Zaprti krožni ogrevalni sistemi uporabljajo deionizirano vodo kot medij za izmenjavo toplote za zmanjšanje ionske korozije grelnih cevi iz nerjavečega jekla 316. Če pa so ekspanzijske posode, odprtine za polnjenje vode in izpušni cevovodi neposredno izpostavljeni atmosferi, se bo ogljikov dioksid v zraku nenehno raztapljal v krožeči vodi in tvoril šibko ogljikovo kislino, ki zmanjša pH vrednost medija. Ko vodno okolje odstopa od alkalnega območja, ki je potrebno za stabilno tvorbo pasivnega filma, se zaščitna plast iz kompaktnega -kromovega oksida na površini iz nerjavečega jekla postopoma raztopi in postane ohlapna ter izgubi sposobnost upiranja prodiranju kloridnih ionov. Poleg tega odprte sistemske strukture omogočajo, da kisik, prah, solna meglica in spore mikrobov nenehno vdrejo v medij, ki kroži, kar sproži korozijo celic s koncentracijo kisika, mikrobno obraščanje in sekundarno ionsko kontaminacijo. Mnoga podjetja uporabljajo samo deionizirano vodo za polnjenje sistemske vode, vendar ignorirajo dušikovo tesnilno zaščito za ekspanzijske komponente, kar ima za posledico postopno zakisanje krožne vode, degradacijo pasivnega filma in pogoste lokalne okvare grelnih cevi zaradi pittinga tudi v pogojih visoke-čiste vode. Zato sta standardizirana zasnova tesnjenja z dušikom in dnevno vodenje delovanja ključna pomožna sredstva za stabilizacijo alkalnega delovnega okolja in zaščito celovitosti pasivne folije iz nerjavečega jekla v zaprtih ogrevalnih sistemih.
Atmosferski ogljikov dioksid uniči pasivne filme iz nerjavnega jekla s postopnim mehanizmom zakisljevanja. Ko se CO₂ raztopi v deionizirani vodi, reagira in ustvari H₂CO₃, ki ionizira vodikove ione in zniža pH-vrednost krožeče vode z idealnega območja 7,0–8,5 na šibko kisle ali skoraj-nevtralne intervale. Pasivni film kromovega oksida je stabilen le v šibko alkalnem okolju; ko se medij zakisa, se zaščitna plast postopoma raztopi in izpostavi sveže kovinske podlage, ki so zelo dovzetne za luknjičasto in razpokano korozijo. Medtem pa odprte ekspanzijske posode omogočajo neprekinjeno infiltracijo kisika, pospešujejo reakcije katodne redukcije kisika in povečujejo pogonsko silo elektrokemične korozije. Delci atmosferskega prahu in soli, ki vstopajo v sistem, bodo nenehno bogatili jedke ione, kot sta klorid in sulfat, med dolgotrajnim-termalnim kroženjem, kar bo izravnalo proti-korozijski učinek priprave deionizirane vode. Brez izolacije dušika bo pogosto dopolnjevanje vode in povečanje volumna, ki ga povzročijo temperaturne spremembe, vedno znova vsesalo zrak, kar bo povzročilo trajno zakisanje medija in nepopravljivo poškodbo pasivnega filma.
Ta študija predlaga štiri standardizirane izvedbene specifikacije za dušikovo tesnilno zaščito zaprtih ogrevalnih sistemov, opremljenih z grelnimi cevmi iz nerjavečega jekla 316. Najprej uporabite popolnoma zaprto postavitev dušikovega pokrova za sistemske ekspanzijske posode in komponente za izravnavo tlaka. Zamenjajte tradicionalne odprte atmosferske ekspanzijske posode z zaprtimi ekspanzijskimi posodami z-tlačnimi ležaji, napolnite zgornji plinski prostor z -dušikom visoke čistosti, da ustvarite stabilno izolacijsko plast dušika med površino tekočine in atmosfero. Namestite ventile za uravnavanje tlaka, merilnike tlaka dušika in varnostne razbremenilne ventile na cevovod za dušik, da vzdržujete notranji tlak ekspanzijske posode znotraj 0,02–0,05 MPa, s čimer preprečite nastanek podtlaka med hlajenjem medija in povratnim -sesanjem zraka. Vsi izpušni ventili sistema, začasne odprtine za vzorčenje in vmesniki za polnjenje vode so opremljeni z-enosmernimi tesnilnimi ventili, da se prepreči vdor zraka med prehodnimi nihanji tlaka. Pri velikih več{12}}ogrevalnih sistemih je vsaka neodvisna obtočna zanka konfigurirana z neodvisno dušikovo tesnilno enoto, da se prepreči, da bi nihanje tlaka v navzkrižni-zanki porušilo učinek izolacije plina.
