El estado de la superficie exterior de los tubos calefactores de acero inoxidable refleja directamente el estado de funcionamiento interno y la carga de trabajo. Los nuevos-tubos de calefacción industrial tienen un brillo metálico plateado uniforme, paredes lisas y planas y no tienen diferencias de color ni daños en la superficie. En el funcionamiento industrial real, muchos tubos calefactores se ennegrecen, se decoloran de color azul y la superficie se pela después de un período de uso. Estos cambios visuales no son simple suciedad superficial, sino daño oxidativo irreversible de los materiales metálicos causado por un funcionamiento-sobretemperatura-durante un largo plazo, que es una base intuitiva importante para juzgar el envejecimiento y las fallas del tubo calefactor.
La decoloración del tubo es causada por una reacción de oxidación a alta-temperatura de los materiales de acero inoxidable. Cuando los tubos calefactores funcionan dentro del rango de temperatura nominal seguro, la superficie del metal forma una película protectora de óxido delgada y densa para evitar una mayor oxidación. Una vez que la temperatura local o general exceda la temperatura de trabajo segura durante un período prolongado, la película protectora se destruirá y la matriz metálica sufrirá una reacción de oxidación severa. Los diferentes rangos de temperatura corresponden a diferentes cambios de color: un ligero exceso-de temperatura provoca una decoloración de color amarillo oscuro y azul claro, mientras que un exceso-de temperatura severo-a largo plazo provoca una carbonización negra y rastros de oxidación en la superficie del tubo.
El pelado y el desconchado de la superficie representan la etapa más grave del daño por exceso de temperatura. El funcionamiento a largo plazo-a temperaturas ultra-altas provocará una expansión y contracción térmica continua de la pared del tubo, lo que provocará grietas por fatiga de la capa de oxidación de la superficie. La capa de óxido agrietada se desprenderá gradualmente, exponiendo la matriz metálica interna. La matriz expuesta no tiene capa protectora y se corroerá y oxidará rápidamente, lo que provocará un adelgazamiento continuo de la pared del tubo. En este estado, el tubo calefactor es extremadamente propenso a sufrir perforaciones, fugas de medio y fallos de rotura del tubo durante el funcionamiento posterior.
El funcionamiento con sobrecarga y la mala disipación de calor son las principales causas de la decoloración del tubo por exceso de temperatura. El diseño de carga superficial irrazonable de los tubos calefactores ordinarios conduce a una producción excesiva de calor unitario, excediendo la capacidad de disipación de calor del medio. La acumulación local de suciedad, la coque de aceite y la cobertura de incrustaciones también bloquearán la disipación de calor, lo que provocará acumulación de calor y sobre-temperatura del cuerpo del tubo. La detección de temperatura del termopar puede verificar con precisión el estado de sobre-temperatura: la temperatura de la superficie de las secciones de tubo descoloridas es significativamente más alta que la de las secciones normales, y la diferencia de temperatura continúa expandiéndose con la extensión del tiempo de operación.
Muchos operadores limpian por error la superficie del tubo descolorida y descascarada como si fuera suciedad común y continúan usando el tubo, ignorando el daño irreversible del material interno. El adelgazamiento oxidativo de la pared del tubo no se puede reparar mediante limpieza y siempre existirá el peligro oculto de que el tubo reviente. Continuar utilizando tubos calefactores muy descoloridos y pelados traerá grandes riesgos de seguridad para el funcionamiento del equipo.
La inspección visual del estado de la superficie de los tubos es el método de mantenimiento diario más simple y eficaz para los equipos de calefacción. La observación regular del color del tubo y la integridad de la superficie puede detectar rápidamente el envejecimiento y los fallos de los tubos calefactores. Combinado con el análisis de datos de temperatura del termopar y la detección de resistencia de aislamiento, se puede juzgar de manera integral el estado de servicio de los tubos calefactores. Los esquemas profesionales de reemplazo y mantenimiento para tubos de calefacción dañados por exceso de temperatura pueden evitar eficazmente accidentes de seguridad y garantizar el funcionamiento estable de los equipos de calefacción industrial.
