Làm thế nào để bạn ngăn chặn sự ăn mòn trong bộ trao đổi nhiệt? Hướng dẫn thực hành cho máy phát điện

Một máy phát điện dự phòng 500 kW đã vượt qua mọi lần khởi động không tải hàng tháng cho đến khi thử nghiệm đầy tải đưa ra cảnh báo nhiệt độ chất làm mát cao. Bộ tản nhiệt bị rò rỉ từ một lỗ kim gần đầu cắm phía dưới. Nó không thất bại một cách đột ngột; sự ăn mòn đã diễn ra ở vùng dòng chảy kiệt ứ đọng trong nhiều năm.

Ăn mòn trong bộ trao đổi nhiệt không phải là một bí ẩn. Khi bạn xác định được cơ chế và kiểm soát môi trường xung quanh kim loại, hầu hết các lỗi đều có thể được ngăn chặn. Những hành động quan trọng nhất là lựa chọn vật liệu, tính chất hóa học của nước, thiết kế dòng chảy, lớp phủ và kiểm tra theo lịch trình.

Tại sao bộ trao đổi nhiệt bị ăn mòn

Ăn mòn là một quá trình điện hóa làm kim loại trở về trạng thái oxit tự nhiên. Trong bộ trao đổi nhiệt, chất làm mát là chất điện phân, còn vật liệu ống, bể và cánh tản nhiệt là các điện cực. Bốn cơ chế gây ra hầu hết các hư hỏng tại hiện trường: ăn mòn điện, rỗ, ăn mòn và nứt do ăn mòn ứng suất. Bảng dưới đây tóm tắt nguyên nhân gây ra từng hiện tượng và cách phòng vệ chính nằm ở đâu.

Mỗi cơ chế để lại một mẫu hình ảnh khác nhau. Một cuộc tấn công điện xuất hiện xung quanh các điểm tiếp xúc; vết rỗ xuất hiện dưới dạng các miệng hố nhỏ trên bề mặt ống; xói mòn-ăn mòn theo một đường dẫn dòng chảy. Nếu bạn có thể xác định được mô hình, bạn sẽ biết cần tăng cường biện pháp kiểm soát phòng ngừa nào.

Vật liệu và lớp phủ

Lựa chọn vật liệu là biện pháp kiểm soát ăn mòn lâu dài nhất. Lõi đồng-đồng là loại lõi thông thường và dễ sửa chữa, nhưng lõi nhôm lại phổ biến trên các bộ máy phát điện hiện đại vì chúng nhẹ hơn và truyền nhiệt tốt. Mỗi kim loại cần một loại hóa chất làm mát khác nhau. Nhôm cần chất làm mát bị ức chế có hàm lượng clorua thấp và ít oxy tự do; hợp kim đồng phụ thuộc vào nồng độ chất ức chế phù hợp để tránh bị rỗ. Thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, nhưng các loại austenit có thể bị nứt dưới tác dụng của clorua ở nhiệt độ cao. Không có vật liệu hoàn hảo, chỉ có sự phù hợp chính xác với điều kiện sử dụng của bạn.

Nếu bạn đang so sánh lõi nhôm truyền thống với lõi composite nhôm-nhựa, thì điều này hướng dẫn ăn mòn vật liệu cho bộ tản nhiệt máy phát điện giải thích cấu trúc lõi thay đổi hành vi ăn mòn như thế nào.

Đối với tổ máy phát điện mà việc bảo trì định kỳ bị hạn chế, bộ tản nhiệt hoàn toàn bằng nhôm có thể là một lựa chọn thiết thực: nó tránh được các bề mặt kim loại khác nhau bên trong lõi và hoạt động đáng tin cậy khi chương trình làm mát được duy trì.

Nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy tản nhiệt hoàn toàn bằng nhôm Là nhà sản xuất bộ tản nhiệt hoàn toàn bằng nhôm OEM, nhà cung cấp và nhà máy sản xuất bộ tản nhiệt hoàn toàn bằng nhôm ở Trung Quốc, Weichuang cung cấp Bộ tản nhiệt hoàn toàn bằng nhôm tùy chỉnh... Xem sản phẩm →

Lớp phủ cho môi trường ăn mòn

Lớp phủ thêm một hàng rào bảo vệ giữa kim loại và khí quyển. Sơn epoxy, polyurethane và bột là những lựa chọn phổ biến cho dịch vụ hàng hải và ven biển. Hệ thống phù hợp phụ thuộc vào môi trường thực tế: không khí ven biển chứa đầy muối, sulfur dioxide công nghiệp hoặc độ ẩm cao. Mặt vây bên ngoài, các mối nối giữa ống với vây và bu lông lắp thường là những nơi đầu tiên bị hỏng. Đối với các địa điểm gần nước biển, bộ tản nhiệt máy phát điện môi trường ven biển được thiết kế với lớp phủ nặng hơn và gói vây chống lại sự tấn công của muối.

Nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy sản xuất bộ tản nhiệt máy phát điện môi trường ven biển Là nhà sản xuất bộ tản nhiệt máy phát điện môi trường ven biển OEM, nhà cung cấp và nhà máy sản xuất bộ tản nhiệt máy phát điện môi trường ven biển tại Trung Quốc, Wei... Xem sản phẩm →

Hóa chất làm mát và xử lý nước

Chất lượng nước là phần được đánh giá thấp nhất trong việc kiểm soát ăn mòn bộ trao đổi nhiệt. Nước máy có thể giữ cho động cơ mát trong vài tháng, nhưng nó cũng có thể để lại cặn bám và gây ra hiện tượng điện hóa. Trong hệ thống làm mát máy phát điện vòng kín, sử dụng nước khử khoáng hoặc nước làm mềm trộn với lượng chính xác chất ức chế ethylene glycol hoặc propylene glycol. Chất chống đông không chỉ có tác dụng bảo vệ chống đóng băng; nó mang chất ức chế ăn mòn và làm tăng điểm sôi. Theo thời gian, glycol bị phân hủy thành các hợp chất có tính axit nên hỗn hợp phải được kiểm tra và thay thế đúng tiến độ.

Đối với hầu hết các vòng kín công nghiệp, hãy giữ độ pH trong khoảng từ 8,0 đến 9,5, duy trì giới hạn clorua phù hợp với vật liệu ống và theo dõi lượng dự trữ chất ức chế. Khi có thép không gỉ, lượng clorua phải được giữ ở mức thấp để tránh bị rỗ hoặc nứt ăn mòn do ứng suất. Trong các tháp giải nhiệt hở có bộ trao đổi nhiệt, quá trình lọc, xả đáy và kiểm soát sinh học cũng quan trọng như việc bổ sung hóa chất.

Thiết kế dòng chảy và bố trí cơ khí

Ăn mòn hình dạng dòng chảy. Khi vận tốc chất làm mát quá thấp, bụi bẩn và các sản phẩm ăn mòn sẽ lắng xuống đáy hộp nước và tạo ra vết rỗ dưới lớp lắng đọng. Khi vận tốc quá cao, chất lỏng sẽ xé màng oxit bảo vệ và gây ra hiện tượng ăn mòn. Người thiết kế kiểm soát vận tốc thông qua đường kính ống, cách sắp xếp đường chuyền và hình dạng hộp nước. Người vận hành kiểm soát nó bằng cách không điều tiết máy bơm quá nhiều và bằng cách vệ sinh bộ lọc thường xuyên. Thiết bị thay thế phải duy trì mức giảm áp suất và cách bố trí đường dẫn giống như thiết bị ban đầu để mô hình dòng chảy không thay đổi. A bộ trao đổi nhiệt được thiết kế để làm mát máy phát điện phù hợp với kích thước lõi và cách bố trí vòi phun với gói động cơ, giúp duy trì điều kiện dòng chảy ban đầu dễ dàng hơn.

Nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy trao đổi nhiệt Là nhà sản xuất bộ trao đổi nhiệt OEM, nhà cung cấp và nhà máy trao đổi nhiệt ở Trung Quốc, Weichuang cung cấp bộ trao đổi nhiệt tùy chỉnh để bán. Xem sản phẩm →

Kiểm tra và giám sát

Ăn mòn không chờ đợi một cuộc đại tu theo lịch trình. Kiểm tra trực quan sẽ phát hiện được hư hỏng rõ ràng, nhưng hóa chất làm mát sẽ phát hiện được những thay đổi chậm gây ra hư hỏng đó. Trong điều kiện làm việc liên tục, hãy kiểm tra các mẫu chất làm mát ít nhất 500 giờ một lần và luôn kiểm tra sau một thời gian dài được bảo quản. Nếu thực tế, hãy sử dụng phiếu ăn mòn hoặc đầu dò điện để theo dõi tốc độ ăn mòn. Ở các thiết bị có giá trị cao, thử nghiệm dòng điện xoáy có thể phát hiện ra hiện tượng mất thành trong ống trước khi nó bị rò rỉ.

Kiểm tra định kỳ nên bao gồm những gì

• pH nước làm mát, nồng độ chất ức chế và mức clorua
• Tình trạng của ống, vòng đệm và nắp phụ
• Mặt lõi dành cho vây bị cong, mảnh vụn, cặn muối hoặc cặn hóa chất
• Hộp nước hoặc khu vực đầu nguồn dành cho bùn, cặn và rỗ cục bộ
• Cực dương hy sinh, cách ly điện môi hoặc tình trạng liên kết điện

Khi sửa chữa hoặc thay thế có ý nghĩa

Một chỗ rò rỉ nhỏ trong một ống có thể được bịt tạm thời, nhưng mỗi ống bị bịt lại sẽ làm giảm diện tích bề mặt và làm tăng độ sụt áp. Nếu rò rỉ xuất hiện ở cùng một khu vực hoặc ở cùng một đầu ống thì quá trình ăn mòn có thể đã ảnh hưởng đến một số ống. Việc hàn lặp đi lặp lại trên lõi tản nhiệt cũng tạo ra các vùng chịu ảnh hưởng nhiệt, ăn mòn nhanh hơn vật liệu nền. Khi đó, việc thay thế thường tiết kiệm hơn so với việc sửa chữa khác. Khi bạn thay thế bộ trao đổi nhiệt, hãy kiểm tra kích thước lõi, kích thước vòi phun, độ giảm áp suất, mật độ cánh tản nhiệt và lớp phủ môi trường. Lõi tiêu chuẩn ở vùng ven biển hoặc sa mạc sẽ lại thất bại nếu nó không được thiết kế cho môi trường đó.

Một chương trình phòng ngừa thực tế

Ngăn chặn sự ăn mòn trong bộ trao đổi nhiệt không phải là một hành động đơn lẻ; nó là một hệ thống kiểm soát có tác dụng củng cố lẫn nhau. Thực hiện theo năm bước sau:

1. Xác định giới hạn hóa học của nước và sử dụng nước đã qua xử lý trong hệ thống làm mát.
2. Duy trì nồng độ chất ức chế và độ pH chính xác.
3. Chọn vật liệu và lớp phủ phù hợp với môi trường.
4. Giữ tốc độ dòng chảy trong phạm vi thiết kế và làm sạch bộ lọc thường xuyên.
5. Kiểm tra theo lịch trình cố định và theo dõi kết quả kiểm tra chất làm mát theo thời gian.

Nếu bạn áp dụng các biện pháp kiểm soát này một cách nhất quán, bộ trao đổi nhiệt sẽ tồn tại lâu hơn và khả năng xảy ra lỗi làm tắt máy phát điện trong quá trình kiểm tra tải tới hạn sẽ ít xảy ra hơn.