Zakaj nepravilno usklajena tesnila grelnih cevi pospešujejo korozijo in puščanje opreme

# Kaj je razlog za pospešeno korozijo opreme in puščanje, če tesnila grelne cevi niso pravilno usklajena? Tesnilna tesnila so bistvenega pomena za preprečevanje puščanja medija v vseh priključkih grelnih cevi, prirobničnih spojih in prehodnih delih iz kremen-kovine. Pri uporabi tesnil z neujemajočimi se materiali, staranjem, nepravilno debelino ali nepravilno vgradnjo se bo na spojih pojavilo več skritih tveganj korozije. Ta tveganja vključujejo razpoke zaradi toplotne obremenitve, zadrževanje ostankov jedke tekočine, mrtve cone biofilma in nastajanje galvanskih celic. Te korozijske točke spoja se med dnevnimi patruljami pogosto ne upoštevajo in služijo kot začetna mesta okvare puščanja ogrevalnega sistema. Naslednja tabela prikazuje cikle zamenjave, nevarnosti in ustrezne standarde za štiri materiale grelnih cevi.|Material grelne cevi|Standardno ujemanje materiala tesnila|Nevarnost neustreznega tesnila|Tipičen pojav odpovedi sklepov|Cikel obvezne zamenjave|| ----|----|----|----|----|| 316 nerjaveče jeklo|PTFE / ekspandirana PTFE tesnila|Gumijasto tesnilo absorbira kislino in alkalije, razpade in sprosti klorid; različno kovinsko tesnilo povzroča galvansko korozijo|Luknjičasti zvar prirobnice, lokalno puščanje rje na spojih|Vsakih 6 mesecev; zamenjajte po 2 serijah dezinfekcije pri visoki temperaturi|| Titan stopnje 2|Elastično tesnilo iz čistega PTFE (brez kovinskega polnila)|Tesnilo, polnjeno z ogljikovim jeklom/kovino, je v stiku s titanom, da tvori galvanski člen; gumijasta tesnila lovijo ostanke fluorida|Mlečno enakomeren jedkalni obroč na spoju cevi, neprekinjen padec potenciala|Vsake 4 mesece; zamenjajte, če je vidna deformacija tesnila|| Grelnik s prevleko iz PFA|Odebeljeno mehko PTFE tesnilo|Tesnila iz trde kovine opraskajo PFA prevleko v položaju vpenjanja; navadna guma nabrekne zaradi vroče alkalije|Prevleka, ki prodira v praske na prirobnici, vmesni mehurji pod praskami|Vsakih 6 mesecev; zamenjati po demontaži|| Kvarčno steklo|PTFE kompozitno blažilno tesnilo z elastičnim vmesnim slojem|Tesnila iz toge kovine/trde plastike neposredno prenašajo toplotno obremenitev, stisnejo kremen, da nastanejo mikrorazpoke|Pokanje kremenčeve niti, pronicanje tekočine na spoju|Vsake 3 mesece; zamenjati, ko je demontiran|## 1. Neusklajena tesnila so vzrok za štiri osrednje mehanizme korozije. ### ① Galvanska korozija med prevodnimi materiali, ki so različni. Potenciali elektrod titana in nerjavnega jekla so različni. Popolna galvanska zanka med titanom in tujo kovino se oblikuje, ko se na prirobnicah cevi iz titana uporabljajo s kovino ojačana tesnila, podporni obroči iz ogljikovega jekla ali bakrena tesnila. Pasivacijski film TiO₂ se nenehno raztaplja, kar povzroči nastanek kroga mlečnih jedkanih oznak vzdolž kontaktne linije tesnila. Titan služi kot žrtvena anoda. V obdobju 1–2 mesecev bo korozija postala očitna tudi na najmanjših kontaktnih površinah. ### ② Jedki ioni v tesnilnih režah so povečani zaradi degradacije tesnila. Alkalno čistilno tekočino, organski medij in fluoridno kislino absorbirajo navadna tesnila iz nitrilne gume, silikonske gume