Dans les canalisations de chauffage fermées, les bouilloires de réaction chimique et les systèmes d'eau de traitement à haute température, l'oxygène dissous inégalement réparti dans le milieu liquide est l'une des causes cachées de la corrosion des cellules de concentration en oxygène des tubes chauffants en acier inoxydable 316. Lorsque des zones locales de la surface du tube chauffant sont recouvertes de couches de sédiments, de boues biologiques ou de gaz stagnants, la teneur en oxygène dissous à l'intérieur de la zone couverte est bien inférieure à celle du fluide en vrac qui s'écoule. Les régions contenant suffisamment d'oxygène dissous servent de cathode à la cellule électrochimique où se produit la réaction de réduction de l'oxygène, tandis que les zones couvertes déficientes en oxygène - se transforment en zones anodiques et subissent une dissolution continue du métal. Ce type de corrosion localisée débute souvent sous de minuscules dépôts et se développe progressivement en piqûres profondes. De nombreuses entreprises contrôlent uniquement la valeur du pH et la concentration en ions chlorure du milieu, mais ignorent la surveillance de l'oxygène dissous et la gestion de la désaération. Même si les indices de chlorure répondent à la plage standard, une distribution inégale de l'oxygène dissous déclenchera toujours une grave corrosion par piqûre sous -dépôt, entraînant des fuites inattendues des tubes chauffants. Par conséquent, un traitement systématique de désaération moyenne combiné à une régulation auxiliaire de la qualité de l’eau constitue une mesure technique économique et efficace pour éliminer fondamentalement la corrosion des cellules de concentration en oxygène.
La corrosion des cellules de concentration en oxygène provient de la différence de potentiel formée par une concentration incohérente en oxygène dissous sur différentes positions de la surface de l'acier inoxydable. Dans les zones riches en oxygène-, le film passif complet riche en chrome-maintient un potentiel d'électrode élevé ; à l'intérieur des zones mortes recouvertes de sédiments-, l'oxygène est rapidement consommé par la respiration microbienne et les réactions électrochimiques, entraînant une activation passive du film et une chute potentielle. Une grande différence de potentiel se forme entre les deux régions, entraînant une dissolution anodique continue au niveau de la surface déficiente en oxygène-. Même une petite zone couverte associée à une grande surface cathodique riche en oxygène - accélérera fortement la corrosion par piqûres concentrée. À des températures de fonctionnement élevées, la solubilité de l'oxygène dans l'eau diminue et les gaz dissous précipités s'accumulent facilement sur la partie supérieure des tubes chauffants pour former des couvertures de gaz, créant des zones occluses déficientes en oxygène-à grande échelle-. Parallèlement, les températures élevées accélèrent les taux de réaction électrochimique, raccourcissant encore la période d’incubation de la corrosion par piqûres. Les inhibiteurs de corrosion conventionnels ne peuvent ralentir les vitesses de réaction que dans une mesure limitée, tandis qu'une désaération approfondie peut éliminer la force motrice de cette corrosion électrochimique de la source.
Cette étude propose quatre stratégies techniques standardisées pour la désaération moyenne afin de prévenir la corrosion des cellules de concentration en oxygène de 316 tubes chauffants en acier inoxydable. Tout d’abord, sélectionnez les technologies de désaération ciblées en fonction du degré d’étanchéité du système et de la température de fonctionnement. Pour les systèmes d'eau à circulation ouverts, adoptez la désaération sous vide combinée à des dispositifs de désaération par pulvérisation pour éliminer l'oxygène dissous du milieu par pression négative et contact total gaz-liquide. Pour les systèmes de réaction et de chauffage entièrement fermés, installez des dégazeurs thermiques, chauffant le milieu de traitement jusqu'à un point d'ébullition proche pour réduire la solubilité de l'oxygène et évacuer l'oxygène précipité par les conduites d'échappement. Les équipements scellés à petite échelle - peuvent adopter une désaération chimique en ajoutant des piégeurs d'oxygène qualifiés tels que des dérivés d'hydrazine ou de l'érythorbate de sodium, en contrôlant strictement la concentration de dosage pour éviter d'introduire des ions d'impuretés qui provoquent des risques de corrosion secondaire. Détectez régulièrement la teneur en oxygène dissous à plusieurs points d'échantillonnage pour garantir que le niveau global d'oxygène dissous est contrôlé en dessous de 20 ug/L.
