Quais são as causas da degradação do desempenho em reatores de aço inoxidável?

Durante a operação, os reatores de aço inoxidável são frequentemente expostos a meios corrosivos, tais como ácidos, álcalis, sais e solventes orgânicos.,Os efeitos corrosivos destes meios sobre os materiais de aço inoxidável são significativamente intensificados.

• Corrosão intergranular: Os íons cloreto (Cl−) são uma das principais causas da corrosão por fossa e da cracagem por corrosão por esforço no aço inoxidável.a película passiva na superfície de aço inoxidável pode ser facilmente danificada, levando a corrosão localizada.
• Corrosão de fissurasA retenção de eletrólitos nessas áreas cria células de concentração de oxigénio, que se transformam em células de concentração de oxigénio, que se transformam em células de concentração de oxigénio.que podem iniciar a corrosão da fenda.
• Danos ao revestimento: Alguns interiores dos reatores podem ser protegidos com esmalte, PTFE pulverizado ou outros revestimentos anticorrosivo.O substrato metálico subjacente está diretamente exposto a ambientes corrosivos, acelerando a degradação.
• Recomendação: Seleccionar as qualidades de aço inoxidável adequadas com base em meios de processo, tais como aços 316L ou duplex, para uma maior resistência à corrosão por iões de cloreto.Revisar regularmente a condição da superfície interna e, se necessário, proceder a um tratamento de passivação para restabelecer o filme passivo protetor.

Os reactores sofrem frequentes variações de temperatura (aquecimento/refrigeração) e de pressão (pressurização/despressurização), sujeitando o material a tensões térmicas e mecânicas periódicas.Isto pode levar a danos causados pela fadiga.

• Fadiga térmica Cracking: As rápidas flutuações de temperatura causam expansão e contração desiguais em diferentes partes do vaso, gerando estresse térmico.As micro-fissuras são particularmente propensas a ocorrer em discontinuidades estruturais, tais como bicos, canos e conexões de apoio.
• Fadiga por pressão: As variações de pressão repetidas resultam numa deformação plástica acumulada no metal, reduzindo a sua resistência e tenacidade, levando potencialmente à propagação de rachaduras ou mesmo à ruptura.
• Efeitos das vibrações: As vibrações mecânicas geradas pelo sistema de agitação durante o funcionamento podem agravar os danos causados pela fadiga nas soldaduras e nos pontos de ligação.
• Recomendação: Controlar as taxas de aquecimento e pressurização durante o funcionamento para evitar choques térmicos; realizar testes regulares não destrutivos (por exemplo,(inspecção por ultra-som ou por partículas magnéticas) para detectar precocemente eventuais rachaduras.

Para garantir a pureza da reação e evitar a contaminação cruzada, os reatores necessitam de limpeza regular.

• Utilização de limpadores ácidos/alcalinos fortes: Apesar de ser eficaz na remoção de depósitos, se a concentração não for devidamente controlada ou se o enxaguamento for inadequado após a limpeza,Os resíduos de ácido ou álcali podem continuar a corroer a superfície do aço inoxidável, especialmente nos aços inoxidáveis com baixo teor de níquel..
• Limpeza incompletaOs resíduos de reacção, polímeros ou substâncias cristalinas podem acumular-se nas paredes do recipiente, reduzindo a eficiência da transferência de calor e servindo como locais de iniciação da corrosão.
• Uso de escovas duras ou limpadores abrasivos: Estes podem arranhar a superfície interna, danificando a camada passiva e aumentando a suscetibilidade à corrosão.
• Recomendação: Use agentes de limpeza neutros ou especializados e siga uma sequência de limpeza padronizada: pré-lavagem → lavagem → lavagem completa → secagem.Considerar a implementação de um sistema CIP (Clean-in-Place) para melhorar a eficiência e a segurança da limpeza.

A racionalidade da concepção e a qualidade da fabricação são factores fundamentais que determinam a vida útil dos equipamentos.

• Design estrutural deficiente: zonas mortas excessivas, fluxo de descarga deficiente ou disposição inadequada do agitador podem levar à retenção do material e à mistura desigual, aumentando a dificuldade de limpeza e o risco de corrosão.
• Escolha incorreta de material: A utilização de tipos de aço inoxidável inadequados (por exemplo, substituindo o 304 pelo 316L em aplicações que contenham cloreto) reduz muito a vida útil dos equipamentos.
• Má qualidade da solda: Problemas como porosidade, inclusão de escória ou fusão incompleta em soldas não só reduzem a resistência mecânica, mas também criam locais preferenciais para o início da corrosão.
• Tratamento de superfície inadequado: As superfícies internas excessivamente ásperas ou a falta de tratamentos de polimento/pasivação dificultam a formação de uma película de óxido uniforme e densa, reduzindo a resistência à corrosão.
• RecomendaçãoRevisar rigorosamente os desenhos de projeto, as certificações de materiais e as qualificações do procedimento de soldagem durante a aquisição.

A falta de uma gestão científica e eficaz da manutenção é um fator humano fundamental que contribui para a degradação do desempenho dos equipamentos.

• Falha em substituir selos velhos: As vedações ou juntas mecânicas podem degradar-se ou deformar-se após uma utilização prolongada, o que pode provocar fugas que afectam as operações a vácuo ou sob pressão e podem causar incidentes de segurança.
• Bloqueio ou corrosão de válvulas e tubulações: Se as portas de alimentação/descarga, as válvulas de escape e as tubulações associadas não forem regularmente limpas, podem ocorrer bloqueios de fluxo, comprometendo a estabilidade do processo.
• Negligência das inspeções de rotina: A falta de identificação imediata de sinais de corrosão, ruídos incomuns ou vibrações anormais pode resultar em oportunidades perdidas de reparação oportuna.
• Lubrificação insuficiente: A falta de lubrificação nos componentes de accionamento (por exemplo, caixas de velocidades, rolamentos) acelera o desgaste e afecta o funcionamento normal do sistema de agitação.
• Recomendação: Estabelecer um diário de manutenção completo dos equipamentos, implementar planos de manutenção programados (por exemplo, verificações trimestrais, revisões anuais), substituir prontamente as peças desgastadas,e manter registos de serviço detalhados.

• Corrosão influenciada microbiologicamente (MIC): Em certos sistemas de biofermentação ou aquosos, subprodutos metabólicos microbianos (por exemplo, sulfeto de hidrogénio) podem induzir corrosão localizada.
• Corrosão galvânicaQuando o aço inoxidável entra em contacto directo com metais diferentes (por exemplo, suportes de aço carbono, acessórios de cobre para instrumentos) num ambiente eletrolítico, podem formar-se células galvânicas.acelerando a corrosão do aço inoxidável.
• Erros do operador: O funcionamento do equipamento acima dos limites de temperatura ou pressão, ou a introdução de materiais incompatíveis, podem causar danos irreversíveis ao reator.