Drugič, strogo nadzirajte čistost dušika in pred -izvedite zamenjavo zraka v sistemu pred zagonom. Uporabite industrijski dušik visoke-čistosti s čistostjo najmanj 99,99 %, da preprečite onesnaženje obtočne vode z nečistočimi plini, kot sta kisik in kisli plin, ki ga vsebuje dušik nizke{4}}čistosti. Pred uradnim polnjenjem vode izvedite splakovanje z dušikom na celotnem cevovodu in snopu grelnih cevi, da izpustite ves preostali zrak v zaprtem sistemu, večkrat zamenjajte notranji plin 3–5-krat, dokler koncentracija kisika v cevovodu ne pade pod 100 ppm. Po vbrizgavanju deionizirane vode napolnite dušik do nastavljenega delovnega tlaka in zaprite vse obvodne in začasne odpiralne ventile, da dosežete popolno izolacijo med krožečim medijem in zunanjim atmosferskim okoljem. Strogo prepovedajte uporabo stisnjenega zraka ali mešanega industrijskega plina za zamenjavo dušika za tesnjenje, da preprečite pospešeno razgradnjo pasivnega filma in razmnoževanje mikrobov.
Tretjič, optimizirajte dinamično upravljanje tlaka dušika in redno preverjanje puščanja cevovoda. Vzpostavite redni mehanizem za preverjanje tlaka dušika, da vsak teden preverite tlak vsake ekspanzijske posode; pravočasno dopolnite dušik, ko je tlak nižji od spodnje meje varnega območja, in sprostite presežni tlak skozi varnostni ventil, ko pride do nadtlaka. Opravite letno testiranje zračne tesnosti na vseh cevovodih za dušik, ekspanzijskih posodah, prirobničnih priključkih in tesnilih ventilov z zaznavanjem milnih mehurčkov ali preskusom vzdrževanja tlaka, da odpravite drobna mesta puščanja, ki povzročajo počasno izgubo dušika in povratni tok zraka. Po vzdrževanju sistema, zamenjavi cevovoda ali delni drenaži medija ponovno -izvedite čiščenje z dušikom in nastavitev tlaka, da obnovite stanje zaprte izolacije pred ponovnim zagonom delovanja. Izogibajte se pogostemu odpiranju odprtin za vzorčenje in vzdrževanje; če je potrebno začasno odpiranje, po delovanju znova izvedite zamenjavo dušika, da zagotovite, da v cevovodu ne ostane zrak.
Četrtič, tesnjenje z dušikom sodelujte z regulacijo kakovosti vode in vzdrževanjem pasivnega filma. V pogojih tesnjenja z dušikom vsaka dva tedna redno spremljajte pH vrednost, prevodnost in raztopljeni kisik v krožeči deionizirani vodi, da ohranite medij v šibko alkalnem okolju 7,5–8,5. Natančno-prilagodite pH vrednost z dodajanjem alkalnih sredstev za pasiviranje v sledovih, ko pride do rahlega zakisljevanja, pri čemer se izogibajte pretiranemu dodajanju alkalij, ki vodi do nabiranja vodnega kamna. Kombinirajte periodično obdelavo pred-filma z zaprtim-kroženjem in zaviralci pasivacije za popravilo mikro-napak pasivnega filma iz nerjavečega jekla, kar dodatno utrjuje proti-korozijski učinek, ki ga prinaša tesnjenje z dušikom. Arhivirajte zapise o polnjenju z dušikom, dnevnike pregledov tlaka, poročila o preskusih zrakotesnosti in podatke o spremljanju kakovosti vode v celotno-proti{11}}korozijsko datoteko opreme za ogrevanje, povzeti zakon porabe dušika pri različnih sezonskih temperaturnih spremembah, optimizirajte cikel dopolnjevanja dušika in prag tlaka za zgodnje opozorilo.
Statistični podatki o delovanju na terenu kažejo, da zaprti ogrevalni sistemi, opremljeni s standardiziranim dušikovim tesnjenjem, dolgo časa vzdržujejo stabilno šibko alkalno krožečo vodo, stopnja poškodbe pasivnega filma 316 grelnih cevi iz nerjavečega jekla je zmanjšana za 93 % in v 15 letih delovanja se ne pojavi nobena-kislinska jamičasta korozija. V nasprotju s tem se pri sistemih z odprtimi ekspanzijskimi posodami v enem letu delovanja nenehno zakisuje voda, ki jo spremlja tanjšanje pasivnega filma in razpršene majhne korozijske jamice na površini cevi. Za zaključek lahko postavitev zaprtega dušikovega pokrova, -zamenjava dušika z visoko čistostjo pred zagonom, redno vzdrževanje tlaka in preverjanje zrakotesnosti, skupaj s skupnim uravnavanjem kakovosti vode, popolnoma preprečijo vdor atmosferskega ogljikovega dioksida in kisika. Tehnologija tesnjenja z dušikom stabilizira optimalno delovno okolje za pasivno folijo iz nerjavečega jekla, učinkovito preprečuje degradacijo pasivne folije,-ki jo povzroči srednje zakisanje, in zagotavlja zanesljivo zaščito okolja za dolgoročno-proti-korozijsko delovanje grelnih cevi iz nerjavečega jekla 316 v zaprtih obtočnih industrijskih sistemih visoke-čistosti.
