A food processing plant supplied different heat exchanger plates to investigate the cause of their premature corrosion. In the elder version of the system, heat exchanger plates of grade 316/316L worked for five years before they became unsuitable for use. The new production line includes two heat exchangers working interchangeably to allow breaks for regular cleaning. An increased permeability during hydrogen test showed that corrosion of new plates started in one of the heat exchangers after two weeks, and in the second one after few months. Leaks manifested themselves by a regular pattern of corrosion pitting, occurring exactly in contact points of adjacent plates. A detailed study of the microstructure features of the austenitic steel plates was performed using scanning electron microscopy and metallography. It was found that plates corroding prematurely had surface impurities containing chlorides. A characteristic feature of the corrugated plate surface is secondary recrystallized microstructure with thick and pronounced austenite grain boundaries. Pitting was identified as the dominant material degradation mechanism promoted by fretting corrosion of adjoining plate ribs.
Eine Lebensmittelverarbeitungsfabrik legte zur Untersuchung verschiedene Wärmetauscherplatten vor, um die Ursache der vorzeitigen Korrosion zu ermitteln. In der älteren Version desselben Systems waren Wärmetauscherplatten aus dem Stahl des Types 316/316L für fünf Jahre eingesetzt, bevor sie für eine weitere Verwendung unbrauchbar wurden. Die neue Produktionslinie enthält zwei Wärmetauscher die abwechselnd betrieben werden, um Unterbrechungen für die regelmäßige Reinigung zuzulassen. Eine erhöhte Permeabilität in entsprechenden Wasserstoffversuchen zeigte, dass die Korrosion der neuen Platten in einem der beiden Wärmetauscher bereits nach zwei Wochen und im anderen nach ein paar Monaten einsetyte. Die undichten Stellen wiesen eine reguläre Streuung von Korrosionslöchern (Pittings) auf, die exact dort auftraten, wo die Kontaktstellen zu den benachbarten Platten waren. Es wurde eine detaillierte Studie der Mikrostruktur der austenitischen Stahlplatten mittels Rasterelektronenmikroskopie und Metallographie durchgeführt. Es wurde heraugefunden, dass die vorzeitig korrodierten Platten Oberflächenverunreinigungen aufwiesen, die Chloride enthielten. Ein charakteristisches Merkmal der geriffelten Platten besteht in der sekundär-rekristallisierten Mikrostruktur mit dicken und ausgeprägten austenitischen Korngrenzen. Lochkorrosion (Pitting) wurde als dominanter Degradationsmechanismus identifiziert, unterstützt durch Fraßkorrosion der verbundenen Plattenrippen.
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Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
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