Jak zapobiegać korozji w wymienniku ciepła? Praktyczny przewodnik dla generatorów

Rezerwowy agregat prądotwórczy o mocy 500 kW przechodził każdy comiesięczny rozruch bez obciążenia, aż do czasu, gdy test przy pełnym obciążeniu spowodował wyświetlenie alarmu wysokiej temperatury płynu chłodzącego. Chłodnica przeciekała przez dziurkę w pobliżu dolnego kolektora. Nie zawiodło to nagle; korozja działała przez lata w strefie niskiego przepływu, w której panował stagnacja.

Korozja w wymienniku ciepła nie jest tajemnicą. Po zidentyfikowaniu mechanizmu i sprawowaniu kontroli nad środowiskiem wokół metali większości awarii można zapobiec. Najważniejsze działania to wybór materiału, skład chemiczny wody, projekt przepływu, powłoki i planowana inspekcja.

Dlaczego wymienniki ciepła korodują

Korozja to proces elektrochemiczny, który przywraca metal do naturalnego stanu tlenkowego. W wymienniku ciepła chłodziwem jest elektrolit, a materiały rurki, zbiornika i żeberek to elektrody. Za większość uszkodzeń w terenie odpowiadają cztery mechanizmy: korozja galwaniczna, wżery, erozja-korozja i pękanie korozyjne naprężeniowe. Poniższa tabela podsumowuje przyczyny każdego z nich i główne sposoby obrony.

Każdy mechanizm pozostawia inny wzór wizualny. Wokół punktów kontaktowych pojawia się atak galwaniczny; wżery pojawiają się w postaci małych kraterów na powierzchni rury; erozja-korozja podąża ścieżką przepływu. Jeśli potrafisz zidentyfikować wzorzec, wiesz, którą kontrolę zapobiegawczą należy wzmocnić.

Materiały i powłoki

Wybór materiału to najtrwalsza metoda kontroli korozji. Rdzenie miedziano-mosiężne są konwencjonalne i łatwe w naprawie, ale w nowoczesnych agregatach prądotwórczych powszechnie stosuje się rdzenie aluminiowe, ponieważ są lżejsze i dobrze przenoszą ciepło. Każdy metal wymaga innego składu chemicznego chłodziwa. Aluminium wymaga chłodziwa z inhibitorami o niskiej zawartości chlorków i małej ilości wolnego tlenu; stopy miedzi zależą od stałego stężenia inhibitora, aby uniknąć wżerów. Stal nierdzewna zapewnia doskonałą odporność na korozję, ale gatunki austenityczne mogą pękać pod wpływem naprężenia chlorkowego w podwyższonych temperaturach. Nie ma materiału idealnego, jest jedynie odpowiedni do warunków świadczenia usług.

Jeśli porównujesz tradycyjne rdzenie aluminiowe z rdzeniami kompozytowymi aluminiowo-plastikowym, to jest to przewodnik dotyczący korozji materiałów dla grzejników generatorów wyjaśnia, w jaki sposób struktura rdzenia zmienia zachowanie korozyjne.

W przypadku agregatu prądotwórczego, w którym rutynowa konserwacja jest ograniczona, an grzejnik całkowicie aluminiowy może być praktyczną opcją: pozwala uniknąć styków z różnymi metalami wewnątrz rdzenia i działa niezawodnie, gdy utrzymywany jest program chłodzenia.

Producenci, dostawcy, fabryki grzejników całkowicie aluminiowych Jako producenci grzejników całkowicie aluminiowych OEM, dostawcy grzejników całkowicie aluminiowych i fabryka w Chinach, Weichuang oferuje niestandardowe grzejniki całkowicie aluminiowe... Zobacz produkt →

Powłoki do środowisk korozyjnych

Powłoki stanowią barierę ochronną pomiędzy metalem a atmosferą. Farby epoksydowe, poliuretanowe i proszkowe są powszechnym wyborem w usługach morskich i przybrzeżnych. Wybór odpowiedniego systemu zależy od rzeczywistego środowiska: zasolonego nadmorskiego powietrza, przemysłowego dwutlenku siarki lub wysokiej wilgotności. Zewnętrzna powierzchnia żebra, połączenia rura z żebrem i śruby mocujące są często pierwszymi miejscami, w których dochodzi do awarii. W przypadku miejsc w pobliżu wody morskiej, a grzejnik generatora dla środowiska przybrzeżnego został zaprojektowany z grubszą powłoką i pakietem żeberek odpornym na atak soli.

Producenci, dostawcy, fabryka generatorów grzejników dla środowiska przybrzeżnego Jako producenci OEM generatorów grzejników dla środowiska przybrzeżnego, dostawcy grzejników generatorów dla środowiska przybrzeżnego i fabryka w Chinach, Wei... Zobacz produkt →

Chemia chłodziwa i uzdatnianie wody

Jakość wody jest najbardziej niedocenianym elementem kontroli korozji wymiennika ciepła. Woda z kranu może chłodzić silnik przez kilka miesięcy, ale może również pozostawiać kamień i powodować atak elektrochemiczny. W układzie chłodzenia generatora z obiegiem zamkniętym należy używać wody zdemineralizowanej lub zmiękczonej zmieszanej z odpowiednią ilością inhibitorowanego glikolu etylenowego lub glikolu propylenowego. Środek przeciw zamarzaniu nie tylko chroni przed zamarzaniem; niesie ze sobą inhibitory korozji i podnosi temperaturę wrzenia. Z biegiem czasu glikol rozkłada się do związków kwasowych, dlatego mieszaninę należy przetestować i wymienić zgodnie z harmonogramem.

