Тръбопроводите за циркулация на морска вода по крайбрежните платформи, ваните за ецване за галванопластика, оборудването за третиране на солена вода с висока-соленост и котлите,-богати на химическа реакция, са силно ерозирани от-съдържание на хлоридни йони и не-окисляващи слабо киселинни разтвори. При конвенционалните нагревателни тръби от неръждаема стомана 316 лесно се развива точкова корозия и корозия на пукнатини след дългосрочна-работа в среда с високо-хлорид, което бързо води до перфорация на стените на тръбата и повреда при спиране на оборудването. Нагревателните елементи с PFA обвивка са ограничени от максималната непрекъсната работна температура от 250 градуса, което не отговаря на техническите изисквания за производствени процеси със средна и висока{10}}температура. Кварцовите нагревателни тръби напълно губят своята ефикасност, след като бъдат изложени на алкални течности и са приложими само за статични лабораторни тестове с висока-температура с единична силна киселина. Нагревателните тръби от чист титан разчитат на компактния пасивен филм от титанов диоксид, образуван спонтанно, за постигане на отлична способност за изолиране на хлориди, което ги прави предпочитани анти{14}}корозионни нагревателни консумативи за сценарии за морска вода, солен разтвор и не-окисляващи киселини. Този документ анализира неговите основни достойнства на материала, присъщите ограничения на приложението и стандартизираните инженерни норми за избор, с приложена новосъставена много{17}}таблица за сравнение на параметри.
1. Основни предимства на чистия титанов материал
Титанът може автоматично да генерира плътен и неразтворим защитен филм от титанов диоксид във водни среди, който може ефективно да блокира пътя на проникване на хлоридни йони и фундаментално да преодолее фаталния недостатък, че неръждаемата стомана е склонна към корозия в солена вода и саламура. Дори след дълго{1}}трайно накисване в морска вода, подпочвена солена вода и разтвор за ецване, съдържащ хлор, върху тялото на тръбата няма да възникне локализирана корозия, като хлътване.
От гледна точка на термичните и механичните свойства, неговата дългосрочна-безопасна работна температура достига 770 градуса, което значително надвишава горната граница на температурата на нагревателните тръби с флуоропластично покритие. Материалът се отличава с изключителна здравина, устойчивост на вибрации и способност против-деформиране, способен да се адаптира към сложни работни среди, включително удар на циркулираща течност от водни помпи и разбъркващи колебания в реакционните резервоари, без рискове от крехко счупване като кварцови продукти. В допълнение, пасивното фолио има определена функция за само-възстановяване след лека повреда от надраскване, което допълнително подобрява стабилността на-дългосрочна непрекъсната работа.
2. Обновена таблица за сравнение на параметрите на отоплителни компоненти от четири-типа
表格
| Тип нагревателен компонент | Ниво на устойчивост на хлоридна корозия | Максимална дългосрочна-работна температура | Съвместимост с алкална среда | Устойчивост на механично въздействие | Икономическа ефективност на целия жизнен цикъл |
|---|---|---|---|---|---|
| Нагревателна тръба от чист титан | Най-висок-клас, идеално подходящ за условия на работа с морска вода и саламура | 770 градуса | Лош, бързо подложен на цялостна равномерна корозия в гореща концентрирана силна основа | Висока здравина, устойчива на вибрации и изтриване на течности | Висока цена на суровината, тесен приложим среден диапазон |
| 316 неръждаема стомана | Средно ниво, склонно към питинг при висока концентрация на хлорид | 550 градуса | Умерена толерантност към слабоалкална среда | Силна устойчивост на износване и устойчивост на удар | Ниски първоначални разходи за доставка, кратък експлоатационен живот в солена вода |
| Кварцова нагревателна тръба | Няма целенасочен защитен ефект срещу хлоридна ерозия | 1180 градуса | Напълно невалиден при потапяне в алкална течност | Изключително крехък, лесно се напуква при вибрации и сблъсък | Висока цена на замяна след счупване, само за лабораторни статични киселинни реакции |
| PFA капсулована нагревателна тръба | Надежден бариерен ефект преди повреда на покритието | 250 градуса | Отлична адаптивност за условия на работа с редуващи се киселинни-основи | Слаби, лесно пробити от твърди твърди примеси | Умерена обща цена, само за-композитна корозия при ниска температура |
3. Вътрешни дефекти и строги ограничения за прилагане
Първо, чистият титанов материал има очевидна алкална непоносимост. Когато се потопи в силно-температурен концентриран алкален разтвор, като разтвор на натриев хидроксид, повърхностният пасивен филм ще се разтваря непрекъснато, което води до равномерна корозия на цялата стена на тръбата. Поради това е строго забранено за работни условия, изискващи дългосрочно-накисване в гореща основа и честа смяна между киселинна и алкална среда.
Второ, титанът не може да устои на корозивни среди като високо-концентрирана окисляваща азотна киселина, -съдържащи флуор вещества и сух хлорен газ, което ще доведе до бързо обезсилване поради корозия. Междувременно пазарната цена на титаниеви суровини е много по-висока от тази на неръждаемата стомана, което води до голяма-еднократна инвестиция. Не е рентабилно-да се използват титанови тръби за конвенционални работни условия с ниско съдържание на хлорид и лека степен на корозия.
4. Предложения за инженерен избор и заключение
Нагревателните тръби от чист титан са оптимално съвпадащият продукт за отоплителни системи, прилагани за циркулация на солен разтвор с високо-хлориди, нагряване на морска вода, течност за ецване за галванопластика и не-окисляваща среда със слаба киселина. В ранния етап на проектиране на схемата техниците трябва да потвърдят, че технологичната среда не съдържа силно-температурни концентрирани алкални и флуоридни вещества. За високо-температурни алкални процеси, ниско-температурни киселинно-основно редуващи се среди и свръх-реакции на чисто киселинно пречистване с ултра-висока температура нагревателни тръби с PFA покритие или емайлирани нагревателни части могат да бъдат избрани като алтернативни схеми. Научното съпоставяне на характеристиките на материала с действителните работни условия на процеса може да реализира дългосрочна безопасна и стабилна работа на отоплителното оборудване и ефективно да контролира общите инвестиционни разходи на проекта.
