान नियंत्रण + आवधिक डीस्केलिंग | ऑक्सीकरण संचय को प्रभावी ढंग से धीमा करें | मानक संचालन और रखरखाव विशिष्टता |
| सीलबंद इन्सुलेशन क्लैडिंग + मध्यम डीऑक्सीडेशन उपचार | न्यूनतम उच्च-तापमान ऑक्सीकरण प्रवृत्ति | दीर्घकालिक उच्च-तापमान तापन कार्य स्थितियों के लिए पसंदीदा योजना |
निष्कर्ष
316 हीटिंग ट्यूबों का उच्च - तापमान ऑक्सीकरण स्केलिंग उच्च तापमान के तहत ऑक्सीजन और धातु तत्वों के त्वरित प्रसार से उत्पन्न होता है, जिससे ऑक्साइड परतों की निरंतर वृद्धि और छीलने और मैट्रिक्स सामग्री की खपत होती है। कोर नियंत्रण दृष्टिकोण में ऑक्सीकरण कैनेटीक्स को कम करने के लिए ऑपरेटिंग तापमान को सीमित करना, सीलबंद सुरक्षा के माध्यम से ऑक्सीजन को अलग करना, मीडिया में घुलित ऑक्सीजन को हटाना, निष्क्रिय फिल्म अखंडता को बनाए रखना और संचित पैमाने को नियमित रूप से साफ करना शामिल है। ऑपरेटिंग मापदंडों, बाहरी सुरक्षा और नियमित रखरखाव का व्यापक नियंत्रण मूल रूप से लंबे समय तक उच्च तापमान ऑक्सीकरण के कारण होने वाली हीटिंग ट्यूब विफलताओं से बचा जा सकता है।
