Шероховатость поверхности является одной из скрытых причин, вызывающих локальную коррозию нагревательных трубок из нержавеющей стали 316. Грубые внутренние и внешние поверхности труб с многочисленными микроямками, царапинами от инструментов и канавками с текстурой качения склонны к улавливанию ионов хлора, взвешенных твердых частиц, остатков смазочно-охлаждающего масла и микробных выделений. Эти загрязняющие вещества не могут быть полностью смыты циркулирующей жидкостью, постепенно образуя локализованные области обогащения, разрушающие сплошную пассивную пленку,-богатую хромом, тем самым вызывая точечную коррозию, щелевую коррозию и под-коррозию под отложениями. Механическая полировка, являющаяся важным процессом предварительной обработки поверхности для укрепления поверхности, может устранить поверхностные микродефекты, уменьшить удельную площадь поверхности, улучшить компактность и однородность пассивной пленки, образующейся во время травильной пассивации, а также значительно повысить способность нагревательных трубок противостоять адсорбции ионов и адгезии загрязнений. Составление требований к ступенчатой механической полировке в соответствии с риском коррозии при эксплуатации может существенно улучшить противо-коррозионную способность поверхности готовых нагревательных трубок, служа постоянной защитой от-обрастания и защиты-коррозии для долгосрочной-временной- эксплуатации.
Обычные процессы механической полировки нагревательных трубок из нержавеющей стали делятся на четыре основные технологии: внешняя полировка абразивной лентой, механическая обработка волочением проволоки, внутренняя полировка абразивным потоком и прецизионная зеркальная полировка. Полировка абразивной лентой в основном используется для внешней обработки поверхности обычных нагревательных трубок, эффективно удаляя оксидные окалины, царапины от прокатки и заусенцы на поверхности, подходит для общих условий работы в помещении с низким и средним риском коррозии. Обработка волочением проволоки позволяет сформировать однородные текстурированные поверхности, избегая отпечатков пальцев и загрязнения свободным железом во время транспортировки и установки, что часто сочетается с последующей пассивацией для повышения устойчивости к атмосферной коррозии. Внутренняя полировка абразивным потоком проталкивает высоковязкую абразивную среду через внутреннюю полость трубопровода для устранения скрытых микро-дефектов на внутренней стенке, что является предпочтительным процессом для нагрева труб, используемых в системах оборотной воды и химических сред. Зеркальная прецизионная полировка ограничивает шероховатость поверхности до чрезвычайно низкого уровня, сводя к минимуму прилипание отложений и обогащение хлоридами, что широко применяется в прибрежных,-высоких хлоридах и стерильных промышленных условиях с высоким-риском. Неправильный выбор размера абразивных частиц, недостаточный проход полировки или внедрение остаточных абразивных частиц приведут к появлению новых дефектов поверхности и сведут на нет анти-эффект улучшения защиты от коррозии при полировке.
Таблица 1. Уровень риска коррозии при эксплуатации, рекомендуемый процесс полировки и стандарт контроля шероховатости поверхности
| Степень риска коррозии|Типичный сценарий применения|Предпочтительная технология полировки|Максимально допустимая шероховатость поверхности Ra|Основной эффект улучшения защиты-коррозии|| ----|----|----|----|| Низкий риск|Внутренняя нейтральная циркуляционная вода, короткий срок службы до 5 лет|Полировка внешней абразивной лентой|Ra Меньше или равно 1,6 мкм|Удалить заусенцы с поверхности, избежать локальных разрывов пассивной пленки|| Средний риск|Общий химический цех, периодические колебания температуры|Внешняя полировка + внутренняя обработка простой абразивной обработкой|Ra Меньше или равно 0,8 мкм|Уменьшает прилипание отложений, подавляет локальную коррозию под отложениями|| Высокий риск|Прибрежная среда с соляным туманом, долгосрочная среда с высоким содержанием хлоридов|Двусторонняя полировка тонким абразивным потоком|Ra Меньше или равно 0,4 мкм|Предотвращение удержания хлорид-ионов и возникновения питтинговой коррозии|| Экстремальный риск|Пищевая фармацевтическая промышленность, высокотемпературные переменные условия труда|Прецизионная полировка внутренних и внешних зеркал|Ra Меньше или равно 0,2 мкм|Реализуйте самоочищающуюся поверхность жидкости, что значительно продлит срок службы пассивной пленки |
Предприятия должны включить проверку шероховатости поверхности в обязательную заводскую приемку нагревательных труб, причем из каждой партии случайным образом отбирают образцы для проверки шероховатости на прямых участках труб, в местах изгиба и в зонах сварки. Перед полировкой необработанные стальные трубы нуждаются в предварительном обезжиривании и удалении окалины, чтобы предотвратить попадание смазочных и оксидных примесей в поверхностные микро-канавки во время абразивной обработки. Степень полировки абразива должна постепенно повышаться от крупного до мелкого, чтобы избежать глубоких царапин, оставленных однократной грубой абразивной обработкой; после полировки необходимо провести-промывку чистой водой под высоким давлением и ультразвуковую очистку для полного удаления остаточных абразивных частиц. Полированные детали должны быть переданы в процесс травления-пассивации в установленные сроки, чтобы предотвратить временную поверхностную ржавчину и свободное загрязнение железа в условиях цеха. Все записи параметров процесса полировки, информация о модели абразива и отчеты об испытаниях на шероховатость поверхности должны быть привязаны к уникальному коду отслеживания продукта для архивирования. Для сварных секций труб требуется местная полировка после-сварки, чтобы устранить усиление сварного шва, неровные линии сплавления и оксидные слои в зонах термического-воздействия, предотвращая концентрацию напряжений и местную коррозионную уязвимость в сварных соединениях. Кроме того, необходимо проводить регулярное сравнение и отслеживание условий эксплуатационной коррозии между различными партиями процессов полировки, чтобы оптимизировать схему соответствия степени полировки и риска рабочего состояния, избегая чрезмерных-расходов на полировку или недостаточной-полировки недостаточной анти-защиты от коррозии.
Стандартизированная ступенчатая механическая полировка оптимизирует микроструктуру поверхности нагревательных трубок из нержавеющей стали 316, значительно улучшая компактность и стабильность спонтанно образующейся пассивной пленки. В сочетании с травильной пассивационной обработкой, структурной конструкцией, препятствующей-обрастанию, и регулярным обслуживанием циркулирующей жидкости, это создает надежный поверхностный анти-защитный барьер от коррозии от производителя. Высококачественные-полированные поверхности не только сокращают частоту химической очистки и дозирования ингибиторов при последующей эксплуатации, но также эффективно сдерживают зарождение и распространение различных локальных коррозионных дефектов, значительно продлевая безопасный цикл эксплуатации нагревательного трубчатого оборудования в сложных агрессивных промышленных средах.
