Los tubos de la caldera están sujetos a altas temperaturas, alta presión y medios corrosivos como vapor, gases de combustión y productos químicos. Por lo tanto, la resistencia a la corrosión es un factor crítico que determina su seguridad, durabilidad y rendimiento.
1. Factores que afectan la resistencia a la corrosión
1.1 Selección de material
La resistencia a la corrosión de los tubos de caldera está influenciada principalmente por su composición de material. Los materiales comunes incluyen:
Acero al carbono (por ejemplo, 20G, SA210): ofrece resistencia básica al vapor pero es vulnerable a la corrosión de oxígeno y los ambientes ácidos.
Acero de baja aleación (por ejemplo, 15crmog, 12Cr1movg): oxidación mejorada y resistencia a la corrosión de azufre debido a Cry Cr y Mo.
Acero inoxidable (por ejemplo, 304H, 321H, 316L): el alto contenido de Cr/Ni proporciona una excelente resistencia a la corrosión ácida, álcali y cloruro. Sin embargo, el costo es relativamente alto.
Acero dúplex (por ejemplo, 2205): excelente resistencia al agrietamiento por corrosión por estrés por cloruro (CL-SCC), ideal para el agua de mar o los ambientes salinos.
Aleaciones especiales:
Aleaciones de titanio: resistentes al ácido, álcali y corrosión del agua de mar.
Aleaciones de níquel: alta corrosión y resistencia al calor, adecuada para aplicaciones de vapor de alta temperatura.
1.2 Entorno operativo
Temperatura: altas temperaturas (> 400 ° C) aceleran la oxidación y la sulfidación.
Presión: las presiones elevadas aumentan el riesgo de agrietamiento por corrosión de estrés (SCC).
Composición media:
Ácido (H₂S, CO₂): puede provocar corrosión de sulfuro o fragilidad de hidrógeno.
Alkalino (por ejemplo, NaOH): puede causar fragilidad cáustica.
Iones de cloruro (CL⁻): puede activar picaduras y CL-SCC en acero inoxidable.
1.3 Medidas de protección
Tratamientos de superficie: galvanización, arena de arena y recubrimiento mejoran la resistencia.
Recubrimientos/revestimientos internos: los recubrimientos de esmalte o epoxi protegen contra el ácido y el álcali.
Tratamiento de agua: mantenimiento de pH entre 8.5-9.2 y reduciendo los niveles de oxígeno (<7 ppb).
Protección catódica: comúnmente utilizado para agua de mar o tuberías enterradas.
2. Tipos y soluciones de corrosión comunes
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Tipo de corrosión
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Síntomas
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Soluciones
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Corrosión de oxígeno (picaduras)
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Pozos localizados dentro del tubo
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Use desaeradores y carroñeros de oxígeno (por ejemplo, sulfito de sodio)
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Corrosión ácida (H₂S/CO₂)
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Adelgazamiento de pared uniforme o grietas inducidas por hidrógeno
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Use acero de aleación CR-mo (por ejemplo, T22) e inhibidores de la corrosión
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Fragilidad cáustica
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Grietas cerca de soldaduras, típicamente en calderas de alta presión
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Controlar los niveles de NaOH, aplicar tratamiento con fosfato
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Corrosión iónica de cloruro
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Picaduras o grietas en la corrosión del estrés
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Use el acero inoxidable dúplex o 316L, limite CL⁻ a <50 ppm
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3. Causas y remedios para el óxido del tubo de la caldera
Causas comunes:
Mala calidad del agua: los altos niveles de oxígeno o CO₂ aceleran la corrosión.
Depósitos de escala: la acumulación de escala a largo plazo crea manchas de óxido y reduce la eficiencia del intercambio de calor.
Materiales inferiores: los defectos o los tubos de baja calidad son más susceptibles a la oxidación.
Soluciones:
Mejorar la calidad del agua: reduzca los gases e impurezas disueltos.
Limpieza regular: elimine los depósitos de escala para evitar la corrosión.
Reemplazo del material: reemplace los tubos corroídos con materiales resistentes a la corrosión de alta calidad.
4. Recomendaciones de material del tubo de caldera
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Tipo de material
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Características
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Uso recomendado
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Acero carbono
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Bajo costo, requiere un tratamiento de agua estricto
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Sistemas de presión baja a media
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Acero inoxidable/de aleación
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Alta resistencia a la corrosión, mayor costo
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Sistemas de alta temperatura, corrosiva o alta presión
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5. Medidas clave para mejorar la resistencia a la corrosión
Composición del medio de control (por ejemplo, Cl⁻, O₂, niveles de pH).
Aplicar recubrimientos protectores o revestimientos internos.
Realizar inspecciones regulares y mantenimiento preventivo.
Conclusión:
La resistencia a la corrosión es esencial para la operación segura y a largo plazo de los sistemas de calderas. Al seleccionar materiales apropiados, administrar las condiciones de funcionamiento e implementar estrategias de protección, la integridad y la vida útil de los tubos de la caldera se pueden mejorar significativamente.