Deuxièmement, optimisez la disposition des pipelines et des réservoirs de chauffage pour éliminer la stagnation des gaz et les zones locales d’occlusion des sédiments. Installez des vannes d'échappement automatiques aux points les plus élevés des canalisations de chauffage, au sommet des faisceaux de tubes de chauffage et à toutes les positions faciles d'accumulation de gaz pour évacuer en temps opportun l'oxygène précipité et les gaz non-condensables, empêchant ainsi la formation de couvertures de gaz déficientes en oxygène-à long terme sur la surface du tube. Optimisez la vitesse d'écoulement du fluide pour éviter les zones stagnantes à faible débit, réduisez l'adhésion des sédiments et des boues biologiques et assurez une distribution uniforme de l'oxygène dissous dans l'ensemble du système. Adoptez une installation suspendue pour chauffer les faisceaux de tubes afin de maintenir la surface du tube inférieur entièrement récurée par le fluide en écoulement, empêchant ainsi le dépôt de boues et l'épuisement local de l'oxygène à la position de contact inférieure.
Troisièmement, coordonnez le traitement de désaération avec le dosage d’inhibiteur passivant pour stabiliser le film passif. Après la désaération, ajoutez correctement des piégeurs d'oxygène de type passivant- qui peuvent non seulement éliminer l'oxygène dissous résiduel, mais également former un film protecteur d'adsorption dense sur la surface de l'acier inoxydable pour réparer les micro-défauts du film passif. Maintenir strictement le pH du milieu entre 7,5 et 9,0 ; L'environnement alcalin est propice à la formation et à la densification d'un film passif d'oxyde de chrome, améliorant encore la résistance à la corrosion des cellules à concentration d'oxygène. Évitez les entrées d'air fréquentes causées par une défaillance de l'étanchéité de l'équipement ; inspectez régulièrement les joints de bride, les joints d’arbre et les joints de dilatation pour empêcher l’air extérieur de s’infiltrer dans le système et de compléter continuellement l’oxygène dissous.
Quatrièmement, créez un mécanisme de surveillance de l'oxygène dissous à long terme et de gestion de la maintenance périodique. Disposez des capteurs d'oxygène dissous en ligne à l'entrée et à la sortie du système de chauffage pour réaliser une surveillance en temps réel-et une alarme automatique lorsque la concentration d'oxygène dépasse le seuil de sécurité. Nettoyez régulièrement l'équipement de filtration et les surfaces d'échange thermique pour éliminer la saleté accumulée et éliminer en temps opportun les microenvironnements occlus cachés -déficients en oxygène. Après chaque révision de nettoyage chimique, effectuez une opération d'évacuation de l'air du système et de réinitialisation de la désaération pour évacuer l'air mélangé dans le pipeline pendant la maintenance, puis remplissez les désoxygénants pour restaurer l'environnement de fonctionnement à faible -oxygène dissous-. Concentrez-vous sur l'inspection d'épaisseur par ultrasons et la détection de potentiel électrochimique pour faciliter l'accumulation de gaz et les positions de couverture de sédiments tous les six mois afin d'évaluer le risque de corrosion par piqûre des cellules de concentration d'oxygène.
Les données d'application sur le terrain montrent que les tubes chauffants fonctionnant dans des systèmes à faible teneur en oxygène-dissous-ne présentent aucune défaillance par piqûre induite par la cellule de concentration d'oxygène après un service à long-terme. En revanche, les équipements dépourvus de mesures de désaération souffrent de fuites locales de pénétration sous -dépôt dans un délai de 4 à 9 ans. En conclusion, la configuration classifiée de désaération physique et chimique, l'optimisation de la structure de stagnation des gaz, la régulation synergique de la qualité de l'eau par passivation et la surveillance en temps réel de l'oxygène dissous peuvent éliminer la différence potentielle de force motrice de la corrosion des cellules de concentration en oxygène. La technologie de désaération moyenne optimise l'environnement de service global des tubes chauffants, empêche efficacement la corrosion localisée cachée sous les sédiments et fournit des conditions de fonctionnement stables à faible-corrosion pour le fonctionnement sûr à long-terme de 316 tubes chauffants en acier inoxydable dans divers systèmes de processus industriels fermés et semi-fermés.
