Zakaj so titanove grelne cevi idealne za uporabo v okoljih, ki vsebujejo klor?

Grožnja s kloridom: Kako-mediji na osnovi klora uničijo običajne grelnike
Nastavitve,-ki vsebujejo klor, so eno najslabših mest za delovanje opreme za industrijsko ogrevanje. Morska voda, slanice, raztopine klorovodikove kisline, kloralkalne reakcije in številni kemični intermediati vsebujejo kloridne ione. Napadi, ki jih poganja-klorid, so zelo lokalizirani, ustvarjajo jame in razpoke, ki hitro preidejo skozi kovinske stene, medtem ko so območja okoli njih videti, kot da so še nedotaknjena.
Ta vrsta poškodb je še posebej škodljiva za cevi za ogrevanje. Višje temperature pospešijo stopnjo korozije, toplotno kroženje pa doda napetost, zaradi katere začnejo nastajati razpoke. Kloridi so še bolj koncentrirani na površinah grelnikov, ko so tam usedline in vodni kamen. To ustvarja agresivno mikrookolje, ki lahko razjeda številne zlitine, ki bi bile sicer odporne proti koroziji. Zaradi tega se grelniki, ki so izpostavljeni kloridnim medijem, običajno nenadoma pokvarijo, kar lahko povzroči puščanje, električne težave ali kontaminacijo procesnih tekočin.

V teh situacijah pri odpornosti proti koroziji ne gre za upočasnitev procesa; gre za to, da se popolnoma ustavi. Najpomembnejša stvar, na katero morate biti pozorni pri izbiri materiala, je njegova sposobnost, da prepreči nastanek lukenj.
Zakaj uporaba klorida povzroči okvare običajnih inženirskih kovin
Za odpornost proti koroziji nerjavna jekla potrebujejo pasivni film, ki je bogat s kromom. Na mestih, kjer je klorid, lahko ta premaz na nekaterih območjih razpade. Ko se jama začne, omejena oblika naredi območje kislo in polno kloridov, kar pospeši proces prodiranja. Ta proces se še pospeši, ko je temperatura visoka in je zrak še v bližini grelnih površin.
Kloridi ogljikovih jekel sploh ne motijo ​​in hitro in enakomerno korodirajo. Bakrove zlitine delujejo bolje v nekaterih aplikacijah z morsko vodo, vendar jih še vedno lahko poškoduje erozija, razpoke zaradi napetostne korozije in kemični napadi, če so prisotni amoniak ali sulfidi. V mnogih industrijskih kloridnih sistemih ti materiali ne zdržijo dolgo in potrebujejo veliko vzdrževanja.
Ker tradicionalni materiali ne uporabljajo klorida, strokovnjaki iščejo materiale, ki so načeloma imuni na lokalno korozijo, namesto da bi bili odporni samo v idealnih pogojih.
Prednost titana: stabilnost pasivnega filma pred napadom klorida
Pasivna plast titanovega oksida, ki se naravno oblikuje na titanu, ga naredi zelo stabilnega, zato se titan tako dobro obnese v situacijah s klorom. Ta oksidni film se zelo dobro oprime, pritrdi sam in se ne pokvari, ko je izpostavljen kloridu. Ima veliko večjo možnost nastanka lukenj kot elektrokemični pogoji, ki jih najdemo pri običajnem industrijskem ogrevanju.
V tipičnih delovnih pogojih kloridni ioni ne morejo priti skozi plast titanovega oksida ali jo prekiniti. Tudi če je površina poškodovana, novi titan takoj stopi v interakcijo z vodo ali kisikom, da ponovno ustvari zaščitni film. To vedenje samo-celjenja preprečuje širjenje lokalne korozije.
Korozija poteka bolj enakomerno v ekstremnih pogojih, vključno z visokimi temperaturami, ki razgradijo kisline ali medije,-ki vsebujejo fluorid, kot pri katastrofalnem luknjanju. Ta predvidljivost omogoča inženirjem samozavestno načrtovanje življenjske dobe, kar je zelo pomembno za sisteme, ki morajo biti varni.
