Hankaavien epäorgaanisten kiinteiden hiukkasten haitat käymisväliaineessa neljään tyyppiseen lämmitysputkiin

# Putkilinjan kuolleiden vyöhykkeiden tarkastelu Täydelliset ohjausratkaisut lämmitysputkien korroosion kiihdyttämiseksi Matala{0}}virtaus pysähtyneitä alueita, kuten putkinippujen pohjat, umpiputket, venttiilin ontelot, laippatiivistevälit, terävät kulmat, ulokkeiden kosketusraot ja haaraputken päätyputken kuollut alue, kutsutaan putkien kuolleiksi alueiksi. Keskipitkän sedimentin, happo-/alkalijäämien, kloridin, fluorin ja mikrobilietteen pitkäaikainen säilyminen johtuu nesteen hankauskyvyttömyydestä saavuttaa nämä kohdat CIP:n ja käymiskierron aikana. Kaikkien neljän yleisen lämmitysputkimateriaalin ensisijaiset varhaiset vikakohdat ovat pysyvät paikalliset korkean -korroosion aiheuttamat mikroympäristöt, jotka muodostavat kuolleita alueita.|Lämmitysputken materiaali|Korroosion ilmeneminen tyypillisellä kuolleella vyöhykkeellä|Progressiivinen vauriojakso|Kohdennettu ydinparannustoimenpide|| ----|----|----|----|----|| 316 ruostumaton teräs|Väkevä kloridi ja biofilmi aiheuttavat hitsauspisteitä ja rengasmaista ruostetta laipan rakoissa.|luokan 2 titaani|Paikallinen liuenneen hapen väheneminen ja fluoririkastus muodostavat maitomaisia ​​rengasmaisia ​​etsausnauhoja laippoihin.|Korjattiin matalan{92}}korroosiovyöhykkeet 1,5 kuukaudessa.|Täysi suuren säteen -kyynärpäämuunnos; Vältä kapeita tiivisteen pysähtyneitä rakoja.|PFA-pinnoitettu lämmitin|Pinnoitteen naarmuihin jäänyt alkali kuolleissa vyöhykkeissä luo piilotettuja rakkuloita.|Paikallinen pinnoite pullistuu ja kuoriutuu 3 kuukauden sisällä.|Asenna tyhjennysventtiilit matalia kohtia varten; lisää virtausnopeutta haaraliittimissä|| Kvartsilasi|Biofilmiin adsorboitunut jäännösalkali aiheuttaa epätasaista huurtumista ja heikentää valonläpäisykykyä|Vakava lämpöhalkeiluriski 3–4 erän jälkeen|Poista vaakasuorat kaihtimet; suorita täysi korkeavirtaus{101}}happohuuhtelu viikoittain|## 1. Putkilinjan kuolleiden vyöhykkeiden kaksiytiminen korroosiomekanismit ### 1.1 Happipitoisuuksien erojen korroosiosolujen muodostuminen Pääkiertoalueita täydennetään jatkuvasti happirikkaalla nesteellä, kun taas inaktiiviset vyöhykkeet pysyvät staattisina pitkän ajan. Sedimentin alle muodostuu alhainen{107}}happianodialue, kun mikro-organismit kuluttavat nopeasti seisovassa nesteessä liuennutta happea. Jatkuva paikallinen korroosio alkaa anodimetallin jatkuvalla liukenemisella sähkökemiallisen potentiaalin tasapainottamiseksi. ### 1.2 Syövyttävien aineiden jatkuva rikastus Hapot, alkalit, kloridit ja fluoridit laimentuvat tasaisesti virtaavan väliaineen vaikutuksesta; nämä syövyttävät komponentit jäävät kuitenkin loukkuun pysähtyneille kuolleille vyöhykkeille. 1. CIP:n jälkeen emäksistä/hapanta puhdistusnestettä kerääntyy nopeudella, joka on kymmeniä kertoja tyypilliseen pitoisuuteen verrattuna, koska sitä ei voida huuhdella pois. 2. Lepotilassa kloridia, fluori-ioneja ja epäorgaanisia suolakiteitä} putken seinämille kertyy kloridia, hiukkasia, proteiinikiteitä} saostuu{{3 laskeutua muodostaen paksun biokalvon, joka peittää kaikki syövyttävät aineet kalvokerroksen alle. Tämä johtaa itsestään{109}}vahvistuvaan korroosiosykliin, jota ei voida välttää perinteisen{115}}erä-CIP:n kanssa. ## 2. Progressiivinen korroosion hajoaminen sille ominaisen materiaalin kuolleella alueella ### Lämmitysputket 316 ruostumattomasta teräksestä Ruostumaton teräs on erittäin herkkä kloridirikastumiseen kuolleilla alueilla. Hitsausraot ja