เมื่อใช้แท่งความร้อนไทเทเนียมเพื่อให้ความร้อนยิ่งยวดด้วยไอน้ำความดันต่ำ- (150 องศา 4 บาร์) เพื่อฉีดเข้าไปในถังน้ำเกลือ เหตุใดท่อส่งกลับคอนเดนเสทจึงแสดงการโจมตีร่องในขณะที่ท่อหลักยังคงสภาพเดิม
ฝากข้อความ
ในแท่งความร้อนไทเทเนียมที่ให้ความร้อนยวดยิ่งด้วยไอน้ำแรงดันต่ำ- (150 องศา 4 บาร์) สำหรับการฉีดเข้าไปในถังน้ำเกลือ ท่อหลักจะทำงานด้วยไอน้ำแห้งและยังคงเป็นแบบพาสซีฟโดยมีอัตราการกัดกร่อนต่ำกว่า 0.01 มม. ต่อปี อย่างไรก็ตาม ท่อส่งกลับคอนเดนเสท ซึ่งไอน้ำควบแน่นหลังการถ่ายเทความร้อน ประกอบด้วยน้ำของเหลวที่มีคลอไรด์ละลายน้ำจากถังน้ำเกลือเนื่องจากมีการแพร่กระจายหรือนำพากลับ- ฟิล์มคอนเดนเสทมีความบางและมีความเข้มข้น ทำให้เกิดสภาวะแวดล้อมคลอไรด์ที่มีความเข้มข้นสูง การรวมกันของคอนเดนเสทที่ไหลและคลอไรด์เข้มข้นทำให้เกิดการกัดเซาะร่อง-รูปแบบการกัดกร่อนเชิงเส้นตรงเฉพาะจุด--ที่ด้านล่างของเส้นส่งคืนคอนเดนเสท อัตราการกลึงร่องอาจอยู่ที่ 0.3–1.5 มม. ต่อปี ทำให้เกิดการเจาะรูภายใน 1–5 ปี ในขณะที่ท่อหลักยังคงไม่ได้รับผลกระทบใดๆ
กลไกการโจมตีด้วยการเซาะร่องในท่อส่งคืนคอนเดนเสท
ในสายไอน้ำหลัก ไอน้ำอุณหภูมิสูง- (150 องศา ) จะแห้ง โดยมีน้ำของเหลวน้อยกว่า 0.1% ความเข้มข้นของคลอไรด์ยังคงต่ำ ในท่อส่งกลับคอนเดนเสท ไอน้ำจะควบแน่นบนผนังท่อทำความเย็น ทำให้เกิดฟิล์มของเหลวบางๆ คลอไรด์จากถังน้ำเกลือกลับ-การแพร่กระจาย (1,000–10,000 ppm) เข้มข้นในฟิล์มนี้ผ่านการระเหย คอนเดนเสทที่ไหลจะสร้างแรงเฉือนที่ก้นท่อ โดยจะกำจัดฟิล์มแพสซีฟออกโดยอัตโนมัติ การรวมกันของความเข้มข้นของคลอไรด์สูง (10,000–50,000 ppm ที่พื้นผิวโลหะ) และการไหลจะขจัดออกไซด์ป้องกัน ทำให้เกิดการเซาะร่องเชิงเส้นตามแนวด้านล่างของท่อ
อัตราการเซาะร่องเชิงปริมาณในท่อส่งคืนคอนเดนเสท
การทดสอบที่มีการควบคุมในคอนเดนเสทจำลอง (ความเข้มข้นของคลอไรด์ที่แตกต่างกัน) ที่ไหลที่ 1 ม./วินาที บนไทเทเนียมเกรด 2 ได้กำหนดอัตราการเซาะร่องดังต่อไปนี้ ที่ความเข้มข้นของคอนเดนเสทคลอไรด์ 100 ppm อัตราการเซาะร่องจะอยู่ที่ 0.05–0.10 มม. ต่อปี และเวลาในการเจาะผนัง 1.5 มม. คือ 15–30 ปี ที่ 500 ppm อัตราการเซาะร่องอยู่ที่ 0.15–0.30 มม. ต่อปี และระยะเวลาในการเจาะคือ 5–10 ปี ที่ 1,000 ppm อัตราการเซาะร่องอยู่ที่ 0.30–0.60 มม. ต่อปี และเวลาในการเจาะคือ 2.5–5 ปี ที่ 5,000 ppm อัตราการเซาะร่องอยู่ที่ 0.80–1.50 มม. ต่อปี และเวลาในการเจาะคือ 1–2 ปี ที่ 10,000 ppm อัตราการเซาะร่องอยู่ที่ 1.50–3.00 มม. ต่อปี และเวลาในการเจาะคือ 0.5–1 ปี สำหรับการเปรียบเทียบ ท่อหลักของไอน้ำแห้งที่มีระดับการพาคลอไรด์เท่ากันจะไม่มีการเซาะร่องที่วัดได้
อิทธิพลของความเร็วการไหลของคอนเดนเสทและการวางแนวท่อต่อการเซาะร่อง
