Titanski uronjeni grijači obično se koriste u spremnicima za alkalno grijanje srednje-koncentracije, cirkulacijskim sustavima za alkalno čišćenje i procesnim jedinicama za saponifikaciju na visokim-temperaturama. Titan se općenito smatra stabilnim u alkalnim okruženjima na uobičajenim temperaturama. Međutim, pod dugotrajnim-uvjetima alkalnog zasićenja-visoke temperature, izvorni gusti amorfni TiO₂ pasivni film prolazi rekristalizacijsku faznu transformaciju. Rekristalizirani oksidni sloj tvori labave, porozne kristalne nakupine s lošom zaštitnom izvedbom, gubeći izvornu sposobnost samo-ozdravljenja. Uobičajeni testovi otpornosti na-alkalnu sobnu{10}}temperaturu ne mogu simulirati degradaciju rekristalizacije filma izazvanu-hidrooksidom-na visokoj temperaturi.
Kada se alkalna otopina zagrije na visoku temperaturu i postigne zasićenost hidroksidom, prekomjerni OH⁻ ioni neprestano napadaju rešetku pasivnog filma titana. Dugotrajno-preuređivanje rešetke pretvara gusti amorfni oksid u rastresiti kristalni titanijev oksid. Rekristalizirani film ima brojne mikro-pore i praznine u zrnu, što omogućuje korozivnim nečistoćama u otopini izravan kontakt s metalnom matricom. Za razliku od ravnomjernog stanjivanja filma, ovaj kvar je strukturna fazna promjena pasivnog filma, koja iz temelja uništava elektrokemijski zaštitni sustav titana.
U ranoj upotrebi, površina titanijskog omotača ima jednoliku mliječno bijelu maglovitu promjenu boje bez udubljenja ili ljuštenja. Operateri to često smatraju bezopasnim kamencem oksida na visokoj-temperaturi. Zapravo, rekristalizacija pasivnog filma i strukturno labavljenje su dovršeni. Uz kontinuirani rad, ioni nečistoće prodiru kroz porozni film, uzrokujući udubljenje ispod površine i postupno stanjivanje stijenke. Na kraju, probijanje omotača i kvar grijača pojavljuju se iznenada bez očitih znakova upozorenja prije-kvara.
Učinkovite inženjerske mjere sprječavaju kvar rekristalizacije filma. Kontrolirajte alkalnost otopine kako biste izbjegli prezasićenje hidroksida na visokoj temperaturi. Optimizirajte snagu grijanja kako biste spriječili fazni prijelaz filma uzrokovan lokalnim pregrijavanjem-. Provedite redovitu kiselinsku aktivaciju pasiviziranja za ponovno stvaranje gustog zaštitnog filma. Provedite mikroskopsku detekciju strukture filma tijekom remonta opreme.
|
Vrsta grijača |
Alkalno inducirana opasnost od rekristalizacije filma |
Mehanizam razgradnje jezgre |
Dijagnostička značajka-ranog stadija |
Ključna inženjerska mjera ublažavanja |
|---|---|---|---|---|
|
Titanij |
visoko |
Visoko{0}}temperaturni zasićeni hidroksid izaziva rekristalizaciju TiO₂ filma; gusti film prelazi u labavu poroznu kristalnu strukturu |
Ujednačena mliječno bijela maglovita diskoloracija površine |
Kontrolirajte zasićenost alkalnošću; izbjegavajte lokalno pregrijavanje; redoviti popravak pasivizacije; detekcija mikroskopskog filma |
|
Nehrđajući čelik 316L |
srednje |
Alkalno okruženje visoke-temperature ubrzava otapanje filma kroma i ravnomjernu koroziju |
Tamna jednolika površinska oksidacija |
Strogo kontrolirajte alkalnu koncentraciju i radnu temperaturu |
|
Taljeni kvarc |
srednje |
Visokotemperaturna zasićena lužina ubrzava otapanje silicija i površinsku eroziju |
Lagana zamagljenost i hrapavost površine |
Izbjegavajte dugotrajno -alkalno namakanje-na visokoj temperaturi |
|
PFA-s omotom |
Zanemarivo |
PFA materijal otporan je na visoko{0}}temperaturnu alkalnu eroziju bez strukturnih promjena |
Nema površinskih abnormalnosti |
Konvencionalno rutinsko održavanje |
Zaključak:Alkalna stabilnost na sobnoj-temperaturi ne može jamčiti sigurnost titana u-alkalnim sustavima zasićenim visokim temperaturama. Hidroksidom-inducirana rekristalizacija pasivnog filma jedinstven je način strukturalnog kvara. Kontrola zasićenosti alkalnošću i redovito popravljanje filma bitne su zaštitne mjere.
