Kuidas kõrvaldada õhumullide stagnatsiooni korrosiooni titaanist küttetorudel suletud kääritusmahutites

# Dokument: tehniline artikli nr Kui need tilgad kleepuvad titaanist küttetorude välisseinale pikema aja jooksul, moodustub gaas-vedel kahe-faasiline seisev tsoon. See ainulaadne mikrokeskkond hävitab titaandioksiidi passiivse kile iseseisvaks{5}}parandamiseks vajaliku pideva vedelikukile, mis kutsub esile lokaalse kontsentreeritud punktkorrosiooni. See korrosioon avaldub sageli toru korpuse ülemisel poolel ja äärikutega küttesõlmede ülaosas. See artikkel annab põhjaliku analüüsi mullide stagnatsiooni korrosioonimehhanismi kohta ning pakub terviklikku konstruktsiooni ja töö kohandamise lahenduste komplekti, et põhimõtteliselt kõrvaldada mullide kinnijäämise ohud. ## 1. Titaanpindadel seisvate õhumullide korrosiooni mehhanism 1. Passiivse kile mittetäielik paranemine on katkendliku hapnikuvarustuse tagajärg. Vedelfaasis lahustunud hapnik eraldatakse mullidega kaetud alalt. Kõnealust TiO₂ passiivset kilet ei saa kriimustuste ja õhenevate piirkondade paranemiseks hapnikuga täita. Vedeliku{15}}kaetud torusein on hapniku-rikas puutumatu katood, samas kui mullidega{17}}kaetud ala muutub hapnikuvaeseks{18}}aktiivseks anoodiks, mille tulemuseks on sama titaantoru ise-galvaaniline korrosioon. Tsükli järel laienevad korrosioonilõhed allapoole. 2. Lahustunud aine kontsentratsiooni rikastamine mullide äärealadel Mullide gaasi-vedeliku piir on vedeliku pideva aurustumise koht. Selle tulemusena sadestuvad ja kogunevad orgaanilised happe-, kloriid- ja suhkruained piki mullirõngast, mille tulemusena moodustub väga kontsentreeritud mikrotsoon, mis on väga söövitav. See mikrotsoon kiirendab lokaliseeritud maatriksi söövitamist. 3. Passiivne kile kogeb termilise pinge purunemist, mis vahelduvad kuivade ja märgade tingimuste vahel. Kuiva gaasi kokkupuute ja niiske vedeliku sukeldumise perioodiline vaheldumine toru pinnal on tingitud mullide paisumisest ja kokkutõmbumisest vastusena temperatuurikõikumistele. Tihedad mikropraod tekivad rabedale passiivsele kilele korduva tõmbe- ja survepinge rakendamisel, mis omakorda loob kanalid söövitavate ioonide läbitungimiseks. ## 2. Peamised tegurid, mis soodustavad mulli stagnatsiooni 1. Küttetorustiku paigutus on ebamõistlik. Mullide kogunemise kõige tõsisem stsenaarium hõlmab pikkade titaanist küttetorude horisontaalset paigaldamist. Mullid tõusevad ja kogunevad toru ülemisele kaarele, muutes need väljapääsuks. Koostu kohal kerkivad mullid jäävad kinni ka torudesse, mis on paigaldatud liiga lähedale paagi ülaosale. 2. Ebapiisav keskkonna tsirkulatsiooni kiirus Kuumutamisel tekkivaid mikromulle ei saa eemaldada staatilise või väikese{35}}kiirusega vedelikuvooluga. Hõõrutav mõju toru pinnale kaob, kui voolukiirus on alla 0,6 m/s. 3. Pinna võimsustihedus on ülemäärane Suur soojuskoormus ületab oluliselt vedeliku voolu võimet mullid transportida, mis tekitab koheselt suure hulga väikseid aurumulle, mille tulemuseks on mullide kumulatiivne katvus, surveanuma madal töö{. 4. pideva aeratsiooni tsirkulatsiooni puudumine, lahustunud gaasi ei saa süsteemist välja lasta ja kuumutamise ajal eralduvad pidevalt uued mullid. 5. Mullide kinnijäämise pimealad moodustuvad süvistatud keevisarmatuurist ning PTFE-tugede ja toruseinte vahedest, mis on kohalikud surnud tsoonid. Need alad on koht, kus väikesed mullid kogunevad ja sulanduvad suurteks püsivateks õhutaskuteks. ## 3. Konstruktsiooni disaini optimeerimine, et vältida mullide kinnijäämist 1. Suurendage küttetorustiku paigalduse kallet. Titaanküttetorud tuleb paigaldada ääriku otsast vaba otsani 10-15 kraadise kaldega ülespoole; horisontaalne paigutus on keelatud. Mullid tõusevad tühjendamiseks paagi vedelikupinnale, libisedes mööda kaldtoru pinda vabasse otsa. Vertikaalne torupaigutus on optimaalne valik väikeste -mahuga mahutite jaoks, kuna see välistab praktiliselt mullide kogunemise. 