in EPDM med dolgotrajnim delovanjem pri visokih temperaturah. Razgradnjo gume pospešijo visoke temperature, ki sproščajo klorid, žveplove ione in ostanke fluorida, ki se ujamejo v ozko režo med tesnilom in steno cevi. Obstojnega lokalnega mikrookolja z visoko stopnjo korozije, ki nastane v zaprtem mrtvem območju, ni mogoče splakniti s CIP tekočino in prednostno napada zvare, površine iz titana in robove premazov. #### ③ Mrtva cona kopičenja biofilma je določena z ozko zapiralno režo Med tesnilom in zunanjo steno grelne cevi nastanejo drobne zastajajoče reže zaradi neustrezno tankih tesnil ali ohlapnega vpenjanja pritrdilnih elementov. V reži se usede srednje usedline, micelij in beljakovinske usedline, ki jih krožeča tekočina ne more očistiti, kar povzroči hitro tvorbo gostega biofilma. Med rutinskim vizualnim nadzorom tesnilo prikrije korozijo celic za koncentracijo kisika vzdolž oboda sklepa, zaradi česar je nemogoče opazovati. To skrito območje korozije biofilma je vir večine okvar zaradi puščanja prirobnice. ### ④ Poškodbe zaradi toplotnih obremenitev se povečajo zaradi togih, neusklajenih tesnil. Elastična odbojna tesnila se uporabljajo pri oblogah iz kremena in PFA za kompenzacijo razlike v toplotnem raztezanju, ki se pojavi med cikli zagona in zaustavitve. Tesnila iz trde kovine ali toge plastike se ne morejo deformirati, da bi se prilagodila napetosti raztezanja: - Pri kvarcu je napetost ponavljajočega se iztiskanja koncentrirana na koreninah navoja, kar ima za posledico nastanek nevidnih mikrorazpok, ki se širijo z vsakim termičnim ciklom. - Pri prevleki iz PFA obodne sledi stiskanja na plasti fluoroplasta povzročijo trda tesnila med zategovanje vijakov, ki odpre trajne alkalne infiltracijske kanale. ## 2. Razvoj materialno specifičnih poškodb ob nepravilnem ujemanju tesnil ### Prirobnični spoji iz nerjavečega jekla 316 Najpogostejša napaka je uporaba gumijastih tesnil, ki niso odporna na kemikalije. Gumijasto matrico predre vroča alkalija, ki jo razgradi, pri čemer se sprostijo kloridni ioni, ki so koncentrirani v špranji prirobnice. Kromov pasivni film roba zvara se hitro raztopi, kar povzroči nastanek luknjičastih obročev okoli spoja. Če so uporabljena kovinska spiralno navita tesnila brez prevleke iz PTFE, se kovinski trak neposredno dotakne nerjavečega jekla, kar povzroči blago galvansko korozijo in pospešeno tanjšanje zvara. ### Titanove cevne povezave zank iz titana stopnje 2 je prepovedana uporaba kompozitnih tesnil, polnjenih s kovino. Mikro galvanski člen je mogoče vzpostaviti že z najmanjšo kontaktno točko kovinskega polnila. Sledi fluorida se adsorbirajo z biofilmom, ki je omejen pod tesnilom, kar ima za posledico nastanek obročastega mlečno jedkanega traku okoli konca cevi. Te lokalizirane poškodbe ni mogoče zaznati z dnevnim spremljanjem raztopljenega kisika; samo četrtletno skeniranje potenciala celotne cevi lahko zajame obroč z nizkim potencialom na prirobnicah. ### Grelne prirobnice z oblogo iz PFA Obodne praske na mehki prevleki iz PFA na ustju prirobnice povzročajo trda tesnila ali preveč zategnjeni vijaki. Alkalna tekočina CIP se nabira med prevleko in substratom iz ogljikovega jekla, kar povzroči, da