A szakaszos gyártóberendezésekben, a szakaszos reakciótartályokban és a hőmérséklet-beállító fűtőrendszerekben 316 rozsdamentes acél fűtőcső ismétlődően tapasztal időszakos hőmérsékletemelkedést és lehűlési ciklusokat. A hosszú távú váltakozó hőterhelés ciklikus hőfeszültséget indukál a csőfal felületén, fokozatosan mikrorepedések kialakulását okozva a krómban-dús passzív filmben. Eközben a mátrix gyakori tágulása és összehúzódása fokozza a maradék feszültségkoncentrációt a hegesztési varratoknál, hajlított szakaszoknál és menetes csatlakozásoknál. A passzív filmfáradás okozta károsodás és a klorid{7}}tartalmú korrozív közeg együttes hatására a mikrorepedések mentén gyorsan kialakul a helyi lyukképződés, és feszültségkorróziós repedéssé fejlődik, amelyet termikus kifáradásos korróziós meghibásodásként határoznak meg. Sok berendezéstervező csak az anyagok névleges munkahőmérsékletét számítja ki, miközben figyelmen kívül hagyja a hőmérséklet-ingadozás gyakoriságának és a hőmérséklet-különbség amplitúdójának hatását, ami idő előtti passzív filmleváláshoz és rejtett csőszivárgáshoz vezet a hosszú -szakaszos működés után. Ezért a szerkezeti tervezés, a működési paraméterek beállítása és a felületerősítő kezelés optimalizálása elengedhetetlen a termikus kifáradási teljesítmény javításához és a ciklikus hőmérsékleti -korróziós meghibásodások megfékezéséhez. A termikus kifáradásos korrózió a passzív védőfólia ismételt mechanikai károsodásából ered, váltakozó hőterhelés hatására. Amikor a fűtőcsövet környezeti hőmérsékletről gyorsan magas üzemi hőmérsékletre melegítjük, a külső fal először tágul ki, és húzó hőterhelést visel; leállási hűtés során a felület összehúzódása nyomófeszültséget generál. Az ismételt feszítő{15}}kompressziós ciklikus terhelés kifáradási mikrorepedéseket okoz a rideg oxid passzív filmen. A közegben lévő kloridionok áthatolnak ezeken az apró repedéseken, és érintkezésbe lépnek a friss fém szubsztrátummal, hogy anódos oldódást idézzenek elő. Minden hőmérsékleti ciklusban a repedések folyamatosan tágulnak, és a felületi bemélyedésből fokozatosan behatoló kifáradási repedésekké fejlődnek. A hegesztési hőhatás-zónái és a hideg-hajlító részek, amelyekben rejlő maradó húzófeszültséggel rendelkeznek, a leginkább hajlamosak a termikus kifáradás meghibásodására a ciklikus termikus feszültség szuperpozíciója és a fennmaradó feszültség kialakulása miatt. Ez a tanulmány négy hatékony optimalizálási stratégiát foglal össze a hőfáradás javítására, a szerkezeti kifáradás korrózióval szembeni ellenállásának optimalizálása, a hőmérséklet-eloszlási feszültség optimalizálása, a hőmérséklet-eloszlási sebesség korlátozása. felületi nyomófeszültség-erősítés megvalósítása.Először is szigorúan korlátozza a hőmérséklet-emelkedést és a hűtési sebességet a berendezés indítása és leállítása során. A gyors melegítés és oltás tilos; a hőmérséklet-változás sebességét percenként 3 fok alá szabályozzuk. A fokozatos szegmentált fűtés nemcsak a cső felületén jelentkező azonnali túlzott hőfeszültséget, hanem az ellenálláshuzal, a magnézium-oxid töltőanyag és a rozsdamentes acél burkolat közötti egyenetlen hőtágulást is megakadályozza, ami a belső szigetelés károsodásához vezethet. A leállítás utáni lassú hűtés hatékonyan csökkentheti a passzív film által viselt váltakozó feszültség-amplitúdót, nagymértékben lelassítva a védőréteg fáradásos repedését.Másodszor, ésszerűen szabályozza a maximális ciklikus hőmérséklet-különbséget. A kloridot tartalmazó{29}}közegben működő fűtőcsövek esetében az egyetlen ciklus hőmérséklet-különbsége nem haladhatja meg a 120 fokot. A túlzott hőmérséklet-ingadozás jelentősen megnöveli a hőfeszültség amplitúdóját, és felgyorsítja a passzív filmfáradás károsodását. Ha a folyamat széles hőmérséklet-tartományt igényel, állandó hőmérsékletű szegmentált fűtés alkalmazható a gyakori nagy-amplitúdójú hőmérsékletváltások csökkentése érdekében, ezáltal csökkentve a csőtestet terhelő váltakozó hőterhelés gyakoriságát. Harmadszor, optimalizálja a szerkezeti tervezést a hőfeszültség-koncentráció szétoszlatása érdekében. Kerülje az éles szerkezeti átmeneteket, a helyi vastag-vékonyfalmutációkat és a kis-sugárú hajlítási elrendezéseket. A hegesztési varratokat simán kell polírozni, hogy kiküszöböljük a hegesztési merevítés magasságát és a felületi bevágási hibákat, amelyek könnyen feszültség-felhalmozódást okoznak. A belső ellenálláshuzalok egyenletes, egyenlő távolságra történő tekercselése biztosítja a kiegyensúlyozott hőeloszlást a cső teljes felületén, megakadályozva a helyi forró pontok kialakulását és az egyenetlen energiaeloszlás okozta koncentrált hőfeszültséget. Negyedszer, a felületi hámlást és a feszültségmentesítő izzítást a kulcsfontosságú feszültség-koncentrációs helyzetekben alkalmazzák. Az alacsony hőmérsékletű feszültségcsökkentő izzítás kiküszöböli a hajlítás és hegesztés során keletkező maradék húzófeszültséget, elkerülve a maradékfeszültség és a ciklikus termikus feszültség egymásra helyezését. A sörétes bevonat egyenletes felületi nyomófeszültség-réteget képez, amely hatékonyan gátolja a passzív filmfáradás okozta mikrorepedések kialakulását és kiterjedését, jelentősen javítva a 316-os rozsdamentes acél termikus kifáradási küszöbét váltakozó hőmérsékleten és korrozív környezetben. A terepi ciklikus hőmérséklet-öregedés ellenőrzése azt mutatja, hogy a csövek ezrei és ezres hőszabályozással melegíthetők. fűtési-hűtési ciklusok passzív filmrepedés és lyukkorrózió nélkül. Ezzel szemben a gyakori gyors hőmérsékletváltással rendelkező fűtőcsövek 8-12 hónapon belül nyilvánvaló hőfáradásos korróziós perforációt szenvednek el. Összefoglalva, a hőmérséklet-változási sebesség és a ciklikus hőmérséklet-különbség korlátozása, a feszültségdiszperziós szerkezet optimalizálása és a felületi nyomófeszültség-erősítés alkalmazása jelentősen javíthatja a fűtőcsövek hőfáradási korrózióállóságát. Ezek az optimalizálási intézkedések megóvják a passzív fólia integritását hosszú távon váltakozó hőterhelés mellett, kiküszöbölik a fáradtság okozta rejtett korróziós kockázatokat, és hosszú távon stabil szolgáltatást biztosítanak az időszakos ipari fűtőberendezéseknél.
