מנגנון של קורוזיה בבור על צינורות חימום טיטניום ותוכנית בקרת מניעת תהליכים מלאה-

קורוזיה בבור היא צורת קורוזיה הרסנית מקומית מאוד של צינורות חימום טיטניום. כלוריד, פלואוריד ויוני הלוגן אחרים במדיום שוברים את סרט הפאסיביות השלם של טיטניום דו חמצני בפגמים משטחים זעירים, ויוצרים בורות אנודה זעירים מבודדים. קורוזיה מתפתחת פנימה במהירות בכיוון העומק, בעוד המתכת שמסביב נשארת שלמה. הבורות ממשיכים להתרחב ולחורר את דופן הצינור כדי לגרום לדליפה, עם עקבות קורוזיה מקרוסקופיים בלתי בולטים במיוחד ואקראיות חזקה, שהיא מצב כשל פתאומי שכיח של רכיבי חילופי חום טיטניום.

1. מנגנון היווצרות אלקטרוכימי של קורוזיה בבור

סרט מגן צפוף ואינרטי של TiO₂ נוצר באופן טבעי על פני הטיטניום. ברגע שיוני הלוגן נספגים על גבי שריטות מיקרו, תכלילים או אזורים חלשים של שכבת הפסיבציה, הם מחליפים אטומי חמצן בסרט התחמוצת כדי ליצור תרכובות טיטניום הליד מסיסות, והורסות את ההגנה הפסיבית המקומית. פנים הבור אטום על ידי מוצרי קורוזיה, היוצרים מיקרו-סביבה סגורה עם העשרה מתמשכת של יוני הלוגן וירידה בערך ה-pH. החלק הפנימי של הבור משמש כאנודה ומתמוסס ברציפות, בעוד שאזור הפסיבציה החיצוני השלם פועל כקתודה של שטח- גדול כדי להאיץ את קצב הפירוק בתוך הבור. קורוזיה נמשכת עדיפות אנכית כלפי מטה במקום מתפשטת אופקית, בסופו של דבר חודרת לקיר הצינור ומעוררת דליפה בינונית.

2. מיקומים אופייניים המועדים לקורוזיה בבור

אזורי תנודות ברמת הנוזל שבהם התמיסה המכילה הלוגן-מתאדה ומפילה כתמי מלח מרוכזים;

שריטות פני השטח, חריצים ונזקים מכניים שנותרו במהלך העיבוד וההובלה;

אזורים המכוסים בעפר, אבנית ומשקעים המובילים להעשרת יונים תחת משקעים;

ריתוך משטחים עם שכבות חמצון עבות רופפות ותיקון פסיבציה לא שלם;

קטעי מים מתים עם-טווח סטטי בינוני והצטברות יונים מתמשכת.

3. גורמי ליבה המאיצים קורוזיה של פיטינג טיטניום

ריכוז גבוה של יוני פלואור וכלוריד במדיום התהליך;

טמפרטורת שירות מוגברת המשפרת מאוד את הפעילות של יוני הלוגן לשחיקת סרטי פסיבציה;

נזק מכני שלא הוסר ועור תחמוצת ריתוך שיורי לאחר העיבוד;

כיבוי-לטווח ארוך עם שאריות נוזל קורוזיבי המחוברות למשטח הצינור ללא ניקוי;

עובי לא מספיק ודחיסות גרועה של סרט הפסיבציה המקורי.

4. אמצעי מניעה ובקרה של קישורים מלאים- שיטתיים

① שליטה קפדנית על תכולת יוני הלוגן בינונית

הגדר ציוד סינון והתפלה כדי להפחית את ריכוז הכלוריד והפלואור בנוזל במחזור.

② הסר נזקי פני השטח וגימור לאחר-ריתוך

הסר שריטות וכתמים במהלך הגימור; לבצע כבישה ופסיבציה לאחר ריתוך כדי להפשיט אבנית תחמוצת ולבנות מחדש סרט פסיבציה אחיד.

③ נקה באופן קבוע משקעים ושאריות נוזל

רוקנו את כל המדיום לחלוטין במהלך כיבוי הציוד, שטפו את הצינור כדי למנוע שקיעת מלח וריכוז מקומי.

④ חיזוק חיזוק פסיביות פני השטח

אמצו טיפול חמצון אנודי כדי לעבות באופן מלאכותי את סרט תחמוצת הטיטניום ולשפר את העמידות בפני חדירת יונים.

⑤ ייעל את מגבלות טמפרטורת ההפעלה

הימנע מפעולת-לטווח ארוך מעל-טמפרטורות כדי להוריד את הפעילות הכימית של אניונים קורוזיביים.

5. השוואה של השפעות מניעה תחת סכמות שונות

表格

מַסְקָנָה

קורוזיה בבור של צינורות חימום טיטניום נגרמת על ידי התמוטטות מקומית של סרט הפסיבציה על ידי יוני הלוגן וקורוזיה מואצת מסוג-חסימה בתוך בורות. גישות המניעה הבסיסיות כוללות שליטה בריכוז יונים קורוזיביים בתווך, ביטול פגמי פני השטח הגורמים בקלות לקרע של הסרט, תיקון שכבות חמצון ריתוך באמצעות טיפול פסיבציה והימנעות מהשקעת מלח מנוזלים שיוריים סטטיים. ניהול לולאה-סגורה של גימור עיבוד, הגנה על פני השטח ותחזוקה יומיומית של תפעול יכול למעשה למנוע כשל דליפה מדויק of צינורות חימום טיטניום.