Lỗi đốt cháy do cặn oxit quá mức đề cập đến một lớp cặn oxit cứng dày liên tục tích tụ trên thành trong của mặt gia nhiệt của ống sưởi. Độ dẫn nhiệt của lớp cặn cực kỳ thấp, tạo thành một rào cản nhiệt cản trở sự truyền nhiệt từ thành ống sang môi trường tuần hoàn. Một lượng nhiệt lớn tích tụ trên thành ống kim loại dẫn đến nhiệt độ quá cao cục bộ vượt xa nhiệt độ cho phép thiết kế của thép không gỉ 316. Vật liệu trải qua quá trình làm thô hạt, tạo độ giòn giữa các hạt và làm mềm cục bộ khi bị quá nhiệt-trong thời gian dài. Độ bền của thành ống giảm mạnh và áp suất làm việc bên trong trực tiếp gây ra hiện tượng phồng cục bộ, phồng rộp và rò rỉ do cháy thủng cuối cùng. Lỗi này thuộc về tắc nghẽn truyền nhiệt-gây ra hư hỏng do quá tải nhiệt, thường thấy ở các cuộn dây đốt nóng và ống sưởi có vỏ bọc có khả năng tuần hoàn môi trường kém.
1. Cơ chế tiến hóa đốt cháy quá nhiệt
Khi muối canxi magie và các sản phẩm oxy hóa trong môi trường gia nhiệt kết tủa và xếp thành các lớp cặn dày đặc, nhiệt sinh ra từ nguồn nhiệt bên ngoài không thể bị dòng chất lỏng mang đi nhanh chóng. Năng lượng nhiệt tích tụ trên nền kim loại giữa nguồn nhiệt và lớp cặn, đẩy nhiệt độ thành ống vượt xa phạm vi hoạt động định mức. 316, thép không gỉ sẽ gây ra sự suy giảm cấu trúc kim loại không thể đảo ngược khi quá nóng ở nhiệt độ-cao kéo dài: cacbit thô và ranh giới hạt bị suy yếu làm giảm độ bền cơ học và độ dẻo. Dưới áp suất bên trong, vùng yếu quá nhiệt đầu tiên phồng ra ngoài tạo thành một gói trống, với phần mỏng nhất của chỗ phình dễ bị vỡ tức thời và rò rỉ trung bình. Không giống như-sự ăn mòn do cặn lắng phụ thuộc vào xói mòn điện hóa, hư hỏng này bắt nguồn từ tình trạng quá tải nhiệt thuần túy làm suy giảm các đặc tính cơ học của vật liệu mà không phụ thuộc vào các phản ứng ăn mòn ion.
2. Các vị trí điển hình dễ bị-gây ra sự kiệt sức
Khu vực đáy của ống sưởi nằm ngang nơi cặn lắng và cặn tích tụ nhiều nhất;
Đường ống sưởi ấm dạng cuộn có tốc độ dòng chảy thấp và tốc độ thay mới trung bình chậm;
Các đoạn ống chết và các đoạn ứ đọng hầu như không có chất lỏng cọ rửa và gây tắc nghẽn nghiêm trọng;
Các bề mặt làm nóng trực tiếp gần nhất với hơi nước làm nóng hoặc các bộ phận làm nóng bằng điện;
Các đoạn ống hẹp có tiết diện dòng chảy giảm-và hiệu ứng xả-tự làm sạch bị suy yếu.
3. Các yếu tố gây ra cốt lõi đẩy nhanh sự cố quá nhiệt
Môi trường tuần hoàn có độ cứng cao và hàm lượng tạp chất cao không cần xử lý trước làm mềm nước;
Hoạt động gia nhiệt tĩnh hoặc dòng chảy-thấp-trong thời gian dài dẫn đến lượng mưa quy mô không bị gián đoạn;
Thiếu tẩy rửa bằng hóa chất thường xuyên và làm sạch trực tuyến để loại bỏ lớp cặn dày lâu năm;
Cài đặt nguồn nhiệt quá mức, vượt quá khả năng tản nhiệt của môi trường tuần hoàn;
Bộ lọc đầu vào bị chặn gây ra tình trạng thiếu nguồn trung bình và làm trầm trọng thêm tình trạng quá nhiệt ứ đọng cục bộ.
