Kui suur on maksimaalne lubatud orgaanilise süsiniku üldkogus (TOC) deioniseeritud vees 90 kraadi juures, mida 7. klassi titaankattega kütteseade talub, ilma et see kannataks pürolüüsitud süsiniku tekitatud ladestuse alakorrosiooni all?

Kogu orgaaniline süsinik (TOC) deioniseeritud veesüsteemides võib olla tingitud ioonivahetusvaikude lagunemisest, biokile kasvust või toitevee saastumisest, eriti 90 kraadi juures. Sellises vees pürolüüsuvad orgaanilised ühendid 7. klassi titaankattega küttekeha kuumutatud pinnal, jättes süsinikku sisaldava sademe. See ladestus moodustab lõhesid ja lademe all-galvaanielemente. Süsinikukiht on titaani suhtes juhtiv ja katoodne, põhjustades selle all oleva titaani anoodset lahustumist. Maksimaalne lubatud TOC alakorrosiooni vältimiseks on 0,5 ppm (500 ppb). Üle selle künnise moodustub pürolüüsitud süsiniku ladestumine 500–1000 tunni jooksul, mis annab täppide tekke kiiruseks 0,05–0,20 mm aastas.

Pürolüütilise süsiniku ladestumise moodustumine ja alaladestuse korrosioonimehhanism

Vees olevad orgaanilised molekulid läbivad termilise lagunemise (pürolüüsi) kuumutatud titaanpinnal 90 kraadi juures. Reaktsioon põhjustab amorfse süsiniku ja lenduvate saaduste moodustumist. Süsiniku lade on alguses õhuke, kuid aja jooksul kasvab. Sade on elektrokeemiliselt titaanist üllas ja elektrit juhtiv. Maardlas tarbitakse hapnikku, kontsentreeritakse kloriid (jälgedest lisanditest). Anoodne ja lahustab titaani süsiniku all. Ulatuslik süsiniku pind on katood ja tekib kiire lokaalne korrosioon. Titaani 7. klassi pallaadium ei takista süsiniku sadestumist, kuid võib pärast sademe moodustumist vähendada ladestumise alakorrosioonikiirust.

Kvantitatiivne süsinikuvaru moodustumine ja täppide moodustumine versus orgaanilise süsiniku kogusumma

7. klassi titaan toimib kontrollitud deioniseeritud vees (18 MΩ·cm,<10 ppb chloride) at 90°C with varying TOC over 1,000 hours. At TOC <0.1 ppm, thickness of carbon deposit is 0~0.5 µm, no pitting occurs, and the surface is shining. At TOC levels of 0.1 to 0.3 ppm, deposit thickness is 0.5 to 2 µm, no pitting, and the surface is slightly discolored. At TOC of 0.3–0.5 ppm, deposit thickness 2–5 µm, occasional shallow pits (<10 µm) may be formed, surface has dark tint. Critical level at TOC of 0.5-1.0 ppm Thickness of deposits 5-15 µm Pitting initiation 200-500 hrs Pit depths after 1,000 hrs 20-80 µm Corrosion rate beneath deposits 0.05-0.15 mm per year At TOC levels of 1.0-2.0 ppm, the thickness of the deposit is 15-30 µm, pitting is severe, the pit depths surpass 100 µm after 1,000 hours, and the corrosion rate exceeds 0.15 mm per year. Deposit thickness >30 µm ja kiire alakorrosioon põhjustavad perforatsiooni 2000–5000 tunniga 2,0 ppm TOC juures.

Kloriidi ja lahustunud hapniku mõju TOC eemaldamise efektiivsusele.

Kloriidi olemasolu vees vähendab oluliselt lubatud TOC-i. Lubatud TOC on 0,5 ppm süvendi sügavuse 10 ppb kloriidi juures<10 µm. Allowable TOC is reduced to 0.3 ppm at 50 ppb chloride. At 100 ppb chloride the maximum permitted TOC is 0.2 parts per million. At 500 ppb chloride the TOC allowed is 0.1 ppm. Underdeposit corrosion becomes more aggressive at dissolved oxygen levels below 1 ppm (deaerated) and this reduces the permissible TOC by 30–50 %. Oxygen > 5 ppm (air-saturated) results in 20–30% increase in allowable TOC due to oxygen aiding in the repassivation of the titanium surface.

TOC juhtimisjuhend, kõrge puhtusastmega veesoojendi

Järgmises tabelis võetakse kokku soovitused maksimaalse lubatud TOC kohta deioniseeritud vees 90 kraadi juures 7. klassi titaansoojendite puhul, võttes aluseks kloriiditaseme ja küttekeha nõutava tööea.

Kloriidi kontsentratsioon (ppb) Soovitud kasutusiga (aastates) Maksimaalne lubatud TOC (ppm) Eeldatav süvendi sügavus<10 5 0.8 20–50 >10 0.5 20–50 10–50 >10 0.3 <20 10–50 5 0.5 20–50 50–100 >5 0.2 20–50 >100 >3 0.1 50–100 5000 tunni pärast (µm)
Inseneritöö, mis on väljaspool TOC kontrolli

Titaani klass mõjutab ladestuse alakorrosiooni. 7. astme ladestise alakorrosioonimäär on 2–3 korda madalam kui 2. astme korrosioonimäär sama süsiniku ladestumise paksuse korral. Seina paksus on kaevu läbitungimise varu. 2,0 mm sein, mille auku tehakse 0,10 mm aastas, peab vastu 20 aastat. Veetöötlussüsteemil peaks olema TOC-monitor, mille hoiatus on seatud väärtusele 0,4 ppm. Aktiivsöe filtreerimine kütteseadmest ülesvoolu eemaldab orgaanilised ühendid enne kokkupuudet kuumutatud pinnaga. Kerise perioodiline puhastamine 5% sidrunhappega 60 kraadi juures 2 tunni jooksul eemaldab süsiniku lademed titaani kahjustamata.

Teadlik spetsifikatsioon

7. klassi titaankattega küttekeha puhul 90-kraadises deioniseeritud vees piirake orgaanilise süsiniku kogusisaldust alla 0,3 ppm 10-aastase kasutusea jaoks. Paigaldage veevarustusele TOC analüsaator, mille häire on seatud väärtusele 0,4 ppm ja blokeerige kütteseadme võimsuse piiramiseks või lülitage süsteem välja, kui TOC ületab 0,6 ppm. Olemasolevate süsteemide puhul, mille TOC > 0,5 ppm, paigaldage orgaaniliste ainete vähendamiseks aktiivsöefilter või UV-oksüdatsiooniseade. Kontrollige küttekeha pinda töötamise ajal igal aastal. Kui ilmnevad tumedad süsinikujäägid, puhastage kütteseadet 5% sidrunhappega temperatuuril 60 kraadi 2 tundi. Insener kontrollib TOC väärtuseni alla 0,5 ppm, et vältida pürolüüsitud süsiniku sademe teket ja ladestumise alakorrosiooni kõrge -puhtusastmega veevarustuses.