Toplotna in mehanska stabilnost v sistemih z veliko klora
Titanove grelne cevi niso samo odporne proti koroziji, ampak imajo tudi veliko mehansko stabilnost v nastavitvah s kloridom. Titan ostane močan pri najrazličnejših temperaturah in ne korodira, ko pride v stik s-hitro premikajočimi se tekočinami, kot sta morska voda in krožeče slanice. Zaradi tega je primeren za izmenjevalnike toplote, potopne grelnike in recirkulacijske sisteme, kjer obraba, ki jo povzroči-pretok, pospeši izgubo materiala v mehkejših zlitinah.
Titan se prav tako ne umaže zlahka v veliko tekočinah, ki vsebujejo klorid. Manj vodnega kamna in usedlin pomaga ohranjati učinkovit prenos toplote in preprečuje nastajanje razpok,-podobnih pogojem, ki poslabšujejo lokalno korozijo v drugih materialih. To pomaga ohraniti toplotno zmogljivost sčasoma in pomeni, da vam ni treba čistiti tako pogosto.
Industrijske uporabe, ki vključujejo izpostavljenost kloru
Hladilni sistemi z morsko vodo, morske ploščadi in obalni industrijski objekti, ki so vedno izpostavljeni kloridom, uporabljajo titanove grelne cevi. V napravah za razsoljevanje titanovi grelniki pomagajo pri predgretju in toplotnih postopkih, ne da bi pri tem prišlo do luknjičaste ali razpokane korozije.
Pri kemični obdelavi se titan uporablja za segrevanje raztopin klorovodikove kisline, kloriranih topil in tokov slanice, ki se uporabljajo za izdelavo klor alkalij. Sistemi za beljenje in razkuževanje so odvisni od titanovih grelnih elementov za raztopine natrijevega hipoklorita in klorovega dioksida, kjer bi okvara materiala povzročila resna tveganja za varnost in kontaminacijo.
Postopki galvanizacije, ki uporabljajo elektrolite-na osnovi klorida, in sistemi za čiščenje odpadne vode, ki upravljajo s kloriranimi odpadnimi vodami, ponazarjajo primernost titana kot prednostnega materiala v okolju,-bogatem s kloridom.
Stvari, o katerih morate razmišljati pri izbiri materialov za zelo visoke ravni klorida
Komercialno čisti titan stopnje 2 izpolnjuje večino potreb po kloridnih storitvah, vendar nekateri pogoji zahtevajo boljše delovanje. Razredi,-zlitine s paladijem, kot je razred 7, ponujajo boljšo stabilnost pasivnega filma, ko so kisline in kloridi pomešani skupaj. Fluoridni ioni lahko pod določenimi pogoji napadajo titan, zato je treba sisteme, ki vsebujejo fluoride, skrbno testirati glede združljivosti in oceniti.
Pravilno oblikovanje stvari je še vedno zelo pomembno. Da kar najbolje izkoristite naravno odpornost titana, se izogibajte razpokam, poskrbite za odlično drenažo in ohranite pravilne pogoje pretoka. Če so pravilno določene in nameščene, lahko titanove grelne cevi zdržijo desetletja na mestih, kjer se drugi materiali hitro pokvarijo.
Zaključek: Znebite se glavnega mehanizma okvare
Lokalni korozijski mehanizmi so običajno vedno vzrok za okvaro grelnika na mestih, kjer je prisoten klor. Titanove grelne cevi te težave ne rešujejo tako, da upočasnijo korozijo, temveč tako, da preprečijo njen začetek. Ker so odporni na klorid{2}}inducirano luknjanje in so mehansko močni ter se obnašajo predvidljivo, postane delovno stanje z visokim-tveganjem obvladljiv in zanesljiv sistem.
Če so prisotni kloridi in okvara grelnika vpliva na delovanje, varnost ali kakovost, titan ni neobvezna nadgradnja. To je razumna stvar za inženirje, ko obstaja jasna in stalna grožnja korozije.