4. Các biện pháp kỹ thuật kiểm soát và ngăn chặn liên kết đầy đủ-
① Định cấu hình thiết bị làm mềm nước và lọc nhiều{0}}giai đoạn ở đầu vào hệ thống
Giảm hàm lượng ion canxi và magie để ức chế cơ bản sự kết tinh cặn.
② Thêm chất ức chế và phân tán cáu cặn chuyên dụng vào môi trường tuần hoàn
Phân tán các tinh thể nhỏ để tránh chúng bám dính và xếp chồng lên thành ống.
③ Nghiêm cấm hoạt động sưởi ấm-không có{1}}dòng chảy trong thời gian dài, đặt bảo vệ khóa liên động dòng chảy tối thiểu
Cắt bỏ các điều kiện làm việc nóng ứ đọng thông qua điều khiển chương trình.
④ Thiết lập quy trình làm sạch bằng hóa chất theo chu trình- cố định để loại bỏ triệt để các lớp cặn bám dày
Loại bỏ khả năng chịu nhiệt trước khi cặn gây ra nguy cơ quá nhiệt.
⑤ Lắp đặt cảm biến nhiệt độ bề mặt trên các bộ phận làm nóng chính để cảnh báo quá nhiệt và tắt khóa liên động
Tránh tình trạng quá tải nhiệt kéo dài của thành ống.
5. Bảng so sánh hiệu quả phòng ngừa
表格
| Chế độ vận hành & điều trị | Nguy cơ thất bại kiệt sức | Đề xuất ứng dụng |
|---|---|---|
| Không cần tiền xử lý trung bình + không tẩy cặn thường xuyên + cho phép gia nhiệt tĩnh | Sự cháy phồng cục bộ xuất hiện trong một số chu kỳ gia nhiệt | Dừng hoạt động để làm sạch toàn bộ đường ống và bổ sung thiết bị xử lý nước-đầu cuối |
| Định lượng làm mềm trung bình + bảo vệ khóa liên động dòng chảy + bảo trì tẩy cặn định kỳ | Kiểm soát hiệu quả độ dày cặn và tránh tắc nghẽn truyền nhiệt quá nhiệt | Đặc điểm kỹ thuật vận hành tiêu chuẩn cho hệ thống gia nhiệt bằng thép không gỉ tuần hoàn kín |
| Giám sát cân trực tuyến + khóa liên động nhiệt độ-thời gian thực + mô-đun làm sạch tự động | Nguy hiểm tiềm ẩn thủng do quá nhiệt cực thấp | Đề án ưu tiên cho thiết bị ống gia nhiệt sản xuất liên tục không bị gián đoạn |
Phần kết luận
Cân ống gia nhiệt bằng thép không gỉ 316-thất bại do cháy nổ được gây ra bởi sự cản trở truyền nhiệt do cặn bẩn dày, dẫn đến nhiệt độ thành ống quá cao, hư hỏng cấu trúc vật liệu và vỡ ổ trục áp suất-. Các biện pháp kiểm soát cốt lõi bao gồm làm sạch môi trường đầu vào để giảm nguồn cặn, bổ sung các chất phụ gia hóa học để ngăn chặn sự bám dính bám bẩn, loại bỏ các điều kiện gia nhiệt trì trệ, thường xuyên loại bỏ cặn tích tụ và triển khai khóa liên động theo dõi nhiệt độ. Quản lý-toàn bộ quy trình xử lý môi trường, các hạn chế vận hành và bảo trì định kỳ có thể ngăn chặn việc tắt thiết bị và các mối nguy hiểm về an toàn do quá tải nhiệt của ống dẫn nhiệt.
