ปลอกสแตนเลส 316 ขนาด 1.6 มิลลิเมตร จำเป็นต้องเปลี่ยนทุกๆ 12 เดือนในบริการทำความสะอาดหัวฉีดเครื่องทำความร้อนหัวฉีดที่ความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์รวมกันแบบใด

วิศวกรซ่อมบำรุงที่รับผิดชอบระบบทำความสะอาดถังในการแปรรูปอาหาร การผลิตเครื่องดื่ม และโรงงานเคมี มักจะติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบจุ่มไฟฟ้าไว้ในถังน้ำยาทำความสะอาดเพื่อรักษาอุณหภูมิของผงซักฟอก สารทำความสะอาดหลักคือโซเดียมไฮดรอกไซด์ โดยปกติจะใช้ที่ความเข้มข้น 2-5 % และอุณหภูมิ 70-85 องศา เครื่องทำความร้อนเหล่านี้มักจะใช้ปลอกสแตนเลส 316 ขนาด 1.6 มม. ซึ่งให้ความต้านทานการกัดกร่อนและความทนทานเชิงกลที่ดีต่อการกระแทกของสเปรย์ที่หัวฉีด อย่างไรก็ตาม การกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากความเข้มข้นของสารกัดกร่อนและอุณหภูมิพื้นผิวของเปลือกสูง (ความหนาแน่นของวัตต์) รวมกัน อาจทำให้อายุการใช้งานสั้นลงเหลือ 12 เดือนหรือน้อยกว่านั้น บทความนี้จะกำหนดจุดที่ต้องเปลี่ยนปลอก 316 ขนาด 1.6 มม. เป็นประจำทุกปีสำหรับบริการทำความร้อนหัวฉีดทำความสะอาดถัง

พฤติกรรมการกัดกร่อนแบบกัดกร่อนของ 316 ที่อุณหภูมิพื้นผิวสูง
ที่อุณหภูมิสูงถึง 80 องศา สแตนเลสประเภท 316 จะมีความเฉื่อยในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า 5% และมีอัตราการกัดกร่อนน้อยกว่า 0.1 มม./ปี อย่างไรก็ตาม เมื่อฟลักซ์ความร้อนเพิ่มขึ้น อุณหภูมิพื้นผิวของปลอกจะเพิ่มขึ้น และฟิล์มพาสซีฟมีความเสถียรน้อยลง อัตราการกัดกร่อนใน NaOH 3 % ที่อุณหภูมิพื้นผิว 85 องศา น้อยกว่า 0.1 มม. ต่อปี สูงถึง 0.2-0.4 มม. ทุกปีที่ 95 องศา 0.5–1.0 มม. ต่อปีที่ 105 องศา อัตราสูงกว่า 2 มม./ปีที่ 115 องศา ด้วยการเจาะเปลือก 1.6 มม. ถึง 1.0 มม. (ความหนาโครงสร้างขั้นต่ำสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่) ใช้เวลา 1-2 ปีที่ 1 มม. ต่อปี ถึงเกณฑ์การเปลี่ยนทดแทนภายใน 12 เดือน เมื่อความเข้มข้นของสารกัดกร่อนและอุณหภูมิพื้นผิวเปลือกหุ้มรวมกัน ให้อัตราการกัดกร่อนประมาณ 0.6-0.8 มม. ต่อปี โดยกินผนัง 1.6 มม. ถึง 1.0 มม. ใน 12 เดือน

เกณฑ์อายุการใช้งานการออกแบบที่สำคัญ (12 เดือน)
จากการทดสอบการแช่ตัวอย่าง 316 ตัวอย่างในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่อุณหภูมิที่เกี่ยวข้องกับบริการทำความสะอาดถัง ความเข้มข้นของสารกัดกร่อนและอุณหภูมิพื้นผิวเปลือกเคลือบต่อไปนี้ทำให้อายุการใช้งานสูงสุด 12 เดือนสำหรับผนัง 1.6 มม.

ความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์ (น้ำหนัก %) อุณหภูมิของสารละลายปริมาณมาก เปลือก อุณหภูมิพื้นผิวที่ 8 วัตต์/ซม.² (เพิ่มขึ้น 20 องศา) อัตราการกัดกร่อนที่คาดหวังที่อุณหภูมิพื้นผิว เวลาที่จะลดลง 1.6 มม. ถึง 1.0 มม. อายุการใช้งานที่จะเปลี่ยน 2% 70 องศา 90 องศา 0.15 – 0.25 มม./ปี 2.4 – 4.0 ปี 3 – 5 ปี 2% 80 องศา 100 องศา 0.30 – 0.50 มม./ปี 1.2 – 2.0 ปี 1.5 – 2.5 ปี 2% 85 องศา 105 องศา 0.50 – 0.80 มม./ปี 0.75 – 1.2 ปี 1 – 1.5 ปี 3% 70 องศา 90 องศา 0.20 – 0.35 มม./ปี 1.7 – 3.0 ปี 2 – 3.5 ปี 3% 75 องศา 95 องศา 0.35 – 0.60 มม./ปี 1.0 – 1.7 ปี 1.2 – 2 ปี 3% 80 องศา 100 องศา 0.60 – 1.00 มม./ปี 0.6 – 1.0 ปี 0.8 – 1.2 ปี 4% 65 องศา 85 องศา 0.25 – 0.40 มิลลิเมตร/ปี 1.5 – 2.4 ปี 1.8 – 3 ปี 4% 70 องศา 90 องศา 0.40 – 0.70 มม./ปี 0.9 – 1.5 ปี 1 – 1.8 ปี 4% 75 องศา 95 องศา 0.70 – 1.20 มม./ปี 0.5 – 0.9 ปี 0.6 – 1 ปี 5% 60 องศา 80 องศา 0.30 – 0.50 มม./ปี 1.2 – 2.0 ปี 1.5 – 2.5 ปี 5% 65 องศา 85 องศา 0.50 – 0.85 มม./ปี 0.7 – 1.2 ปี 0.8 – 1.5 ปี 5% 70 องศา 90 องศา 0.85 – 1.50 มม./ปี 0.4 – 0.7 ปี 0.5 – 0.8 ปี
อุณหภูมิพื้นผิวของปลอกในระบบทำความสะอาดถัง NaOH 3% ที่อุณหภูมิรวม 80 องศา โดยมีปลอก 1.6 มม. ที่ 8 วัตต์/ซม.2 อยู่ที่ประมาณ 100 องศา อัตราการกัดกร่อนที่คาดการณ์ไว้คือ 0.6 ถึง 1.0 มม. ต่อปี ส่งผลให้ผนังลดลงเหลือ 1.0 มม. ใน 0.6 ถึง 1.0 ปี การเปลี่ยนที่เหมาะสมในสิบสองเดือน อุณหภูมิรวมเป็น 75 องศา ช่วยลดอุณหภูมิพื้นผิวเป็น 95 องศา ลดอัตราการกัดกร่อนเป็น 0.35-0.60 มม./ปี และเพิ่มอายุการใช้งานเป็น 1.2-2 ปี

ซองปฏิบัติการที่ปลอดภัยสำหรับกำหนดการเปลี่ยนทดแทน 12 เดือน
ตารางด้านล่างแสดงอุณหภูมิรวมที่ปลอดภัยสูงสุดของโซเดียมไฮดรอกไซด์สำหรับปลอก 316 ขนาด 1.6 มม. ที่ความหนาแน่นวัตต์ต่างกัน ซึ่งจะทำให้มีอายุการใช้งานอย่างน้อย 12 เดือนก่อนที่ความหนาของผนังจะลดลงต่ำกว่า 1.0 มม. และจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่

