מנגנון קורוזיה של צינורות חימום טיטניום ומערכת בקרת מניעת מחזור חיים מלאה-

קורוזיה בבור היא כשל קורוזיה הרסני מקומי טיפוסי של צינורות חימום טיטניום. יוני כלוריד, יוני פלואור ויוני הלוגן אחרים במדיום העבודה שוברים את שלמות הסרט הפסיבי של טיטניום דו-חמצני בפגמים משטחים זעירים, ויוצרים בורות קורוזיה מיקרו-עצמאיים. קורוזיה מתרחבת במהירות פנימה לאורך כיוון העומק בעוד המתכת הבסיסית שמסביב נשארת שלמה. כאשר בורות מעמיקים ומתחברים ללא הרף, הם חודרים את דופן הצינור וגורמים לדליפה בינונית. לסוג זה של קורוזיה יש מאפיינים מקרוסקופיים לא בולטים, אקראיות חזקה והופעה פתאומית, המדורגת כאחת מצורות הכשל הבלתי צפוי הנפוצות ביותר של רכיבי חילופי חום טיטניום.

1. מנגנון היווצרות אלקטרוכימי של קורוזיה בבור

סרט מגן אינרטי צפוף TiO₂ נוצר באופן ספונטני על פני הטיטניום כדי לבודד את המטריצה ​​מחומר מאכל. כאשר יוני הלוגן סופגים על גבי שריטות מיקרו, פגמי הכללה או אזורים חלשים בשכבה הפסיבית, הם מחליפים את החמצן בסרט התחמוצת ומייצרים חומרי טיטניום הליד מסיסים, והורסים חלקית את המבנה הפסיבי המגן. מוצרי קורוזיה אוטמים את פתח הבור, ויוצרים מיקרו-סביבה סגורה בתוך הבור שבה יוני הלוגן ממשיכים להתרכז וערך ה-pH יורד. הדופן הפנימית של הבור משמשת כאנודה ומתמוססת באופן רציף, בעוד שהשטח הפסיבי השלם- הגדול בחוץ פועל כקתודה כדי להאיץ את התגובה האנודית בתוך הבור. קורוזיה מתפתחת אנכית כלפי מטה במקום מתפשטת אופקית, בסופו של דבר חודרת את דופן הצינור ומעוררת דליפת ציוד.

2. מיקומים אופייניים הרגישים לקורוזיה בבור

אזורי תנודות ברמת הנוזל שבהם-נוזל המכיל הלוגן מתאדה ומוריד מלח גבישי להעשרת יונים;

שריטות מכניות, חריצים ונזקי התנגשות שנותרו במהלך עיבוד, הובלה והתקנה;

אזורים המכוסים במשקעים, אבנית והיקשרות המובילות להצטברות יונים מתחת למרבצים;

אזורים מרותכים עם שכבות תחמוצת רופפות ותיקון לא שלם לאחר-פסיבציה של ריתוך;

קטעי מים מתים עם-מדיום סטטי ארוך טווח והצטברות מתמשכת של אניונים קורוזיביים.

3. גורמי ליבה המאיצים קורוזיה של פיטינג טיטניום

ריכוז גבוה של יוני כלוריד ופלואוריד במדיום התהליך במחזור;

טמפרטורת פעולה מוגברת המגבירה את הפעילות הכימית של יוני הלוגן לשחיקת הסרט הפסיבי;

נזק מכני לעור תחמוצת ריתוך ולא הוסר לאחר עיבוד;

כיבוי-לטווח ארוך עם שאריות נוזל מאכל מחוברות ללא שטיפה וניקוז יסודיים;

סרט פסיבי מקורי דק ובלתי רציף על משטח הטיטניום.

4. אמצעים טכניים למניעת קישורים-רב-ממדיים-

① שליטה קפדנית על תכולת יוני הלוגן במדיום

התקנת מתקני סינון והתפלה להפחתת ריכוז יוני הפלואור והכלור במערכת הנוזלים.

② הסר פגמים במשטח ותקן את הטיפול לאחר-הריתוך

לטחון כתמים ושריטות; בצע כבישה ופסיבציה לאחר ריתוך כדי להסיר אבנית תחמוצת ולבנות מחדש סרט פסיבי אחיד.

③ נקה באופן קבוע משקעים ורוקנו שאריות נוזלים

נקז את כל המדיום במהלך השבתת הציוד ושטוף את הצינורות כדי למנוע התגבשות מלח וריכוז יונים מקומי.

④ חיזוק חיזוק פסיביות פני השטח

אמצו חמצון אנודי כדי לעבות באופן מלאכותי את סרט ה-TiO₂ ולשפר את העמידות בפני חדירת יונים ופירוק הסרט.

⑤ הגדר גבול עליון סביר של טמפרטורת הפעולה

הימנע משירות -לטווח ארוך מעל- טמפרטורה כדי להוריד את יכולת השחיקה של אניונים קורוזיביים כנגד שכבת ההגנה.

5. טבלת השוואת אפקט מניעה

表格

מַסְקָנָה

קורוזיה בבור של צינורות חימום טיטניום נובעת מהתמוטטות מקומית של הסרט הפסיבי על ידי יוני הלוגן וקורוזיה אלקטרוכימית מואצת חסומה בתוך בורות. אסטרטגיות המניעה הבסיסיות כוללות הפחתת ריכוז יונים קורוזיביים במדיום, ביטול נקודות התחלת פגמי פני השטח, תיקון נזקי ריתוך באמצעות טיפול פסיבציה ומניעת שקיעת מלח מנוזל שיורי סטטי. שליטה-סגורה במעגל סגור של עיבוד הגמר, הגנה על פני השטח ותחזוקה יומיומית של תפעול יכול למנוע ביסודיות סיכוני דליפה נסתרים הנגרמים על ידי קורוזיה בבור של צינורות חימום טיטניום.