Razlike pri izbiri materiala med grelnimi cevmi za tekoče in suho gorenje ter nevarnosti neusklajenosti
Poleg zasnove površinske obremenitve je še ena ključna razlika med grelnimi cevmi za tekočino in grelnimi cevmi za suho žganje orientacija pri izbiri materiala. Obe vrsti grelnikov imata povsem nasprotne prednostne lastnosti materiala glede na delovna okolja. Cevi s suhim zgorevanjem dajejo prednost visoko-temperaturni odpornosti na oksidacijo, da se prilagodijo ultra-visoki temperaturi stene cevi v zraku, medtem ko imajo tekoče cevi prednost srednjo odpornost proti koroziji in učinkovitost proti-nabiranju vodnega kamna. Zmedeno ujemanje materialov, ki ga povzroči mešana uporaba, bo povzročilo hitro staranje materiala in okvaro komponent, spremljanje temperature termočlenov pa lahko vnaprej učinkovito sledi nenormalnim spremembam temperature staranja.
Grelne cevi s suhim zgorevanjem delujejo v zračnem okolju z ultra-visoko temperaturo stene cevi, kar zahteva materiale z odlično-temperaturno odpornostjo. Med običajnim delovanjem suhega sežiganja, tudi pri nizki površinski obremenitvi, je temperatura stene cevi veliko višja od temperature okolice, ki se običajno dolgo vzdržuje pri 400 do 700 stopinj. Dolgotrajna-izpostavljenost zraku ultra-visoke temperature povzroča oksidacijo materiala in luščenje površine. Zato grelniki s suhim zgorevanjem večinoma uporabljajo visoko-temperaturno odporne materiale, kot je nerjaveče jeklo 310S, ki se lahko upre-temperaturni oksidaciji in strukturnemu lezenju ter ohranja stabilno mehansko delovanje v visoko-temperaturnem zračnem okolju.
Cevi za ogrevanje s tekočino so osredotočene na srednjo odpornost proti koroziji in učinkovitost proti -nabiranju vodnega kamna, z razmeroma nizkimi zahtevami glede odpornosti na visoko-temperaturno oksidacijo. Tekoča delovna okolja imajo stabilno temperaturo stene cevi blizu srednje temperature, brez tveganja oksidacije zraka pri ultra-visoki temperaturi. Vendar pa bodo vodni kamen, šibke kisline, šibke alkalije in oljne nečistoče v tekočih medijih povzročile dolgotrajno-kemijsko erozijo in površinsko luščenje. Profesionalne grelne cevi za tekočine so večinoma izdelane iz nerjavečega jekla 316L in optimiziranega nerjavečega jekla 304, ki imata odlično proti-korozijsko sposobnost in sposobnost proti-nabiranju vodnega kamna ter se lahko dolgo časa upirata eroziji tekočega medija.
Uporaba materialov, namenjenih suhemu žganju, za tekoče ogrevanje bo razkrila napake v delovanju materiala. 310S visoko-temperaturno odporno nerjaveče jeklo je slabo odporno proti nabiranju vodnega kamna in elektrokemični koroziji. Dolgotrajno-potopitev v industrijsko vodo, termalno olje in kemične tekočine bo povzročilo luknjičasto korozijo in lokalno tanjšanje sten cevi. Čeprav ima odlično visoko-temperaturno zmogljivost, se ne more prilagoditi dolgotrajnim-delovnim pogojem pri potopitvi v tekočino, kar ima za posledico krajšo življenjsko dobo in skrite nevarnosti puščanja.
Uporaba tekočih namenskih materialov za delovne pogoje pri suhem gorenju bo povzročila-neuspeh oksidacije pri visokih temperaturah. Običajno nerjavno jeklo 316L in navadno nerjaveče jeklo 304 ne preneseta dolgotrajne-zračne oksidacije pri ultra-visoki temperaturi. Ko tekoče cevi delujejo v stanju suhega gorenja, bo visoka temperatura stene cevi presegla mejo tolerance temperature materiala, kar bo povzročilo hitro oksidacijo, površinsko luščenje in strukturno mehčanje. Stena cevi bo v kratkem času počila in puščala elektriko, kar bo povzročilo popolno okvaro opreme.
Izbira materiala in ujemanje delovnih pogojev sta medsebojno povezana in ju ni mogoče ločiti. Visoko-temperaturno odporni materiali služijo scenarijem suhega gorenja, medtem ko proti-korozijski materiali prilagajajo scenarije potopitve v tekočino. Noben posamezen material ne more hkrati upoštevati odpornosti proti oksidaciji pri ekstremnih-temperaturah in odpornosti proti tekoči koroziji. Profesionalne sheme ujemanja materialov v kombinaciji z zasnovo površinske obremenitve in zaščito pred nadzorom temperature s termočlenom lahko povečajo življenjsko dobo in varnost delovanja industrijskih grelnih cevi.