2. Suurendage paagi ülaosa ja torukimpude vahelist kaugust. Vertikaalne kaugus küttetoru grupi ülaosa ja minimaalse töövedeliku taseme vahel ei tohi olla väiksem kui 300 mm, tagades, et mullide väljapääsuks ülespoole jääks piisavalt ruumi. 3. Keevisõmbluse ja tugikontaktpinnad on poleeritud siledaks. Lihvige kõik keevisõmblused sujuvaks kaarüleminekuks ilma väljaulatuva tugevduseta; valige laia-pinnakaarekujuga PTFE-toed, et vältida nõgusaid lünki, mis mullid kinni jäävad. 4. Paigaldage küttetorustiku ümber voolujuhiku deflektorid. Toruseina ümber spiraalse küürimisvedeliku voolu tekitamiseks paigaldage torukimbu ülesvoolu küljele suunamisplaadid. See eemaldab pidevalt kinnitunud mikromullid. ## 4. Standardne töö juhtimine mullide tekke ja kinnijäämise minimeerimiseks 1. Reguleerige mõistlikku pinnavõimsuse tihedust Kuumutavate -eraldatud mikromullide hulga vähendamiseks vähendatakse suletud käärituspaakide võimsustihedust avatud mahutitega võrreldes 20% vastavalt kõrgele{66}}standardile, mis hõlmab voolukiiruse säilitamise kiirust ja keskmise koormuse 7 juures}. 1,0 m/s. Enne kuumutamist aktiveerige tsirkulatsioonipump, et tagada stabiilne vedeliku hõõrdumine; oluline on vältida ühekordset staatilist kuumutamist ilma tsirkulatsioonita. 3. Pidev kerge aeratsioon kultiveerimise ajal konstantsel temperatuuril Vedeliku üldise segunemise soodustamine, üleküllastunud lahustunud gaasi väljutamine paagist ja uute mullide sadestumise vähendamine toru seinale on kõik hõlbustatud suruõhu aeratsiooni jälgi{71}} Massi eraldumise vältimine järsu temperatuuritõusu tõttu on soovitatav käivitamisetapis kuumutada kiirusega alla 3 kraadi /min või sellega võrdne. 5. Paagi järjepidev tühjendamine hoolduse ajal Et vähendada lahustunud gaasi küllastumist keskkonnas ja tühjendada paagi ülemisse ossa kogunenud gaas, tuleb paagi väljalaskeklapp avada 10{{7} päeva järel 10.}15 minuti jooksul. ## 5. Mullide paigalseisu korrosioonikontroll ja hindamistehnika Pärast paagi tühjendamise hooldustööde lõpetamist kasutage toru pinna uurimiseks eredat valgust: - Tüüpiline tunnus: tumehall korrosioonitsoon rõnga kujul, mis on jaotatud horisontaalsete torude ülemisel poolringil, vastavalt pikaajalisele{89}}elektrikeemilise potentsiaali katsetamise perioodile{{bbro9}}. mullide katvusala on 80–120 mV madalam kui sama toru alumine vedeliku sukeldumisala, mis viitab tõsisele passiivse kilekahjustusele. - Ultraheli paksuse mõõtmine: ülemise kaare seina paksuse kadu on oluliselt suurem kui toru põhjas.|Mullide stagnatsiooni ohuallikas|Sihtotstarbeline likvideerimismeede|Põhiefekt|| ----|----|----|| Horisontaalne toru paigutus mullide püüdmiseks|Paigaldage torud 10–15 kraadi ülespoole kaldega või vertikaalse paigutusega|Mullid libisevad ja väljuvad ilma pikaajalise pinnakinnituseta|Madal vedelikuvool ei suuda eemaldada mikromulle|Säilitage tsirkulatsiooni voolukiirus 1,0 m/s või rohkem ja paigaldage voolujuhik deflektorid.|Pidev vedeliku küürimine kõrvaldab äsja tekkinud pisikesed mullid.|Suure võimsustihedusega massimullide sade.|Suletud paakide puhul vähendage pinnavõimsuse tihedust 20% võrra.|Vähendage hetkelist suuremahulist mullide eraldumist.|Staatiliselt suletud paagis on üleküllastunud lahustunud gaas.|Pidev mikroaeratsioon + tavaline paagi heitgaas.|Mullide tekke vähendamiseks vähendage lahustunud gaasi sisaldust.|Keevitus/tugivahe mull Gaas-vedelik kahefaasilised hapnikuvaegused mikrotsoonid tekivad seisvatest õhutaskutest titaanist küttetorudel, mille tulemuseks on isegalvaaniline lokaalne punktkorrosioon. Vältimaks mullide pikaajalist kinnitumist toru seina külge, hõlmab põhilahendus kaldtoru konstruktsiooni paigutust, suure kiirusega tsirkuleerivat pesemist, madala soojuskoormuse konstruktsiooni ja pidevat õhutamist. Varajase mullkorrosiooni defektide õigeaegne avastamine ja titaanküttetorude seina läbiva lekketõkete vältimine on saavutatav korrapärase visuaalse kontrolli ja hoolduse ajal võimalike katsete abil.