故障解析 · 半溶接プレート熱交換器

半溶接プレート交換器におけるピッティング腐食

植物油の蒸気加熱時の塩化物誘発ピットの故障解析。

蒸気暖房の植物油に使用する半溶接されたプレート式熱交換器のAISI 316の版の配管の腐食キャビティ
HEXNOVASプロジェクトレコードのオリジナルイメージ
01

プロジェクト概要

チャレンジ

ステンレス表面が予想以上に積極的な塩化物環境を経験した交換機で開発された早期リーク。

工学応答

腐食リスクから分離された熱負荷を調査し、水化学、沈殿物、温度および材料の適性を見直しました。

アウトコンペ

最終的な材料の選択の前に完全な液体の分析および最悪の箱の温度が要求される理由を場合示します。

  • 塩化物誘発ピット
  • 蒸気暖房
  • 野菜油の運転条件
  • 素材レビュー
02

オリジナルプロジェクトレコード

半溶接プレート熱交換器におけるピット腐食

植物油の蒸気加熱 - 材料選択リスク分析。 半溶接プレート熱交換器がシールの信頼性を向上させることができるが、塩化物汚染が存在するときに自動的に耐食性を増加させることができる理由を説明します。

プロジェクト概要

ALFA LAVAL MK15BWと同等の技術的な取り替えとして供給される半溶接されたプレート式熱交換器は植物油の蒸気暖房のために取付けられました。

運営条件

なぜ半溶接? 半溶接構造を採用し、オイルサービスにおけるシールの信頼性を改善し、クロス汚染リスクを低減しました。

観察障害 - 局所化ピッティング腐食

運用期間の後、内部漏れが発生しました。 点検は明らかにしました:

  • 複数の深い凹みのキャビティ
  • 局部腐食の点
  • 溶接シームクラックなし
  • 機械的損傷なし
  • 製造欠陥なし

失敗の形態学:ステンレス鋼の316の塩化物誘発された凹みの腐食と一貫した。

なぜこれが構造的な問題ではないのですか?

半溶接プレート式熱交換器は提供します:

  • 安全性の向上
  • 断面汚染リスクを低減
  • 高圧安定性

しかし、半溶接構造は耐食性を高めません。 耐食性は合金の構成および化学環境によって決まります。

中性評価 - 植物油腐食性ですか?

標準的な条件の下で、精巧な植物油は普通:

  • 必須塩化物が含まれています
  • 低い水含有量を持っています
  • 通常、凹凸腐食を引き起こしません

AISI 316の腐食のために、次の条件は一般に要求されます:

  • 塩化物の存在
  • 上昇した温度
  • 湿気か水位
  • 預金の形成

結論:腐食は正常な植物油の特徴を越えて実際のプロセス媒体によって含まれている積極的な部品を示します。

ピッティングリスクに対する温度影響

冷たい側面の出口の温度:80°C

塩化物ピットインの感受性は~60°Cの上のかなり増加します。 高温で:

  • 受動膜の安定性が低下
  • ピッティングのイニシアチブの潜在的な低下
  • 腐食伝搬は加速します

工学ノート: 温度は塩化物汚染されたシステムで腐食の乗合器として機能します。

根本原因

失敗のメカニズム: AISI 316 の版の塩化物誘発されたローカライズされた下降の腐食は高温条件下で囲みます。

実際の動作媒体の攻撃性は316ステンレス鋼の耐食性の限界を超過しました。

プレート熱交換器の材料選定レッスン

油加熱用途の半溶接プレート熱交換器の材料を選択する際に:

  • 塩化物濃度(汚染および上流のクリーニングの化学薬品を含む)を検証して下さい
  • 水汚染リスク(結露、水洗い、蒸気トラップ、侵入)を確認します。
  • 最悪の場合の化学シナリオ(CIP残余、添加剤パッケージ、不純物)を考慮する
  • 動作温度の影響を評価する(下降は〜60°Cを超える)

塩化物不確実性が存在する場合は、材料のアップグレードを検討してください:二重2205、254SMO、またはチタン。 設計中のアップグレードは、早期の故障と未計画のシャットダウンよりも大幅にコストを削減します。

関連記事:

  • 熱交換器の材料選択