Miks titaanist elektrisoojendis, mida kasutati 20% naatriumvesinikkarbonaadi läga hoidmiseks 60 kraadi juures, töötab kütteseade kiiremini vesinikkarbonaatkristallide hõõrdumise tõttu kui elektrokeemilise korrosiooni tõttu?
Jäta sõnum
20% naatriumvesinikkarbonaadi (NaHCO₃) suspensioonis 60 kraadi juures sadestuvad lahuse kuumutamisel vesinikkarbonaadi kristallid. Nende kristallide Mohsi kõvadus on 2,5–3,0, mis on väiksem kui titaani kõvadus (3,5–4,0), kuid voolamise tingimustes põhjustavad need abrasiivset kulumist. Hõõrdumise kiirus (0,2–0,5 mm aastas) ületab elektrokeemilise korrosiooni kiirust (0,01–0,05 mm aastas) 10–20 korda, muutes hõõrdumise domineerivaks rikkemehhanismiks.
Kvantitatiivne hõõrdumine vs elektrokeemiline korrosioon
20% NaHCO₃ lobris 60 kraadi juures, voolukiirus 2 m/s:
| mehhanism | Materjali eemaldamise kiirus (mm/aastas) | Ebaõnnestumise panus (%) |
|---|---|---|
| Elektrokeemiline korrosioon | 0.01–0.05 | 5–10 |
| Hõõrdumine (kristallilöök) | 0.15–0.35 | 60–75 |
| Erosioon{0}}korrosioon (sünergia) | 0.05–0.15 | 15–30 |
| Kokku | 0.25–0.55 | 100 |
Tahkete ainete kontsentratsiooni ja voolukiiruse mõju
| Bikarbonaadi tahked ained (massi%) | Voolukiirus (m/s) | Kulumiskiirus (mm/aastas) | Materjali kogukadu (mm/aastas) |
|---|---|---|---|
| 10 | 1 | 0.08–0.15 | 0.12–0.22 |
| 20 | 1 | 0.12–0.25 | 0.18–0.35 |
| 20 | 2 | 0.20–0.40 | 0.25–0.55 |
| 30 | 2 | 0.30–0.55 | 0.40–0.70 |
| 20 | 3 | 0.35–0.65 | 0.45–0.80 |
Kulumiskaitse juhend
| Seisund läga | Soovitatav kaitse | Eeldatav eluiga (1,5 mm sein) |
|---|---|---|
| Madal kuivaine (<10%), low velocity (<1 m/s) | Mitte ühtegi | 5-8 aastat |
| Mõõdukas tahke ainesisaldus (10–20%), väike kiirus | Kõva{0}}kate (TiN-kate) | 3-5 aastat |
| High solids (>20%), mõõdukas kiirus (1–2 m/s) | Vahetatav kulumishülss | 2-3 aastat |
| Severe (>20%, >2 m/s) | Ümberkujundamine: vähendage kiirust | 1-2 aastat |
Tehniline soovitus
Bikarbonaadi läga kasutamisel vähendage voolukiirust alla 1 m/s ja minimeerige tahkete ainete kontsentratsioon. Paigaldage küttekeha pinnale TiN-kate (karedus 2000 HV), et see oleks hõõrdumise vastu. Kontrollides abrasiivset kulumist, tegeleb insener domineeriva rikkemehhanismiga.
