Høytemperaturoksidasjonskorrosjonsmekanisme for 316 varmerør i rustfritt stål og omfattende forebyggingsskjema

Oksydasjonskorrosjon med høy-temperatur oppstår hovedsakelig når varmerøret utsettes for luft over 500 grader under tørrbrenning eller gassfaseoppvarming. Oksygen i atmosfæren reagerer med jern-, krom- og nikkelelementer på metalloverflaten for å generere oksidavleiringer. Oksydlaget er løst og lett å skrelle av kontinuerlig, noe som resulterer i progressiv tynning av rørveggen, materialsprøhet og lokale perforeringsskader. Denne feilen opptrer ofte i den utsatte delen over væskenivået til væskeoppvarmingsutstyr og tørre ovnsvarmerørledninger.

1. Oksidasjonsreaksjonsprinsipp

Ved normal temperatur danner 316 rustfritt stål en kompakt kromoksid passiv film for å blokkere oksidasjon. Når temperaturen stiger kraftig og overstiger den kritiske oksidasjonstemperaturen, ødelegges den originale beskyttelsesfilmen. Krom, jern og nikkel gjennomgår sekvensielt oksidasjonsreaksjoner for å generere blandede oksider inkludert Cr₂O3, FeO og Fe₂O3. Den nydannede oksidskalaen har en stor termisk ekspansjonskoeffisientforskjell fra basismetallet. Under kalde og varme vekslende prosesser sprekker oksidlaget og faller av, og eksponerer fersk metallmatrise. Matrisen oksideres og skrelles gjentatte ganger, og rørets veggtykkelse avtar år for år. I luft med høy-temperatur som inneholder vanndamp, vil vannmolekyler trenge inn i oksidlaget og akselerere intern oksidasjon langs korngrensene, noe som forårsaker intergranulær oksidasjonsskade.

2. Typiske forekomstposisjoner

Væskenivåledning øvre eksponerte rørseksjon: Langvarig-tørrbrenning i varm luft uten middels avkjøling, overflatetemperaturen overstiger langt den nedsenkede delen;

Varmerørender og ledningsterminaler: Dårlig varmeavledning fører til lokal overoppheting og prioritert oksidasjonsmisfarging;

Ovnvarmerør: Fullt eksponert for høy-temperaturgassmiljø uten væskeisolering.

3. Hovedakselererende betingelser

Vedvarende tørrbrenning uten nedsenking av væske, ingen middels varmespredning som fører til ultra-høy ​​overflatetemperatur;

Høy luftfuktighet eller svovelholdig- røykgassmiljø, som korroderer og ødelegger den beskyttende oksidfilmen;

Hyppig start-stopp termiske sykluser, noe som får oksidlagene til å skrelle og regenerere gjentatte ganger;

Riper og passiveringsfilmskader på røroverflaten, mister den første anti-oksidasjonsbarrieren.

4. Fler-dimensjonale forebyggings- og kontrolltiltak

① Installer forriglingsbeskyttelse for væskenivå

Konfigurer væskenivådeteksjonskoblingen-av enheten. Når væskenivået er lavere enn den sikre nedsenkingshøyden, slå av strømmen umiddelbart for å fullstendig eliminere tørrbrenning og høy-gass-faseoksidasjon.

② Optimaliser strømtetthetsdesign

Tilpass varmeeffekten på en rimelig måte i henhold til varmespredningsforholdene, unngå overdreven enkelt-punkts varmebelastning, hindre lokal overopphetingstemperatur som overskrider anti-oksidasjonsgrensen på 316 materiale.

③ Styrke overflateanti-oksidasjonsbehandling

Utfør integrert passivering eller elektropolering for å forbedre kompaktheten og høy-temperaturstabiliteten til den overflatekromrike filmen-. for langvarig-arbeidsforhold for gassoppvarming, kan anti-oksidasjonsbelegg med høy-temperatur påføres på ytterveggen.

④ Isoler etsende gassmiljø

Legg til en forseglet ytre hylse eller inertgassskjerming for oppvarming av rør som arbeider i svovelholdig- og fuktig høy-temperatur røykgass, reduser direkte kontakt mellom matrisen og den oksidative atmosfæren.

⑤ Oppgradering av materialkvalitet

For langvarig-høy-temperatureksponert arbeidsforhold, bytt ut 316 med 310S høy-temperaturbestandig rustfritt stål, som har høyere kromnikkelinnhold og utmerket høy-temperatur anti-oksidasjons- og anti-avskalling.

5. Forebyggende effekt sammenligningstabell

表格

Konklusjon

Høy-temperaturoksidasjon av 316 varmerør er i hovedsak det kontinuerlige forbruket av metallelementer av atmosfærisk oksygen under overopphetingsforhold. Den mest grunnleggende metoden er å eliminere tørrbrennende overoppheting fra den elektriske kontrollkoblingen. Kombinert med overflatebeskyttelsesbehandling og målrettet materialerstatning for spesielle arbeidsforhold, kan tap forårsaket av høy-temperaturoksidasjonsfortynning og avskalling av varmerør effektivt unngås.