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腔体底部堆积盐晶,采用低速循环工况,并不会形成高速那种强力冲蚀磨损,但会诱发垢下腐蚀、微动磨蚀,损伤集中在换热面下部与物料流道底部,属于慢发生、长期累积的破坏,短时间看不出变化,连续运行数月之后逐步显现。
低速状态下循环流量不足,腔体底部的晶体无法被完全悬浮起来,一部分盐晶沉降堆积,在换热面的底部区域形成一层厚薄不均的沉积层。物料流动速度低,晶体颗粒整体是停滞或者缓慢滑移,没有高速状态下颗粒高速撞击壁面的效果,所以不存在剧烈冲刷。但沉积层覆盖在换热板表面之后,就形成垢下闭塞环境,沉积层缝隙里面滞留高浓盐母液,介质流动性极差,氧含量、盐浓度和主体循环液出现明显差异,形成局部电化学腐蚀微电池,换热板材钝化膜在沉积覆盖位置被持续破坏,慢慢出现点蚀坑。
循环泵低速运转,流道内存在不稳定涡流与局部扰动,堆积的晶体不是完全静止,会在换热壁面发生缓慢摩擦、微动滑移。颗粒在壁面做往复轻微刮擦,把板材表面刚刚生成的钝化防护膜不断擦掉,新的金属基体持续暴露在高含盐介质当中,磨蚀和腐蚀互相促进。高速循环是颗粒撞击造成材料快速剥离;低速堆积工况是钝化膜反复破坏再腐蚀,失效速度虽然慢,但会优先产生点状蚀坑,后期容易发展成板片穿孔泄漏。
还要区分两种位置的损伤,换热面上部流速相对尚可,晶体不容易停留,损伤很轻;腔体底部、流道下沿,是晶体沉降聚集位置,腐蚀磨蚀损伤全部集中在这里。如果底部晶体越积越厚,实际有效流通截面被缩小,局部区域流速反而被动抬高,局部位置也会附带轻微颗粒冲刷。
工况波动会进一步加重该问题。设备液位波动、泵间歇性启停,会让堆积的晶体发生扰动,进一步加剧微动摩擦。停机的时候晶体完全沉降压在换热面底部,缝隙内高盐母液滞留浸泡,腐蚀过程在停机阶段依旧持续进行。很多现场换热板穿孔故障,恰恰长期采用低流量循环,底部允许晶体沉积,看上去循环一直在运行,实际换热面长期被晶体覆盖浸泡。
对比参考,循环流速足够时,盐晶整体悬浮在料液当中,不会大面积沉降堆积,颗粒跟随介质整体流动,垢下闭塞条件无法建立,磨蚀以均匀冲蚀为主;低速沉降模式,核心危害不是冲刷,而是沉积带来的垢下腐蚀叠加微动磨蚀,这也是很多现场单纯提高材质等级,依旧出现板片点蚀损坏的主要原因。
运行管控上,不能单纯依靠降低循环流量减少泵耗,要保证最低悬浮流速,避免盐晶在腔体底部持续堆积;如果工艺必须低速运行,要定期做高流量扰动冲洗,把底部沉积晶体重新悬浮带走,减少晶体长时间贴附换热壁面。