laipparaot ovat tyypillisiä pysähtyneitä alueita. Biofilmin peitto kuluttaa happea, ja loukkuun jäänyt kloridi tunkeutuu vaurioituneen kromin passiivikalvon läpi muodostaen syvän pistesyöpymisen. Paikallinen kuolleen vyöhykkeen kloridipitoisuus voi ylittää 500 ppm huolimatta siitä, että kloridin kokonaismäärä täyttää 50 ppm standardin. -Seinän läpivuoto laipoista ja putkinippujen pohjista tapahtuu paljon ennen suunniteltua käyttöikää, jos kuolleita alueita ei poisteta pitkäaikaisen käytön aikana. ### Luokan 2 titaanilämmitysputket Kuolleet alueet katkaisivat hapensyötön kokonaan huolimatta siitä, että titaani käyttää liuennutta happea, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 8 mg/l TiO₂-kalvon itsensä korjaamiseksi. Pysyneissä rakoissa oleva biofilmi adsorboi fluorijäämiä järjestelmään, jolloin muodostuu rengasmaisia ​​maidonvalkoisia etsausnauhoja laippojen ja umpiputkien päiden ympärille. Paikalliset kalvon liukenemisvauriot piilotetaan normaalilla päivittäisellä valtavirran liuenneen hapen seurantatiedoilla; vain neljännesvuosittain koko putken sähkökemiallisella potentiaaliskannauksella voidaan tunnistaa kiinteät matalapotentiaaliset kuolleiden vyöhykkeiden korroosiokohdat. ### PFA-pinnoitteella varustetut lämmittimet Sedimenttiä on vaikea kiinnittää ehjiin, sileisiin PFA-pintoihin; kuolleen alueen matala virtaus mahdollistaa kuitenkin epäorgaanisten hiukkasten ja biokalvon kerääntymisen pinnoitteen naarmuihin. Jokainen kuumennusjakso höyrystää loukkuun jääneen alkalin, jolloin syntyy laajenemispainetta, joka laajentaa asteittain piilossa olevia rakkuloita. Alkalisen puhdistusnesteen jäännös tiivistetään naarmuvälikerroksiin. Kuolleiden alueiden rakkuloita ei voida havaita päivittäisen visuaalisen valvonnan aikana, ja kun hiiliteräsalustan ruoste on repeytynyt, se saastuttaa käymisliemen, mikä edellyttää erän romuttamista. ### Kvartsilasilämpöputket Kuolleet alueet vangitsevat epätäydellisen CIP-huuhtelun jälkeen jääneen emäksisen nesteen huolimatta siitä, että kvartsi kestää happoa ja fluoria. Staattinen biofilmi syövyttää jatkuvasti piidioksidikideverkostoja muodostaen epätasaisia ​​himmeitä mattakerroksia lukitsemalla hydroksidi-ioneja. Huurretut epätasaiset pinnat keräävät lisää sedimentti- ja alkalijäämiä. Kvartsiputkien äkillinen hauras repeämä lämmityksen käynnistyksen aikana laukaisee helposti sisäisen jännityksen keskittyminen huurtuneiden kuolleiden vyöhykkeiden paikkoihin toistuvan kylmä-kuuma lämpösyklin aikana. ## 3. Yleiset kuolleiden vyöhykkeiden suunnittelu- ja toimintavirheet työmaalla ### Suunnitteluvirheet (pysyvän pysähtymisen ensisijainen syy) 1. Pitkät kuolleet haaraventtiilit, käyttämättömät haarojen päätytulpat ilman tyhjennysaukkoja ja vaakasuorat umpiputket; 2. Putkinipun pohjan vaakasuorat segmentit ilman apukiertoputkia, jyrkät 90 asteen kulmat pienellä säteellä; 3. Laippa on liian kapea, minkä seurauksena muodostuu paksuja tiivisteitä, jotka luovat tiivisteen ja putken seinämän väliin piilossa olevia pysähtyneitä rakoja. 4. Putkilinjan kohtuuton nousu, samoin kuin automaattisten poistoventtiilien puuttuminen ja alhaiset nesteen kerääntymiskohdat. ### Kuolleiden vyöhykkeiden vaarat pahentavat käyttövirheitä 1. CIP-virtausnopeus on materiaalin turvallisen kynnyksen alapuolella, eikä hankausvoima riitä poistamaan kuolleen alueen sedimenttiä. 