W przypadku większości przemysłowych obiegów zamkniętych należy utrzymywać pH w zakresie od 8,0 do 9,5, utrzymywać limity chlorków odpowiadające materiałowi rury i monitorować rezerwę inhibitora. W przypadku stali nierdzewnej zawartość chlorków powinna być utrzymywana na niskim poziomie, aby uniknąć wżerów lub pęknięć spowodowanych korozją naprężeniową. W otwartych wieżach chłodniczych z wymiennikami ciepła filtracja, odmulanie i kontrola biologiczna są tak samo ważne jak dodawanie środków chemicznych.

Projekt przepływu i układ mechaniczny

Korozja kształtuje przepływ. Gdy prędkość płynu chłodzącego jest zbyt niska, brud i produkty korozji osadzają się na dnie zbiornika wodnego i tworzą wżery pod osadami. Gdy prędkość jest zbyt duża, płyn zrywa ochronną warstwę tlenku i powoduje erozję-korozję. Projektant kontroluje prędkość poprzez średnicę rury, układ przepustu i geometrię zbiornika wodnego. Operator kontroluje to, nie dławiąc pompy zbyt mocno i regularnie czyszcząc filtry siatkowe. Jednostka zamienna powinna utrzymywać taki sam spadek ciśnienia i układ przejść jak oryginał, tak aby wzór przepływu nie uległ zmianie. A wymiennik ciepła przeznaczony do chłodzenia generatora dopasowuje wielkość rdzenia i układ dysz do pakietu silnika, co ułatwia zachowanie oryginalnych warunków przepływu.

Producenci, dostawcy, fabryki wymienników ciepła Jako producenci wymienników ciepła OEM, dostawcy wymienników ciepła i fabryka w Chinach, Weichuang oferuje na sprzedaż niestandardowe wymienniki ciepła. Zobacz produkt →

Kontrola i monitorowanie

Korozja nie czeka na planowy remont. Kontrola wzrokowa pozwala wykryć oczywiste uszkodzenia, ale skład chemiczny płynu chłodzącego pozwala wykryć powolne zmiany, które je powodują. W przypadku pracy ciągłej należy badać próbki płynu chłodzącego co najmniej co 500 godzin i zawsze przeprowadzać badanie po długim okresie przechowywania. Tam, gdzie to możliwe, należy używać próbek korozyjnych lub sond elektrycznych do śledzenia szybkości korozji. W przypadku jednostek o dużej wartości badanie prądami wirowymi może wykryć utratę ścianek rur, zanim stanie się ona nieszczelna.

Co powinna obejmować rutynowa kontrola

• pH płynu chłodzącego, stężenie inhibitora i poziom chlorków
• Stan węży, uszczelek i korka wlewu
• Powierzchnia rdzenia na wygięte żebra, gruz, pozostałości soli lub osady chemiczne
• Skrzynia wodna lub obszar kolektora dla osadu, kamienia i miejscowych wżerów
• Anody protektorowe, izolacja dielektryczna lub stan połączenia elektrycznego

Kiedy naprawa lub wymiana ma sens

Niewielki wyciek w jednej rurze można tymczasowo zatkać, ale każda zatkana rura zmniejsza powierzchnię i zwiększa spadek ciśnienia. Jeżeli nieszczelności pojawiają się w tej samej strefie lub w tym samym kolektorze, proces korozji prawdopodobnie dotknął kilka rur. Powtarzające się spawanie rdzenia chłodnicy powoduje również powstawanie stref wpływu ciepła, które korodują szybciej niż materiał podstawowy. W takiej sytuacji wymiana jest często bardziej ekonomiczna niż kolejna naprawa. Podczas wymiany wymiennika ciepła należy sprawdzić wymiary rdzenia, rozmiar dyszy, spadek ciśnienia, gęstość żeberek i powłokę środowiskową. Standardowy rdzeń w miejscu przybrzeżnym lub pustynnym ponownie ulegnie awarii, jeśli nie został zaprojektowany dla tego środowiska.

Praktyczny program profilaktyczny

Zapobieganie korozji wymiennika ciepła nie jest jednorazowym działaniem; jest to system kontroli, który się wzajemnie wzmacnia. Wykonaj pięć kroków:

1. Określ limity składu chemicznego wody i użyj uzdatnionej wody w układzie chłodzenia.
2. Utrzymuj prawidłowe stężenie inhibitora i pH.
3. Wybierz materiały i powłoki, które pasują do środowiska.
4. Utrzymuj prędkość przepływu w zakresie projektowym i regularnie czyść filtry siatkowe.
5. Kontroluj według ustalonego harmonogramu i śledź wyniki testów płynu chłodzącego w miarę upływu czasu.

Jeśli będziesz konsekwentnie stosować te elementy sterujące, wymiennik ciepła będzie działał dłużej, a awaria powodująca wyłączenie agregatu podczas testu obciążenia krytycznego stanie się znacznie mniej prawdopodobna.