Dolgotrajna-izpostavljenost visokim-temperaturam,-kislim in tekočim industrijskim medijem, bogatim s klori, postopoma povzroči tanjšanje pasivnega filma, začetek lokalnih lukenj, zmanjšanje debeline stene in poškodbe med zrnci na grelnih ceveh iz nerjavečega jekla 316. Tradicionalne metode odkrivanja, kot sta vizualni pregled in ročno merjenje debeline stene, lahko prepoznajo samo makroskopsko puščanje in očitne napake pri redčenju, ne pa zajamejo mikroskopsko skrite korozije, vključno z degradacijo pasivnega filma, zgodnjim luknjičastim nastankom in nastankom razpok zaradi napetostne korozije. Te nevidne korozijske napake se bodo pod neprekinjeno delovno obremenitvijo hitro razširile v okvaro prediranja, kar bo povzročilo nenadno zaustavitev opreme in varnostne nevarnosti. Številna podjetja se za presojo korozijskih pogojev zanašajo izključno na inšpekcijo destruktivnega vzorčenja brez povezave, kar ne zahteva le visokih stroškov testiranja, temveč tudi prekine običajne proizvodne urnike. Zato je uporaba ne-destruktivnih elektrokemičnih tehnologij za odkrivanje ključnega pomena za uresničitev-časovne natančne ocene korozijskega stanja grelnih cevi in podporo znanstvenemu{10}}odločanju o vzdrževanju.
Elektrokemično odkrivanje označuje korozijsko učinkovitost tako, da zajame medfazni reakcijski signal med substratom iz nerjavnega jekla in elektrolitskim medijem. Nepoškodovani pasivni film, -bogat s kromom, ima visoko impedanco, visok potencial kritične luknjičaste luknjice in nizko gostoto korozijskega toka. Ko se zaščitna plast poškoduje ali pride do lokalnega luknjanja, se elektrokemični parametri bistveno spremenijo: vrednost impedance se močno zmanjša, korozijski tok naraste in kritični potencial luknjanja se premakne negativno. S spremljanjem teh značilnih elektrokemičnih indikatorjev lahko raziskovalci kvantitativno ocenijo kompaktnost pasivne folije, napovejo nagnjenost k lokalni koroziji in poiščejo območja z visokim-korozijskim tveganjem, ne da bi poškodovali strukturo grelne cevi.
Ta študija predstavlja štiri široko uporabljene tehnologije elektrokemičnega testiranja, primerne za-odkrivanje na kraju samem-delujočih grelnih cevi: elektrokemijsko impedančno spektroskopijo (EIS), potenciodinamično polarizacijsko testiranje, linearno polarizacijsko upornost (LPR) in merjenje elektrokemičnega šuma.
Elektrokemična impedančna spektroskopija (EIS) je prednostna tehnologija za ocenjevanje celovitosti pasivnega filma. Z uporabo signalov izmeničnega toka različnih frekvenc se pridobita modul impedance in fazni kot vmesnika kovin-elektrolita. Visoka vrednost nizko{3}}frekvenčne impedance kaže na gosto, nepoškodovano pasivno folijo z močno sposobnostjo proti-prepustnosti kloridnih ionov. Znaten padec impedance pomeni tanjšanje filma, lokalno zlom ali zgodnjo luknjičasto korozijo. To tehnologijo je mogoče implementirati na spletu brez izklopa opreme, kar je zelo primerno za redno spremljanje zdravja grelnih cevi v krožečih kemičnih sistemih.
Potenciodinamično polarizacijsko testiranje se uporablja za merjenje kritičnega potenciala luknjanja in gostote korozijskega toka. Višji kot je kritični potencial luknjičaste poškodbe, močnejša je odpornost materiala na luknjičasto -kičenje, ki ga povzroči klorid. Velika gostota korozijskega toka predstavlja hitro stopnjo raztapljanja kovine. V kombinaciji s skeniranjem pozicioniranja površine lahko ta metoda hitro zaklene močno korodirane položaje, kot so toplotno-prizadeta območja varjenja, upogibni deli in navojni spoji, kar zagotavlja zanesljivo osnovo za ciljno vzdrževanje in lokalno zaščito ojačitve.
Tehnologija linearne polarizacijske odpornosti (LPR) omogoča hitro-nadzorovanje stopnje korozije v realnem času. Znotraj majhnega potencialnega območja blizu samo-korozijskega potenciala je polarizacijski upor obratno sorazmeren s trenutno hitrostjo korozije grelne cevi. Nenehno lahko spremlja nihanje-stopnje korozije v realnem času, ki ga povzročajo spremembe temperature medija, koncentracije klorida in hitrosti pretoka, ter operaterjem pomaga pri prilagajanju delovnih parametrov za pravočasno upočasnitev razgradnje korozije.
Merjenje elektrokemičnega šuma zbira spontane tokovne in potencialne signale nihanja, ki nastanejo med lokalno korozijo. Ta tehnologija ne zahteva zunanjega toka ali napetosti, s čimer se učinkovito izogne umetnim motnjam prvotnega korozijskega sistema. Je zelo občutljiv na zgodnjo inkubacijo luknjičaste in napetostne korozijske razpoke, ki lahko zajame skrite korozijske signale, ki jih ni mogoče identificirati z običajnimi metodami odkrivanja, in realizira zgodnje opozorilo o nevarnosti okvare grelne cevi.
Primerjalno preverjanje na terenu kaže, da lahko elektrokemijsko odkrivanje napove okvaro korozije grelne cevi 6–12 mesecev vnaprej, z natančnostjo odkrivanja nad 95 % za zgodnjo lokalizirano korozijo. Skratka, tehnologije elektrokemičnega ne-destruktivnega testiranja dosegajo kvantitativno karakterizacijo učinkovitosti pasivnega filma in-nadzor stopnje korozije v realnem času za grelne cevi iz nerjavečega jekla 316. Redni elektrokemični pregledi lahko natančno prepoznajo morebitna tveganja korozije v začetni fazi, oblikujejo ciljno usmerjene strategije vzdrževanja, preprečijo nepričakovane nesreče z zlomom opreme in močno izboljšajo raven varnosti in ekonomičnosti delovanja industrijskih ogrevalnih sistemov.
