Tại sao phải thay ống dẫn nhiệt thường xuyên và việc lựa chọn vật liệu giải quyết vấn đề đó như thế nào
Thay thế thường xuyên các ống sưởi là một trong những vấn đề phổ biến và tốn kém nhất trong các hệ thống sưởi dầu truyền nhiệt công nghiệp. Nhiều cơ sở sản xuất phải đối mặt với sự cố lò sưởi định kỳ, chu kỳ bảo trì ngắn và chi phí mua sắm phụ tùng liên tục, ngay cả khi bảo trì thường xuyên hàng ngày. Hầu hết các trường hợp hư hỏng sớm không phải do lỗi chất lượng sản phẩm mà do vật liệu ống không khớp, không thể chịu được môi trường vận hành đặc biệt của hệ thống dầu truyền nhiệt. Quá trình oxy hóa-ở nhiệt độ cao, cốc hóa dầu, ứng suất giãn nở nhiệt và ăn mòn giữa các hạt cùng làm hỏng các ống gia nhiệt không đủ tiêu chuẩn, trong khi vật liệu khoa học phù hợp kết hợp với giám sát nhiệt độ cặp nhiệt điện chính xác có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ sử dụng và ổn định hoạt động của hệ thống.
Hệ thống sưởi dầu truyền nhiệt tạo ra điều kiện làm việc tổng hợp khắc nghiệt mà các bộ phận sưởi ấm thông thường không thể thích ứng được. Khác với các tình huống làm nóng nước và làm nóng không khí khô với môi trường vận hành ôn hòa, thiết bị dầu truyền nhiệt chạy trong điều kiện nhiệt độ-cao-kéo dài kèm theo quá trình oxy hóa dầu và chu trình nhiệt lặp đi lặp lại. Khi nhiệt độ hệ thống tăng liên tục, dầu truyền nhiệt tạo ra các chất phân hủy oxy hóa và các hạt cacbon cực nhỏ. Các tạp chất này bám vào bề mặt ống và tạo thành các lớp than cốc, cản trở quá trình tản nhiệt và gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ. Nếu không có khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác được hỗ trợ bởi cảm biến cặp nhiệt điện, những sai lệch nhỏ về nhiệt độ sẽ dần dần dẫn đến hư hỏng ống không thể khắc phục được.
Bốn dạng hư hỏng điển hình chi phối hư hỏng của ống gia nhiệt dầu truyền nhiệt trong hoạt động công nghiệp thực tế. Ăn mòn giữa các hạt xảy ra khi kết tủa cacbua diễn ra trên ranh giới hạt thép không gỉ dưới nhiệt độ cao kéo dài, phá hủy độ ổn định cấu trúc bên trong của vật liệu ống và dẫn đến các vết nứt và thủng vi mô. Quá trình luyện cốc và lắng đọng carbon bắt nguồn từ hiện tượng quá nhiệt cục bộ ở các vùng dầu tĩnh, hình thành các lớp carbon dày đặc làm tăng tốc độ tích tụ nhiệt và lão hóa vật liệu. Thiệt hại do mỏi nhiệt được gây ra bởi các chu kỳ khởi động và tắt máy lặp đi lặp lại, trong đó sự giãn nở và co lại nhiệt xen kẽ tạo ra ứng suất nhiệt liên tục và gây biến dạng và nứt ống. Sự bong tróc oxy hóa ở nhiệt độ-cao xảy ra khi hoạt động quá nhiệt-trong thời gian dài-, dẫn đến thành ống mỏng dần và cuối cùng là cháy nổ.
Lựa chọn vật liệu đóng vai trò là giải pháp cơ bản để tránh các dạng hư hỏng này. Thép không gỉ có mục đích chung thông thường-không thể chống lại sự ăn mòn tổng hợp và ứng suất nhiệt của môi trường dầu truyền nhiệt. Theo dữ liệu vận hành thực tế trong ngành, các vật liệu thép không gỉ và hợp kim khác nhau có ranh giới thích ứng nhiệt độ rõ ràng và lợi thế về hiệu suất cho các tình huống đun nóng dầu truyền nhiệt.. 304 thép không gỉ đóng vai trò là một lựa chọn kinh tế chỉ dành cho-điều kiện làm việc dầu truyền nhiệt ở nhiệt độ thấp dưới 400 độ, với khả năng chống ăn mòn giữa các hạt và mỏi nhiệt{6}} hạn chế. Thép không gỉ, được biến đổi bằng các nguyên tố titan, ức chế hiệu quả-kết tủa cacbua ở nhiệt độ cao và ăn mòn giữa các hạt, giải quyết nguyên nhân hư hỏng phổ biến nhất của ống truyền nhiệt và tăng gấp đôi hoặc gấp đôi hoặc tuổi thọ của thành phần tăng gấp ba lần so với vật liệu 304.
Đối với các hệ thống dầu truyền nhiệt công nghiệp có nhiệt độ-cao hơn, vật liệu nâng cấp mang đến khả năng bảo vệ đáng tin cậy hơn. 310Thép không gỉ S hỗ trợ hoạt động liên tục ở nhiệt độ lên đến 650 độ, có tính năng chống oxy hóa ở nhiệt độ-cao tuyệt vời và độ ổn định cấu trúc cho điều kiện làm việc ở nhiệt độ cực cao. Hợp kim dựa trên niken-Incoloy 800, là vật liệu tùy chỉnh-cao cấp, thích ứng với nhiệt độ khắc nghiệt lên tới 750 độ, với khả năng chống rão và ổn định nhiệt vượt trội, đạt được tuổi thọ lâu nhất trong số tất cả các vật liệu ống gia nhiệt dầu truyền nhiệt.
Việc kết hợp vật liệu hợp lý cần phải phối hợp với các thông số vận hành được tiêu chuẩn hóa và hệ thống kiểm soát nhiệt độ cặp nhiệt điện để tối đa hóa lợi ích. Kiểm soát tải trọng bề mặt trong phạm vi 6W/cm2 giúp tránh hiện tượng quá nhiệt cục bộ và tạo cặn dầu, đồng thời duy trì dòng dầu ổn định giúp loại bỏ vùng chết và lắng đọng cacbon. Dữ liệu nhiệt độ theo thời gian thực-được thu thập bởi cặp nhiệt điện đảm bảo hoạt động của hệ thống trong phạm vi chịu đựng nhiệt độ của vật liệu, ngăn chặn hư hỏng-lâu dài do quá-nhiệt độ. Các kế hoạch lựa chọn vật liệu chuyên nghiệp được tùy chỉnh theo nhiệt độ vận hành hệ thống và điều kiện làm việc của thiết bị có thể giải quyết hoàn toàn vấn đề thay thế ống sưởi thường xuyên và giảm-chi phí vận hành lâu dài.
