Dalam sirkulasi tangki reaksi kimia, sistem pengolahan air limbah, dan peralatan pemanas pipa, 316 tabung pemanas baja tahan karat terus-menerus terkena dampak-cairan berkecepatan tinggi yang mengandung partikel kecil padat, ion klorida, dan zat asam. Di bawah aksi gabungan gerusan mekanis fluida dan korosi elektrokimia, dinding tabung mengalami kerusakan erosi-korosi yang khas. Cairan-berkecepatan tinggi terus-menerus menyapu lapisan film pasif kaya kromium-permukaan, sehingga gagal menyelesaikan perbaikan sendiri secara tepat waktu, sehingga mengakibatkan penipisan matriks logam secara terus-menerus. Jika media mengandung pengotor padat tersuspensi seperti sedimen dan serbuk logam, keausan abrasif akan semakin memperparah penipisan dinding lokal dan membentuk lubang korosi berbentuk alur-. Banyak desain teknik yang hanya menghitung kebutuhan pertukaran panas dan mengabaikan batas kecepatan aliran media korosif, sehingga menyebabkan kebocoran penetrasi dini pada tabung pemanas dalam sistem sirkulasi aliran tinggi. Oleh karena itu, mengoptimalkan tata letak struktur, mengontrol parameter aliran, dan mengadopsi teknologi penguatan permukaan adalah cara penting untuk menahan erosi-korosi dan memperpanjang masa pakai tabung pemanas. Korosi-erosi adalah mode kegagalan kopling yang menggabungkan abrasi mekanis dan korosi elektrokimia. Dalam kondisi aliran statis atau rendah, film pasif utuh dapat mengisolasi substrat baja tahan karat dari ion korosif. Ketika laju aliran fluida melebihi ambang batas kritis, gaya geser terus menerus menghancurkan lapisan oksida pelindung. Logam segar yang terkena elektrolit segera mengalami pelarutan anodik, dan lapisan film pasif yang baru terbentuk berulang kali terkelupas oleh penggerusan cairan, sehingga membentuk lingkaran setan penghancuran lapisan film dan korosi logam. Partikel padat dalam medium bertabrakan dengan permukaan tabung dengan kecepatan tinggi sehingga menyebabkan lekukan mikro dan goresan, yang menjadi posisi rentan pecahnya film pasif. Daerah di dekat saluran masuk cairan, bagian siku, dan permukaan tabung yang menghadap ke arah aliran selalu menunjukkan kerusakan erosi-korosi yang paling serius. Penelitian ini mengajukan empat strategi pengoptimalan yang ditargetkan untuk mengurangi kerusakan-korosi erosi. Langkah pertama adalah mengendalikan kecepatan aliran media korosif secara wajar. Untuk klorida konvensional-yang mengandung air limbah dan larutan asam lemah, laju aliran aman harus dibatasi di bawah 1,5 m/s. Untuk fluida dengan partikel padat tersuspensi, kecepatan aliran perlu dikurangi hingga kurang dari 0,8 m/s untuk menurunkan gaya geser dan energi tumbukan partikel pada permukaan tabung. Sementara itu, pemuaian mendadak, sudut tajam, dan struktur turbulen lokal pada tata letak pipa harus dihilangkan untuk menghindari terbentuknya area turbulen berkecepatan tinggi di sekitar pipa pemanas. Metode pengoptimalan kedua adalah dengan menyesuaikan tata letak pemasangan pipa pemanas. Hindari menempatkan tabung pemanas langsung menghadap saluran masuk medium; memasang penyekat aliran atau pelat pengalih di depan zona pemanasan untuk membubarkan aliran masuk berkecepatan tinggi dan mengubah aliran turbulen menjadi aliran laminar yang stabil. Pengaturan terdistribusi yang terhuyung-huyung dapat mencegah pembilasan terkonsentrasi lokal, menyeimbangkan kecepatan aliran di sekitar setiap tabung pemanas, dan menghindari penipisan dinding serius unilateral yang disebabkan oleh dampak cairan terarah. Ketiga, perawatan penguatan permukaan lokal dilakukan di sisi tabung pemanas yang menghadap angin. Pelapisan laser, penyemprotan bahan bakar oksi-berkecepatan tinggi, atau pasivasi yang ditingkatkan dapat membentuk lapisan pelindung komposit dengan kekerasan tinggi, tahan aus, dan tahan korosi. Lapisan padat tidak hanya menahan gerusan cairan abrasif tetapi juga menghalangi penetrasi ion klorida, secara efektif memperlambat kerusakan siklik pada lapisan pasif dalam kondisi aliran terus menerus. Untuk skenario industri umum, dinding pipa lokal yang menebal adalah skema yang paling ekonomis untuk memberikan kelonggaran korosi yang cukup pada area yang sering mengalami gerusan. Keempat, filtrasi media teratur dan penghilangan kotoran harus dilengkapi. Pasang perangkat filter di ujung depan pipa sirkulasi untuk mencegah sedimen tersuspensi, serpihan logam, dan partikel padat, sehingga mengurangi keausan abrasif yang disebabkan oleh tumbukan partikel secara mendasar. Pembuangan kotoran yang diendapkan secara tepat waktu ke dalam tangki sirkulasi dapat menghindari pengayaan polutan padat secara terus-menerus di dalam medium. Data pelacakan lapangan komparatif menunjukkan bahwa tabung pemanas setelah optimalisasi aliran dan perawatan penguatan lokal dapat beroperasi terus menerus selama lebih dari 20 bulan tanpa penipisan dinding yang jelas. Namun, tabung pemanas yang disusun di-area turbulen berkecepatan tinggi tanpa tindakan perlindungan akan mengalami erosi-kebocoran korosi yang parah dalam waktu 6 bulan. Kesimpulannya, membatasi kecepatan aliran sedang, mengoptimalkan tata letak pengalihan, menerapkan penguatan-tahan aus permukaan, dan menyaring kotoran padat dapat secara signifikan menekan kegagalan kopling erosi-korosi. Langkah-langkah pengoptimalan komprehensif ini melindungi integritas struktural tabung pemanas baja tahan karat 316 dalam sirkulasi lingkungan korosif, mengurangi kerugian penghentian yang tidak direncanakan, dan mewujudkan pengoperasian sistem pemanas industri yang stabil dan ekonomis dalam jangka panjang.
