Unterschiede bei der Materialauswahl zwischen Flüssig- und Trockenheizrohren und Gefahren durch Fehlanpassungen
Neben dem Oberflächenlastdesign bildet die Ausrichtung der Materialauswahl einen weiteren wesentlichen Unterschied zwischen Flüssigkeitsheizrohren und Trockenbrennheizrohren. Die beiden Arten von Heizgeräten haben je nach Betriebsumgebung völlig unterschiedliche Prioritäten bei der Materialleistung. Trockenbrennrohre legen Wert auf Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen, um sich an ultrahohe Rohrwandtemperaturen in der Luft anzupassen, während Flüssigkeitsrohre auf mittlere Korrosionsbeständigkeit und Antiskalierungsleistung Wert legen. Eine durch gemischte Verwendung verursachte verwirrende Materialzuordnung führt zu einer schnellen Materialalterung und einem Komponentenausfall, und die Temperaturüberwachung durch ein Thermoelement kann abnormale Alterungstemperaturänderungen effektiv im Voraus verfolgen.
Trockenverbrennungsheizrohre arbeiten in Luftumgebungen mit extrem hohen Rohrwandtemperaturen und erfordern Materialien mit ausgezeichneter Hochtemperaturbeständigkeit. Im normalen Trockenbrennbetrieb liegt die Rohrwandtemperatur selbst bei geringer Oberflächenbelastung weit über der Umgebungstemperatur und wird normalerweise über einen langen Zeitraum bei 400 bis 700 Grad gehalten. Langfristige Lufteinwirkung bei extrem hohen Temperaturen kann zu Materialoxidation und Oberflächenablösung führen. Daher verwenden Trockenbrenner meist hochtemperaturbeständige Materialien wie 310S-Edelstahl, der Oxidation bei hohen Temperaturen und strukturellem Kriechen standhält und eine stabile mechanische Leistung in Umgebungen mit hoher Lufttemperatur aufrechterhält.
Bei Flüssigkeitsheizrohren liegt der Schwerpunkt auf mittlerer Korrosionsbeständigkeit und Anti-Skalierungsleistung, wobei die Anforderungen an die Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen relativ gering sind. Flüssige Arbeitsumgebungen haben eine stabile Rohrwandtemperatur nahe der mittleren Temperatur, ohne dass die Gefahr einer Luftoxidation bei extrem hohen Temperaturen besteht. Allerdings führen Wasserablagerungen, schwache Säuren, schwache Laugen und Ölverunreinigungen in flüssigen Medien langfristig zu chemischer Erosion und Oberflächenablagerungen. Professionelle Flüssigkeitsheizrohre bestehen größtenteils aus Edelstahl 316L und optimiertem Edelstahl 304, die über hervorragende Korrosions- und Ablagerungsschutzeigenschaften verfügen und der Erosion flüssiger Medien lange Zeit widerstehen können.
Die Verwendung spezieller Trockenbrennmaterialien zum Erhitzen von Flüssigkeiten führt zu Materialleistungsmängeln. . 310S Hochtemperaturbeständiger Edelstahl weist eine geringe Beständigkeit gegen Flüssigkeitsablagerungen und elektrochemische Korrosion auf. Langfristiges Eintauchen in Brauchwasser, Thermoöl und chemische Flüssigkeiten führt zu Lochfraß und lokaler Rohrwandverdünnung. Obwohl es über eine hervorragende Leistung bei hohen Temperaturen verfügt, kann es sich nicht an langfristige Arbeitsbedingungen unter Eintauchen in Flüssigkeiten anpassen, was zu einer verkürzten Lebensdauer und versteckten Gefahren durch Leckagen führt.
Die Verwendung von flüssigen Spezialmaterialien unter Trockenbrennbedingungen führt zu einem Oxidationsversagen bei hoher-Temperatur. Herkömmlicher Edelstahl 316L und gewöhnlicher Edelstahl 304 können einer langfristigen Luftoxidation bei extrem hohen Temperaturen nicht standhalten. Wenn Flüssigkeitsrohre im Trockenbrennzustand arbeiten, überschreitet die stark ansteigende Rohrwandtemperatur die Toleranzgrenze der Materialtemperatur, was zu schneller Oxidation, Abblättern der Oberfläche und struktureller Erweichung führt. Die Rohrwand wird in kurzer Zeit reißen und Strom austreten, was zu einem vollständigen Ausfall der Anlage führt.
Materialauswahl und Arbeitsbedingungsanpassung sind miteinander verbunden und können nicht entkoppelt werden. Hochtemperaturbeständige Materialien eignen sich für Szenarien mit trockener Verbrennungsluft, während korrosionsbeständige Materialien für Szenarien mit Flüssigkeitseintauchung geeignet sind. Kein einzelnes Material kann gleichzeitig extreme Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen und Flüssigkeitskorrosionsbeständigkeit bieten. Professionelle Materialabstimmungsschemata in Kombination mit Oberflächenlastdesign und Thermoelement-Temperaturregelungsschutz können die Lebensdauer und Betriebssicherheit industrieller Heizrohre maximieren.
