Qué tan resistentes a la corrosión son los tubos de la caldera?

La resistencia a la corrosión de los tubos de la caldera es uno de sus indicadores de rendimiento importantes. Los tubos de caldera generalmente están expuestos a altas temperaturas, altas presiones y medios corrosivos, como vapor de agua, gases de combustión y medios químicos, por lo que los requisitos de resistencia a la corrosión para los tubos de caldera son muy altos.

La resistencia a la corrosión de los tubos de caldera depende del material, el entorno de trabajo, la composición del medio y las medidas de protección. Los diferentes tipos de tubos de caldera tienen un rendimiento de resistencia a la corrosión significativamente diferente en entornos de alta temperatura, alta presión, ácidos, alcalinos u oxidantes. A continuación un análisis detallado:

Materiales comunes para tubos de calderas:
Los materiales de tubos de calderas comúnmente utilizados incluyen acero inoxidable, acero al carbono, acero aleado, aleación de cobre, etc. Entre ellos, el acero inoxidable tiene buena resistencia a la corrosión hasta cierto punto, porque sus componentes principales son cromo y níquel, que pueden formar una película de óxido densa en un entorno oxidante y prevenir eficazmente la erosión por medios corrosivos.

Para algunos medios especiales y requisitos de mayor resistencia a la corrosión, a menudo se utilizan aceros de aleación y aleaciones de cobre para fabricar tubos de calderas. Por ejemplo, la aleación de titanio tiene una excelente resistencia a la corrosión y se puede utilizar durante mucho tiempo en entornos hostiles como medios ácidos y alcalinos y agua de mar; La aleación de níquel tiene una excelente resistencia a altas temperaturas y a la corrosión y se usa ampliamente en calderas de vapor de alta temperatura y alta presión.

Factores clave que afectan la resistencia a la corrosión de los tubos de calderas:

1. Material del tubo de la caldera
Acero al carbono (como 20G, SA210): resistente a la corrosión general por vapor de agua, pero susceptible a la corrosión por oxígeno y a la erosión por medios ácidos.
Acero de baja aleación (como 15CrMoG, 12Cr1MoVG): se utilizan elementos Cr y Mo para mejorar la resistencia a la oxidación y la resistencia a la corrosión por azufre.
Acero inoxidable (como 304H, 321H, 316L): alto contenido de Cr/Ni, resistente a la corrosión ácida, alcalina y cloruro, pero de alto costo.
Acero dúplex (como 2205): resistente al agrietamiento por corrosión bajo tensión por iones de cloruro (Cl-SCC), adecuado para agua de mar o entornos con alto contenido de sal.

2. Entorno de trabajo
Temperatura: La temperatura alta (>400 ℃) acelera la oxidación y la corrosión por sulfuración.
Presión: La alta presión puede intensificar el agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC).

medio:
Medios ácidos (como H₂S, CO₂) → propensos a la fragilización por hidrógeno o corrosión por sulfuro.
Ambiente alcalino (como NaOH) → puede causar fragilización alcalina (fragilización cáustica).
Contiene iones de cloruro (Cl⁻) → El acero inoxidable es propenso a la corrosión por picaduras o Cl-SCC.

3. Medidas de protección

Para mejorar la resistencia a la corrosión de los tubos de la caldera, también se pueden tomar algunas medidas de protección. Por ejemplo, la resistencia a la corrosión de los tubos de la caldera se puede aumentar mediante el tratamiento y recubrimiento de la superficie, como la galvanización, el chorro de arena, la pulverización, etc. Además, el mantenimiento y el cuidado regulares de los tubos de la caldera también son un medio importante para garantizar su resistencia a la corrosión, limpiar oportunamente los depósitos en la tubería y prevenir la formación de óxido.

Revestimiento/revestimiento de pared interior: como esmalte, revestimiento de resina epoxi, anticorrosión ácida y alcalina.
Tratamiento químico del agua: controlar el valor de pH (8,5~9,2), eliminar el oxígeno (<7 ppb) para reducir la corrosión por oxígeno.
Protección catódica: se utiliza en tuberías de agua de mar o subterráneas.

Tipos típicos de corrosión y soluciones:

1. Corrosión por oxígeno (picaduras)
Fenómeno: Aparecen picaduras en la pared interior de la tubería, algo común en los sistemas de suministro de agua.
Solución: Desaireador + desoxidante químico (como sulfito de sodio).

2. Corrosión ácida (H₂S/CO₂)
Fenómeno: Adelgazamiento uniforme o agrietamiento inducido por hidrógeno.
Solución: utilice acero de aleación Cr-Mo (como T22) e inyecte inhibidor de corrosión.

3. Corrosión alcalina (fragilización cáustica)
Fenómeno: Las grietas cerca de la soldadura son comunes en las calderas de alta presión.
Solución: Controlar la concentración de NaOH y utilizar tratamiento con fosfato.

4. Corrosión por iones cloruro (acero inoxidable)
Fenómeno: corrosión por picaduras o corrosión bajo tensión.
Solución: Cambiar a acero dúplex o 316L para reducir la concentración de Cl⁻ (<50 ppm).

Causas y soluciones para la corrosión en tubos de calderas:

La corrosión dentro del tubo de la caldera puede estar relacionada con los siguientes aspectos:

1. Problema de calidad del agua: El agua contiene una gran cantidad de oxígeno, dióxido de carbono y otras sustancias, que pueden causar fácilmente corrosión dentro del tubo de la caldera.
2. Acumulación de sarro dentro de los tubos de la caldera: La acumulación de sarro a largo plazo dentro de los tubos de la caldera formará manchas de óxido y la acumulación de sarro también afectará el funcionamiento normal de la caldera.
3. Problema del material del tubo de la caldera: si se utilizan materiales de inferior calidad o hay defectos en la superficie del tubo, también provocará una corrosión integral dentro del tubo de la caldera.

Cómo solucionar el problema del óxido dentro de los tubos de la caldera?

1. Mejorar la calidad del agua: mejorar la calidad del agua y reducir las impurezas en el agua puede reducir eficazmente la aparición de óxido en los tubos de la caldera.
2. Limpie la capa de sarro dentro del tubo de la caldera: limpiar periódicamente la capa de sarro dentro del tubo de la caldera puede reducir eficazmente la aparición de óxido en el interior del tubo de la caldera.
3. Reemplazar las tuberías: si la corrosión general dentro de los tubos de la caldera es causada por problemas de calidad de las tuberías, es necesario reemplazar las tuberías de alta calidad a tiempo.

Recomendaciones para la selección de tubos de caldera:
Tubo de caldera de acero al carbono: bajo costo, pero requiere un estricto tratamiento de agua (antioxidación/corrosión ácida).
Acero inoxidable/acero de aleación: buena resistencia a la corrosión, adecuado para duras condiciones de trabajo, pero precio elevado.

Medidas clave:
Composición del medio de control (Cl⁻, O₂, valor de pH).
Pruebas regulares + capa protectora.

En general, la resistencia a la corrosión de los tubos de la caldera es un factor clave para garantizar el funcionamiento seguro de la caldera y prolongar su vida útil. La selección de materiales adecuados, la adopción de medidas de tratamiento apropiadas y la realización de un mantenimiento regular pueden mejorar eficazmente la resistencia a la corrosión de los tubos de la caldera y garantizar el funcionamiento confiable del sistema de la caldera.

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