Frequent opstarten, uitschakelen en temperatuurschommelingen zijn veelvoorkomende bedrijfsomstandigheden voor industriële verwarmingssystemen, maar onregelmatige temperatuurstijgingen en -dalingen worden vaak genegeerd bij het dagelijkse apparatuurbeheer. Snelle temperatuurschommelingen tijdens het opstarten veroorzaken enorme thermische spanningen in de 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen, die bovenop de resterende vormspanning en lastrekspanning komen bij gebogen delen en door de laswarmte-getroffen zones. Wanneer de apparatuur plotseling wordt uitgeschakeld, vindt er lokale negatieve druk en temperatuurverschilcondensatie plaats in de pijpleidingen, wat leidt tot verrijking van chloride-ionen en de afzetting van een dunne elektrolytfilm op de binnen- en buitenbuisoppervlakken. Onder de gecombineerde werking van thermische trekspanning en corrosief medium worden gemakkelijk spanningscorrosiescheuren veroorzaakt, wat een van de belangrijkste oorzaken is van plotselinge buisbreuk bij verwarmingsapparatuur met frequente intermitterende werking. Het standaardiseren van geleidelijke temperatuurstijging, constante temperatuurbehoud en langzame uitschakelprocedures voor koeling kan de thermische spanningsamplitude effectief controleren, lokale aggregatie van gecondenseerde corrosieve vloeistoffen vermijden en de gevoeligheid van verwarmingsbuizen voor thermische cyclus-geïnduceerde spanningscorrosie aanzienlijk verminderen. Daarom is het optimaliseren van de specificatie voor het opstarten en afsluiten een goedkope- en essentiële dagelijkse anti- corrosiebestrijdingsmaatregel voor intermitterende verwarmingssystemen.
Thermische spanningscorrosie veroorzaakt door een niet-standaard start-stop is hoofdzakelijk het gevolg van twee typische onjuiste handelingen: snelle temperatuurstijging zonder gradiëntcontrole en noodstop zonder geforceerde langzame koeling. Tijdens snelle verwarming genereert inconsistente thermische uitzetting tussen de binnenste laag en de buitenste laag van de buiswand een voorbijgaande trekspanning, waardoor de oorspronkelijke kleine materiaaldefecten groter worden en het ontstaan van microscheuren in gevoelige of koud-bewerkte gebieden wordt versneld. Een plotselinge uitschakeling veroorzaakt een snelle afkoeling van de buitenwand van de pijpleiding, terwijl het binnenste medium nog steeds een hoge temperatuur behoudt, waardoor een enorme temperatuurgradiëntspanning ontstaat; Ondertussen condenseert de waterdamp tot pekeldruppeltjes op het binnenoppervlak van de buis, waardoor lokaal een micro-omgeving met een hoog-chloorgehalte ontstaat die de passieve film van roestvrij staal vernietigt. Een redelijke werking zou gebruik moeten maken van een gesegmenteerde langzame temperatuurstijging, een tussentijds constant temperatuurbehoud van de temperatuur en een geleidelijke uitschakeling van de koeling, waarbij de snelheid van de temperatuurverandering binnen een veilig bereik wordt beperkt, en regelmatig gecondenseerd water moet worden afgevoerd dat zich in lage pijpleidingpunten heeft verzameld om geconcentreerde corrosieve elektrolyt te elimineren. Verschillende systeemschalen, mediumtemperaturen en pijplijnlay-outvormen hebben op elkaar afgestemde controleparameters voor temperatuurverandering nodig om de operationele efficiëntie en de preventie van thermische stressrisico's in evenwicht te brengen.
