実際の産業操作では、316 ステンレス鋼加熱管の早期損傷のほとんどは、材料品質の欠陥によって引き起こされるのではなく、不合理な設計、不適切な設置、不規則な操作、および劣悪な媒体環境によって引き起こされます。典型的な故障モードと根本原因を体系的に分類することで、目標を絞った最適化を導き、加熱機器の廃棄率を大幅に削減できます。
まず最も頻繁に起こる失敗は、穴あきです。中心的な誘因は塩化物イオンの侵食です。水道水、循環冷却水、ブライン、工程廃水には塩素成分が含まれています。局所的なスケールや沈殿物がチューブ表面に小さな隙間を形成すると、塩化物イオンが閉塞領域に集まり集中し、不動態皮膜を破壊して小さなアノード腐食点を形成します。長期間の運転では、ピットはパイプ壁を貫通するまで内部に拡大し続けます。-一般的な根本原因には、濾過されていない補給水、水の停滞につながる長期停止、定期的なスケール除去メンテナンスの欠如などが含まれます。-
2 番目の主要な故障タイプは応力腐食割れ (SCC) です。引張残留応力、塩化物-を含む媒体、60 度を超える温度という 3 つの必須条件が共存します。溶接、曲げ、冷間加工により、パイプ本体内部に大きな残留応力が残ります。取り付け時に無理に固定すると、さらに組み立てストレスが発生します。熱媒体に塩化物が含まれ、使用温度が敏感な範囲に入ると、明らかな外部腐食の痕跡がなくても亀裂の伝播が急速に起こり、突然のパイプの破裂や漏れが発生します。溶接部分と曲げ部分は、この障害が発生する危険性が最も高い箇所です。{6}}
第三に、粒界腐食は主に溶接された加熱パイプで発生します。溶接加熱および徐冷中に、炭化クロムが粒界に沿って析出し、粒界でクロムが枯渇し、耐食性が失われます。-。腐食は結晶粒の隙間に沿って外側から内側に広がり、金属が脆くなり、わずかな外力で割れやすくなります。この問題は 316L 低炭素材料を採用することで大幅に軽減されます。-しかし、腐食環境で使用される厚肉パイプでは依然として溶接後の応力除去焼きなましが必要です。-
4 番目に、エロージョンコロージョンは、パイプライン循環システムなどの高流量の洗掘環境で発生します。-高速流体は固体粒子を運び、パイプ表面を継続的に洗浄し、保護不動態皮膜を機械的に剥離します。ステンレス鋼は時間内に完全な酸化膜を形成することができないため、壁の厚さが均一に薄くなってしまいます。この故障は液体の入口や加熱管の折り返し位置で発生することが多いです。
第 5 に、閉鎖循環水システムでは微生物による腐食が見落とされがちです。硫酸塩-還元バクテリアと鉄バクテリアが表面に付着してバイオフィルムを形成し、フィルムの下に局所的な嫌気性酸性環境を作り出し、局所的な孔食を促進します。流速が低く、長期間待機するシステムでは、この隠れた腐食損傷が非常に発生しやすくなります。-
表 1 316 個の加熱管の典型的な故障現象、根本原因および改善計画
表格
| 故障現象 | 根本的な原因 | 最適化ソリューション |
|---|---|---|
| 局所的な小穴穿孔 | スケール堆積物下の塩化物濃縮 | 定期的なスケール除去、電解研磨、水質軟化 |
| 溶接/曲げ付近の脆性亀裂 | 残留引張応力 + 塩化物 + 高温 | 316L を使用し、溶接後の熱処理を行ってください。-無理な取り付けは避けてください |
| 溶接脆化・剥離 | 溶接後の粒界クロム消耗 | 厳密な溶接プロセス、冷却速度の制御 |
| 流入ポート全体の薄肉化 | 流体の洗掘侵食 | パイプの壁の厚さを増やし、バッファーバッフルを追加します |
| スラッジがランダムに点在する孔食 | バイオフィルムの微生物による腐食 | 定期的な消毒、パイプライン流量の増加 |
単に損傷した部品を交換するのではなく、故障の根本原因を追跡することで、企業は長期的な機器交換コストを削減し、暖房システムの安定性を向上させることができます。{0}}
