Дългосрочното-излагане на високи-температури,-богати на хлориди, киселинни и течащи промишлени среди постепенно причинява изтъняване на пасивния филм, иницииране на локално образуване на питинг, намаляване на дебелината на стената и междукристално увреждане на нагревателни тръби от неръждаема стомана 316. Традиционните методи за откриване, като визуална инспекция и ръчно измерване на дебелината на стените, могат да идентифицират само макроскопични течове и очевидни изтъняващи дефекти, без да уловят микроскопична скрита корозия, включително разграждане на пасивния филм, ранно образуване на питинг и корозионно образуване на пукнатини под напрежение. Тези невидими корозионни дефекти бързо ще се разширят до повреда на проникването при непрекъснато работно натоварване, което води до внезапно спиране на оборудването и опасности за безопасността. Много предприятия разчитат единствено на офлайн разрушителна инспекция за вземане на проби, за да преценят корозионните условия, което не само изисква високи разходи за тестване, но и прекъсва нормалните производствени графици. Следователно приемането на не-разрушителни технологии за електрохимично откриване е от решаващо значение за осъществяване на-точна оценка в реално време на състоянието на корозия на нагревателните тръби и подпомагане на научното{10}}вземане на решения за поддръжка.
Електрохимичното откриване характеризира ефективността на корозия чрез улавяне на междинния реакционен сигнал между субстрата от неръждаема стомана и електролитната среда. Ненарушеният богат на хром-пасивен филм представя висок импеданс, висок критичен потенциал на питинг и ниска плътност на тока на корозия. След като защитният слой е повреден или се появи локален питинг, електрохимичните параметри се променят значително: стойността на импеданса намалява рязко, токът на корозия се повишава и критичният потенциал на питинг се измества отрицателно. Чрез наблюдение на тези характерни електрохимични индикатори изследователите могат количествено да оценят компактността на пасивния филм, да предскажат тенденцията на локализирана корозия и да локализират корозионни зони с висок-риск, без да повредят структурата на нагревателната тръба.
Това проучване въвежда четири широко прилагани технологии за електрохимично изпитване, подходящи за -откриване на място на работещи нагревателни тръби: електрохимична импедансна спектроскопия (EIS), потенциодинамично поляризационно изпитване, линейно поляризационно съпротивление (LPR) и измерване на електрохимичен шум.
Електрохимичната импедансна спектроскопия (EIS) е предпочитаната технология за оценка на целостта на пасивния филм. Чрез прилагане на сигнали за променлив ток с различни честоти се получават модулът на импеданса и фазовият ъгъл на повърхността на метал-електролит. Висока стойност на ниско{3}}честотен импеданс показва плътен, непокътнат пасивен филм със силна анти{4}}пропусклива способност срещу хлоридни йони. Значителен спад в импеданса предполага изтъняване на филма, локално разкъсване или ранна точкова корозия. Тази технология може да бъде приложена онлайн, без да се изключва оборудването, което е много подходящо за редовно наблюдение на здравето на нагревателните тръби в циркулиращи химически системи.
Потенциодинамичното поляризационно изпитване е прието за измерване на критичния точков потенциал и плътността на тока на корозия. Колкото по-висок е критичният потенциал за питинг, толкова по-силна е устойчивостта на материала към хлорид-индуциран питинг. Голямата плътност на корозионния ток представлява бърза скорост на разтваряне на метала. Комбиниран със сканиране за позициониране на повърхността, този метод може бързо да заключи силно корозирали позиции като зони, засегнати от топлина-на заваряване, огъващи секции и резбови съединения, осигурявайки надеждна основа за целенасочена поддръжка и защита на местната армировка.
Технологията за линейно поляризационно съпротивление (LPR) реализира бързо-наблюдение на скоростта на корозия в реално време. В рамките на малък диапазон на потенциал близо до потенциала на само-корозия, поляризационното съпротивление е обратно пропорционално на моментната скорост на корозия на нагревателната тръба. Той може непрекъснато да проследява -флуктуацията на скоростта на корозия в реално време, причинена от промените в температурата на средата, концентрацията на хлорид и скоростта на потока, като помага на операторите да коригират работните параметри, за да забавят разграждането на корозията своевременно.
Измерването на електрохимичния шум събира спонтанни сигнали за флуктуация на ток и потенциал, генерирани по време на локална корозия. Тази технология не изисква външен приложен ток или напрежение, ефективно избягвайки изкуствена намеса в оригиналната корозионна система. Той е силно чувствителен към ранна инкубация на питинг и корозионна пукнатина, която може да улови скрити корозионни сигнали, които не могат да бъдат идентифицирани чрез конвенционалните методи за откриване, реализирайки ранно предупреждение за риск от повреда на нагревателната тръба.
Сравнителната проверка на място показва, че електрохимичното откриване може да предвиди повреда на корозията на нагревателната тръба 6–12 месеца предварително, с точност на откриване от над 95% за ранна локализирана корозия. В заключение, технологиите за електрохимично не-разрушително изпитване постигат количествено характеризиране на ефективността на пасивния филм и-наблюдение на скоростта на корозия в реално време за 316 нагревателни тръби от неръждаема стомана. Редовната електрохимична инспекция може точно да идентифицира потенциалните рискове от корозия в началния етап, да формулира целенасочени стратегии за поддръжка, да избегне неочаквани инциденти с разрушаване на оборудването и значително да подобри безопасността и икономичното ниво на работа на индустриалните отоплителни системи.