Tabel 1 Schaalclassificatie van verwarmingssystemen, veilige start-Stoptemperatuurcontrolenormen en anti-corrosiecontrolepunten
| Systeemschaal|Maximale ontwerpmediumtemperatuur|Veilige verwarmingssnelheid|Constante temperatuur-houdfase|Toegestane koelsnelheid|Sleutel Anti-Corrosiewerking|| ----|----|----|----|| Kleine verwarmingseenheid|Kleiner dan of gelijk aan 120 graden|Minder dan of gelijk aan 25 graden/uur|Houd 2 uur vast bij het bereiken van 60 graden|Minder dan of gelijk aan 20 graden/uur|Tap het condenswater af voordat de temperatuur stijgt|| Middelmatig circulatiesysteem|120–180 graden|Minder dan of gelijk aan 20 graden/uur|Houd 3 uur vast op 80 graden en 120 graden|Minder dan of gelijk aan 15 graden/uur|Aanvulling corrosieremmer na iedere inbedrijfstelling|| Grote industriële verwarmingspijpleiding|>180 graden|Minder dan of gelijk aan 15 graden/uur|Drietraps hittebehoud elke 50 graden|Minder dan of gelijk aan 10 graden/uur|Online monitor thermische belasting en gemiddelde pH-waarde|| Intermitterende batchproductie-eenheid|Frequente start-stop dagelijks|Minder dan of gelijk aan 15 graden/uur|Verlengde bewaartijd bij gemiddelde temperatuur|Minder dan of gelijk aan 12 graden/uur|Verhoog de inspectiefrequentie van de wanddikte met de helft |
Bedrijven moeten exclusieve richtlijnen opstellen voor het -opstarten en afsluiten van verwarmingsapparatuur, waarbij eenmalig -volledig- verwarmen en noodstoppen zonder toestemming duidelijk wordt verboden. Vóór elke opstart moeten operators de afvoer van gecondenseerd water uit de pijpleiding voltooien, de monstername van de circulatiewaterkwaliteit inspecteren en de restconcentratie van de remmers testen om er zeker van te zijn dat er zich geen gecondenseerde vloeistof met een hoog-chloorgehalte ophoopt in laag-laagliggende pijpleidingsecties. Tijdens gesegmenteerde temperatuurstijging is realtime monitoring van de thermische uitzetting van pijpleidingen en de middendruk vereist; Zodra zich abnormale drukschommelingen voordoen, moet de verwarming worden opgeschort om problemen op te lossen, om overbelasting door thermische stress te voorkomen. Geforceerde nooduitschakeling is alleen toegestaan onder omstandigheden van een veiligheidsongeval; na een noodstop moet technisch personeel wervelstroominspecties uitvoeren op belangrijke posities met hoge- spanning, zoals lassen en gebogen pijpen, om thermische-geïnduceerde microscheurdefecten te screenen. Alle start-stoptijdknooppunten, temperatuurveranderingscurven, gecondenseerde waterafvoerregistraties en pre-starttestgegevens van de waterkwaliteit worden geüpload naar het digitale traceerbaarheidsplatform en gekoppeld aan het levenscyclusbestand van de apparatuur. Voor productielijnen met een dagelijkse frequente start-stop moet het bedrijf de periodieke stressdetectie- en chemische reinigingscyclus op passende wijze verkorten om het versnelde corrosierisico als gevolg van thermische cycli te compenseren. Ondertussen hebben frontline-operators regelmatig training nodig over het identificeren van gevaren door thermische stress en gestandaardiseerde temperatuurregeling om de gebruikelijke onregelmatige werking, veroorzaakt door het nastreven van productie-efficiëntie, te elimineren.
Gestandaardiseerde opstart- en uitschakelprocedures beperken op effectieve wijze de thermische gradiënttrekspanning en lokale chlorideverrijking veroorzaakt door frequente temperatuurschommelingen. Gecombineerd met een behandeling voor restspanningsverlichting, gemiddelde waterkwaliteitscontrole en regelmatige niet-destructieve foutdetectie, ontstaat er een compleet anti-stress-corrosiebeheersysteem voor intermitterende verwarmingsapparatuur. Wetenschappelijke controle van de thermische cyclus voorkomt voortijdige brosse breukveiligheidsongevallen van 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen veroorzaakt door veelvuldig starten-stopgebruik, vermindert de kosten voor onderhoud en vervanging van apparatuur, en zorgt voor een stabiele en veilige werking op lange- termijn van batch-type intermitterende industriële verwarmingssystemen.