ความหนาแน่นของวัตต์ (อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น) สูงสุด อุณหภูมิเป็นกลุ่ม สูงสุด 2% NaOH อุณหภูมิเป็นกลุ่ม สูงสุด 3% NaOH อุณหภูมิเป็นกลุ่ม สูงสุด 4% NaOH อุณหภูมิเป็นกลุ่ม NaOH 5%
4 W/cm2 (เพิ่มขึ้น 10 องศา) 88 องศา 82 องศา 78 องศา 72 องศา 6 W/cm2 (เพิ่มขึ้น 15 องศา) 83 องศา 77 องศา 73 องศา 67 องศา 8 W/cm2 (เพิ่มขึ้น 20 องศา) 78 องศา 72 องศา 68 องศา 62 องศา 10 W/cm2 (เพิ่มขึ้น 25 องศา) 73 องศา 67 องศา 63 องศา 57 องศา 12 W/cm2 (เพิ่มขึ้น 30 องศา) 68 องศา 62 องศา 58 องศา 52 องศา
สำหรับระบบทำความสะอาดถังทั่วไปที่มี NaOH 3% ที่อุณหภูมิรวม 75 องศา และ 8 วัตต์/ซม.² (เพิ่มขึ้น 20 องศา พื้นผิว 95 องศา) ขีดจำกัดปริมาณที่ปลอดภัยคือ 72 องศา ที่ 75 องศา เครื่องทำความร้อนจะอยู่เหนือขีดจำกัดที่ปลอดภัย และไม่อนุญาตให้มีอายุการใช้งาน 12 เดือน การลดความหนาแน่นของวัตต์ลงเหลือ 6 วัตต์/ซม.2 (เพิ่มขึ้น 15 องศา พื้นผิว 90 องศา) ให้ขีดจำกัดความปลอดภัยโดยรวมที่ 77 องศา ดังนั้น 75 องศาจึงดีสำหรับการเปลี่ยนเป็นเวลา 12 เดือน

การเปลี่ยนแปลงการออกแบบเพื่อยืดอายุการใช้งานเกิน 12 เดือน
การปรับเปลี่ยนสามครั้งสามารถยืดอายุการใช้งานของปลอก 316 ขนาด 1.6 มม. ได้นานถึง 12 เดือนภายใต้สภาวะการทำความสะอาดถัง วิธีแรกคือการใช้เครื่องทำความร้อนที่ยาวขึ้นเพื่อลดความหนาแน่นของวัตต์. 8 W/cm 2 ถึง 4 W/cm 2 อุณหภูมิพื้นผิวที่เพิ่มขึ้นจะลดลงจาก 20 องศาเป็น 10 องศา โดยเปลี่ยนจากระบบการปกครอง 1 ปีไปเป็นระบบการปกครอง 2-3 ปี การเปลี่ยนแปลงประการที่สองคือการทำงานเป็นระยะๆ หากเครื่องทำความร้อนทำงาน 4 ชั่วโมงต่อวัน แทนที่จะเป็น 24 ชั่วโมงต่อวัน เครื่องทำความร้อนจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 6 เท่าตามเงื่อนไขปฏิทิน การเปลี่ยนแปลงประการที่สามคือการนำสารยับยั้งการกัดกร่อนมาใช้ ซิลิเกตหรือฟอสเฟตที่ 100-200 ppm สามารถลดอัตราการกัดกร่อนได้ 30-50 % ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้ NaOH 4% ที่ 80 องศาในการทำงานอย่างต่อเนื่อง วิศวกรควรพิจารณาการอัพเกรดเป็นอัลลอย 600 หรืออัลลอย 825 ที่สามารถรักษาอัตราการกัดกร่อนให้ต่ำกว่า 0.1 มม. ต่อปีในสภาวะเหล่านี้ได้ ระบุความเข้มข้นของสารกัดกร่อนสูงสุด อุณหภูมิรวม รอบการทำงาน และช่วงเวลาการเปลี่ยนที่ต้องการเสมอ เมื่อระบุเครื่องทำความร้อนสำหรับบริการทำความสะอาดถัง หากผู้ผลิตแนะนำ 316 สำหรับ NaOH 4% ที่ 85 องศา แต่ไม่ได้กล่าวถึงการลดความหนาแน่นของวัตต์ แสดงว่าเขาไม่ได้ให้คำแนะนำที่เชี่ยวชาญ เกณฑ์การเปลี่ยนทดแทนภายใน 12 เดือนอาจคาดการณ์ได้ว่าเป็นฟังก์ชันของความเข้มข้นของสารกัดกร่อน อุณหภูมิรวม และความหนาแน่นของวัตต์ ดังนั้นจึงช่วยให้สามารถคาดการณ์อายุการใช้งานเครื่องทำความร้อนและการวางแผนการบำรุงรักษาได้อย่างน่าเชื่อถือ