se vmesni pretisni omoti razširijo navznoter vzdolž prevleke po ponavljajočih se ciklih segrevanja. To se zgodi, ko tekočina pronica v praske. Pretisni omoti v bližini prirobnic niso vidni pri opazovanju površine, dokler se lokalna prevleka ne izboči in poči, kar omogoči uhajanje rjave vode. ### Navojni spoji iz kremenčevega stekla Toge kovinske prirobnice neposredno stisnejo kremen med toplotnim raztezanjem v odsotnosti elastičnih PTFE vmesnih tesnil. Koren niti je začetno mesto mikrorazpok, širina razpoke pa se povečuje z vsakim ciklom hladno-vroče. Notranja napetost se znatno poveča, ko tekočina prodre v razpoke, kar na koncu povzroči nenadno krhko pretrganje kremenčevega spoja med segrevanjem, kar povzroči popolno izgubo fermentacijske juhe. ## 3. Napake, povezane s tesnili, ki se pogosto pojavljajo na gradbiščih 1. Nadomestna tesnila se uporabljajo mešano: spiralna tesnila iz kovine ali gume so nameščena naključno, ne glede na material grelne cevi. 2. Da zmanjšate stroške rezervnih delov, po demontaži opreme preoblikujte deformirana, starana tesnila. 3. Da preprečite manjše pronicanje, iztisnite tesnila in opraskajte površino cevi, preveč zategnite vijake prirobnice. 4. Podaljšajte servisni cikel tesnila za nedoločen čas, pri čemer se zamenjava izvede šele, ko pride do očitnega puščanja tekočine. 5. Med vzdrževanjem začasno odstranite tesnila in uporabite vpenjanje kovina na kovino, da olajšate hitro nadaljevanje. ## 4. Standardno ujemanje tesnil v celotnem procesu in nadzor vzdrževanja 1. Da preprečite mešano uporabo, organizirajte rezervna tesnila glede na material grelne cevi in ​​jih shranite v barvno kodirane škatle za shranjevanje z jasnimi oznakami. Tesnila, ojačana s kovino, so prepovedana za opremo iz titana in kvarca. 2. Sprejmite obvezno pravilo za enkratno uporabo po razstavljanju: vsako tesnilo, ki je odstranjeno s prirobnic, je treba zamenjati z novim; ponovna namestitev je prepovedana. 3. Standardizirajte delovanje vpenjanja vijakov: da preprečite lokalno ekstruzijo tesnila in poškodbe premaza/kvarčnih prask, zategnite vijak navzkrižno z enakim navorom. 4. Uredite redno menjavo tesnila v skladu s ciklom materiala. Za namene sledljivosti navedite datum zamenjave na zunanji steni prirobnice. 5. Osredotočite se na pregledovanje prirobničnih spojev med dnevnimi patruljami: opazujte manjše pronicanje tekočine, ostanke razgradnje belega tesnila in lokalno razbarvanje cevi. Če opazite nenormalne znake, napredujte z urnikom zamenjave tesnila. ## Povzetek Galvanska korozija, obogatitev z ioni, odlaganje biofilma in razpoke zaradi toplotne obremenitve se sprožijo zaradi prisotnosti skritih, ozkih mrtvih območij na prirobnicah grelnih cevi in ​​prehodnih spojih, ki so posledica nepravilno usklajenih, starih ali ponovno uporabljenih tesnil. Najzgodnejša točka puščanja v celotnem ciklu ogrevanja je korozija spoja, ki prikrito napreduje pod tesnilom. Da bi zmanjšali skrita tveganja korozije na prirobnici in podaljšali celotno življenjsko dobo snopov grelnih cevi, je nujno treba izvajati stroge predpise za ujemanje materialov, dosledno zamenjavo in standardiziran navor pri namestitvi. Ti ukrepi so cenovno dostopni in učinkoviti.