2. Epätäydellinen jäännöshapon/emäksen evakuointi pysähtyneiltä alueilta, lyhentynyt huuhtelun kestoaika 3. Pitkäaikainen staattinen väliaineen valmiustila, sedimenttiä kertyy jatkuvasti alhaisen virtauksen inaktiivisilla vyöhykkeillä; 4. Kokonaisvirtaus heikkenee suodattimen tukoksen seurauksena, mikä edelleen vähentää nesteen hankauslujuutta kuolleiden vyöhykkeiden kohdissa. 4. Koko prosessin kattava suljetun silmukan kuolleiden vyöhykkeiden eliminointi- ja korroosionestojärjestelmä ### Vaihe 1: Putkilinjan laitteistomuunnoksen toteuttaminen luontaisten pysähtyneiden alueiden eliminoimiseksi 1. Poista ylimääräiset haarojen suojukset ja käyttämättömät umpiputken päät; säilytä tarvittavat lyhyet kuolleet jalat, joiden pituus on vähintään 1,5 kertaa putken halkaisija, ja asenna pohjatyhjennysventtiilit. 2. Poistaaksesi sisäseinän matalan virtauksen pysähtyneet kulmat vaihtamalla kaikki terävät suorakulmaiset kulmakappaleet suuren säteen kaareviin kulmakappaleisiin. 3. Asenna itsenäiset apukanavat, jotka takaavat pienet kiertokanavat putkinippujen, venttiilin onteloiden ja venttiilien osien täydentämiseksi liikevaihto. 4. Standardoi tiivisteiden valikoima: ohuet joustavat PTFE-tiivisteet vähentävät tilaa sedimentille ja minimoivat laipan tiivistysraot. ### Vaihe 2: CIP-prosessiparametrien optimointi kuolleiden alueiden puhdistuksen tehostamiseksi 1. Säilytä seinän virtausnopeus materiaalin turvallisella alueella ja toteuta korkeavirtauspulssipuhdistus 5 minuutin ajan kunkin CIP-syklin lopussa vaikuttaaksesi kuolleiden vyöhykkeiden sedimentteihin. 2. Lisää monivaiheisen huuhtelun pitoaikaa ja määritä pH-arvon palautumisen loppupisteen perusteella. happo ja emäs pysähtyneissä raoissa{102}} Biokalvon ja epäorgaanisten suolakerrostumien kerääntyminen inaktiivisille alueille poistetaan kuukausittain tehostetulla happamalla peittauskierrolla. ### Vaihe 3: Standardoidut tuotantokäyttövaatimukset 1. Estä sedimentin laskeutuminen sallimalla hidas jatkuva kierto valmiustilapiireissä ja estämällä pitkäaikaisen staattisen väliaineen pidättäminen{108}} Suodattimen tukkeutumisen aiheuttaman kokonaisvirtauksen vaimenemisen estämiseksi on tarpeen puhdistaa kaksivaiheiset etusuodattimet joka työvuorossa{110}. syklit poistamaan kuolleille vyöhykkeille sammutuksen aikana kertyneet sedimentit ja roskat. Vaihe 4: Säännöllinen kuolleiden vyöhykkeiden korroosiovaarojen tarkastus erityisellä painopisteellä 1. Ruostumattomasta teräksestä ja titaanista valmistetut laitteet: Tarkkaile laipan, kyynärpään ja putken pohjan värimuutoksia; neljännesvuosittainen potentiaalin ja ultraääni seinämän paksuuden testaus pysähtyneiden asemien varalta; 2. PFA-pinnoitetut lämmittimet: Kuukausittainen infrapunalämpöskannaus tunnistaakseen rakkuloiden kylmiä alueita, jotka ovat seurausta kuolleen alueen alkalitunkeutumisesta. 3. Kvartsiputket: Suorita kahden viikon välein valonläpäisytarkastuksia kuolleiden alueiden huurtumisen asteen määrittämiseksi ja järjestä happopuhdistus, kun havaitaan mattavärimuutoksia. ## Tiivistelmä Kaikkien lämmitysputkimateriaalien happikonsentraatiokennojen korroosion ja syövyttävien ionien paikallisen rikastumisen aiheuttamat päällekkäiset vauriot aiheutuvat putkiston kuolleista vyöhykkeistä, jotka luovat väistämättömiä staattisia pysähtyneitä mikroympäristöjä. Pohjimmiltaan leikatut kuolleiden vyöhykkeiden korroosiolähteet, eliminoivat lämmitysputkinippujen piilotetut varhaiset vuotoriskit ja pidentävät merkittävästi laitteiden yleistä käyttöikää voidaan saavuttaa laitteistomuutoksilla, joilla eliminoidaan luontaiset pysähtyneet rakenteet, optimoidut korkean virtauksen CIP-huuhteluprosessit ja standardoitu antistaattinen valmiustila.