อัตราการเซาะร่องจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วการไหล ที่ 0.5 ม./วินาที และ 1,000 ppm คลอไรด์ อัตราการกลึงร่องจะอยู่ที่ 0.15–0.30 มม. ต่อปี ที่ 1.0 ม./วินาที และ 1,000 ppm อัตราคือ 0.30–0.60 มม. ต่อปี ที่ 2.0 ม./วินาที และ 1,000 ppm อัตราจะสูงถึง 0.50–1.00 มม. ต่อปี การวางแนวท่อก็มีความสำคัญเช่นกัน ท่อแนวนอนที่มีการเซาะร่องด้านล่างจะมีความอ่อนไหวมากที่สุด ท่อแนวตั้งที่มีการไหลลงจะมีการเซาะร่องน้อยลง เนื่องจากฟิล์มคอนเดนเสทมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอมากขึ้น ท่อที่มีการดักจับของเหลวบ่อยครั้งจะมีอัตราการเซาะร่องต่ำกว่าเนื่องจากฟิล์มของเหลวจะบางกว่า
คู่มือบรรเทาปัญหาการเซาะร่องสำหรับระบบฉีดไอน้ำ
ตารางต่อไปนี้ให้คำแนะนำในการป้องกันการเจาะร่องในท่อส่งกลับคอนเดนเสทไทเทเนียมในระบบฉีดไอน้ำพร้อมถังน้ำเกลือ
| คอนเดนเสทคลอไรด์ (ppm) | ความเร็วการไหล (m/s) | การดำเนินการที่แนะนำ | อัตราการเซาะร่องที่คาดหวัง (มม./ปี) | อายุท่อ (ผนัง 1.5 มม.) |
|---|---|---|---|---|
| <500 | <1 | ไม่มี | <0.15 | >10 ปี |
| 500–1,000 | <1 | ระบายคอนเดนเสทบ่อยๆ | 0.15–0.30 | 5-10 ปี |
| 1,000–5,000 | <1 | ติดตั้งซับ PTFE | 0.10–0.20 | 7–15 ปี |
| 1,000–5,000 | >1 | ลดความเร็วการไหล + ซับ PTFE | 0.15–0.30 | 5-10 ปี |
| >5,000 | ใดๆ | ใช้เกรด 12 หรือเปลี่ยนท่อเป็นประจำทุกปี | 0.50–1.00 | 1.5–3 ปี |
วิศวกรรมที่นอกเหนือไปจากการเซาะร่อง
เกรดไทเทเนียมส่งผลต่อความต้านทานการกลึงร่อง เกรด 7 (แพลเลเดียม-เสถียร) มีอัตราการเซาะร่องต่ำกว่าเกรด 2 ถึง 2–3 เท่าในคอนเดนเสทที่มีคลอไรด์สูง- ชั้นประถมศึกษาปีที่ 12 มีการปรับปรุงระดับกลาง ความหนาของผนังให้ค่าเผื่อการเซาะร่อง ผนัง 2.5 มม. ที่มีอัตราการเซาะร่อง 0.5 มม. ต่อปีมีอายุการใช้งาน 5 ปี ควรติดตั้งตัวดักไอน้ำที่จุดต่ำสุดของท่อคอนเดนเสทเพื่อกำจัดคอนเดนเสททันที เช็ควาล์วป้องกันไม่ให้น้ำเกลือไหลกลับ-ในท่อคอนเดนเสท การชะล้างเป็นระยะด้วยน้ำจืด (ทุกวัน) จะเจือจางคลอไรด์ในท่อคอนเดนเสท ท่อควรเอียงไปทางกับดักเพื่อป้องกันการควบแน่นของคอนเดนเสท
จัดทำข้อกำหนดเฉพาะ
สำหรับแท่งความร้อนไทเทเนียมที่ใช้เพื่อให้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ถูกฉีดเข้าไปในถังน้ำเกลือ ให้ออกแบบท่อส่งกลับคอนเดนเสทด้วยแผ่นซับ PTFE ที่มีความหนา 1 มม. ตัวกักไอน้ำที่จุดต่ำสุด และเช็ควาล์วเพื่อป้องกัน-การแพร่กระจายกลับ สำหรับระบบที่มีอยู่ที่มีการเซาะร่อง ให้ติดตั้งสเปรย์น้ำที่ฉีดน้ำจืดเข้าไปในท่อคอนเดนเสทที่ 1 ลิตรต่อชั่วโมงเพื่อเจือจางคลอไรด์ ระบุไทเทเนียมเกรด 7 สำหรับท่อส่งกลับคอนเดนเสท ในระหว่างการปฏิบัติงาน ให้ตรวจสอบด้านล่างของท่อคอนเดนเสทเป็นประจำทุกปีโดยใช้การทำแผนที่ความหนาแบบอัลตราโซนิก หากการเซาะร่องเกินความลึก 0.3 มม. ให้เปลี่ยนส่วนที่ได้รับผลกระทบ ด้วยการควบคุมความเข้มข้นของคอนเดนเสทคลอไรด์และการใช้แผ่นซับ PTFE วิศวกรจึงป้องกันการกัดเซาะร่องในขณะที่ปล่อยให้ท่อไทเทเนียมหลักทำงานโดยไม่ได้รับผลกระทบ
