Накопление газа и локальное задержание воды часто являются конструктивными дефектами при проектировании трубопроводов отопления. Когда воздух, углекислый газ или другие не-конденсирующиеся газы собираются в верхних точках трубопровода, образуются газовые карманы, которые изолируют часть стенки трубы от циркулирующей жидкости. Между тем, низменные-участки задерживают застойную воду, которую невозможно полностью сбросить. В такой чередующейся среде газ-жидкость постоянно происходят различия в концентрации кислорода, гидролиз углекислоты и обогащение хлоридами, вызывая точечную коррозию, щелевую коррозию и под-коррозию отложений на внутренних стенках из нержавеющей стали. Многие отказы из-за перфорации нагревательной трубы происходят в местах -высокого скопления воздуха и низких-зонах застоя воды, в то время как прямые участки трубопровода с полным потоком жидкости остаются неповрежденными в течение десятилетий. Рациональное расположение автоматических выпускных клапанов в вершинах трубопровода и сливных клапанов в самых нижних точках позволяет устранить мертвые зоны газа-жидкости, сбалансировать концентрацию растворенного кислорода во всей системе и избежать локальной коррозии, вызванной разделением фаз. Таким образом, стандартизированная схема дренажа и вентиляции является экономичной и важной мерой по структурной анти-оптимизации защиты от коррозии для закрытых циркуляционных систем отопления.
Газовая-жидкофазная коррозия в основном возникает из-за двух типичных структурных дефектов: невентилируемых высоких точек, ведущих к постоянному захвату воздуха, и необеспеченных сливных отверстий, что приводит к длительному-застою сточных вод. Воздух, захваченный в верхних позициях, постоянно растворяется в местной воде, образуя микрообласти,-богатые кислородом, ускоряя разрушение богатой-хромом пассивной пленки нержавеющей стали 316. В низменных застойных зонах постепенно откладываются взвешенные твердые вещества, накипь и микробные метаболиты, а коррозионные ионы продолжают концентрироваться по мере испарения воды при высокой температуре. Даже при регулярном дозировании ингибитора и промывке системы газовые карманы и участки слепой воды не могут быть полностью очищены циркулирующей жидкостью, в результате чего остаются постоянные зоны высокого-коррозионного-риска. Различные типы компоновки трубопроводов, перепады высот и режимы работы системы требуют согласования конфигураций выхлопа и дренажа, чтобы устранить все мертвые углы застоя газа-жидкости, не создавая новых рисков утечек, вызванных чрезмерной установкой клапанов.
Таблица 1. Тип компоновки трубопровода, особенности изменения высоты и стандартные требования к конфигурации вентиляции и дренажа.
| Марка компоновки трубопровода|Функция изменения высоты|Стандарт компоновки выпускного клапана|Спецификация установки дренажа|Основной риск коррозии предотвращен|| ----|----|----|----|| Горизонтальный прямой трубопровод|Колебания высоты <1,5 м|Установите автоматический воздухоотводчик каждые 80–100 м|Установите сливной клапан в самой нижней точке каждой секции трубы|Питтинговая коррозия кислородной концентрации|| Многоэтажный вертикальный трубопровод|Частые повороты вверх и вниз|Одно высокоэффективное вентиляционное отверстие на каждом верхнем колене|Сливной патрубок внизу каждой вертикальной секции|Газовый карман местного пассивного повреждения пленки|| Комплексный отвод трубопровода|Несколько высоких и низких точек перегиба|Независимое вентиляционное отверстие для каждой высшей точки ветки|Зарезервированный слив для каждой изолированной ветки|Застойная вода, микробиологическая коррозия|| Система периодического периодического управления|Частые отключения сброса давления и обратного потока воздуха|Мощное вытяжное устройство на вершине магистрального газопровода|Клапан быстрого слива во всех нижних точках для регулярного опорожнения|Щелевая коррозия при обогащении хлором |
Предприятия должны включать анализ планировки вентиляционных и дренажных труб в предварительный аудит чертежей трубопровода, строго запрещая проектирование глухих труб с верхней-точкой и закрытых секций с низкой-точкой без-дренажа. Выпускные клапаны должны быть изготовлены из коррозионно--стойкой нержавеющей стали или уплотнительных материалов из ПТФЭ, чтобы избежать гальванической коррозии после длительного-контакта с нагревательными трубками 316; сливные клапаны должны быть оборудованы заглушками для предотвращения проникновения наружного воздуха после планового сброса сточных вод. Перед заполнением системы водой и вводом в эксплуатацию все выпускные клапаны должны быть полностью открыты для принудительного удаления воздуха до появления стабильного потока воды на каждом выпускном отверстии, чтобы гарантировать отсутствие остаточного газа внутри трубопроводов. В ходе регламентной эксплуатации операторы обязаны проводить ежеквартальные проверки на предмет заклинивания вентиляционного клапана, засора сливного трубопровода и негерметичности уплотнений; засорившиеся компоненты выхлопа и дренажа необходимо своевременно разбирать, чистить или заменять. После каждого технического обслуживания при остановке оборудования необходимо обеспечить полный дренаж трубопровода, чтобы предотвратить попадание остаточных коррозийных сточных вод на внутреннюю стенку трубы в течение длительного времени. Все чертежи компоновки трубопроводов, записи параметров компонентов выхлопных и дренажных систем, журналы ввода в эксплуатацию выхлопных газов и формы регулярных проверок должны архивироваться на цифровой платформе отслеживания полного-жизненного цикла. Для существующих старых систем отопления, в которых отсутствуют разумные настройки вентиляции и дренажа, во время планового отключения должна быть организована техническая трансформация, чтобы добавить необходимые вытяжные и дренажные сооружения, устраняя присущие газовой-скрытые опасности коррозии жидкой фазы на структурном уровне.
Научное проектирование вентиляционных и дренажных систем принципиально исключает предпосылку возникновения газовой-переменной локализованной коррозии в системах отопления. В сочетании с оптимизацией трубопровода против-загрязнения, контролем баланса качества воды и периодической химической очисткой это образует полную систему защиты от-коррозионной защиты внутреннего поля потока для нагревательных трубок из нержавеющей стали 316. Стандартизированная конфигурация вытяжки и дренажа не только продлевает срок службы отопительного оборудования, снижает незапланированные потери на техническое обслуживание, но также стабилизирует эффективность теплообмена всей циркуляционной системы, реализуя двойные преимущества анти-коррозионной безопасности и энергосбережения- для проектов промышленного отопления.
