Циркулациони системи за грејање морске воде за опрему на мору, галванизовани резервоари за кисељење, постројења за пречишћавање слане воде и котлови за хемијске реакције високог{0}}салинитета подложни су озбиљној ерозији од хлоридних јона и слабо киселих супстанци. Уобичајене цеви за грејање од нерђајућег челика 316 лако развијају корозију и оштећују пасивне филмове под дуготрајном-високом концентрацијом хлорида, што доводи до средњег цурења и заустављања опреме. Грејачи умотани у ПФА су ограничени максималном температуром, док кварцне цеви не могу да издрже хлоридну корозију и механичке ударе. Са изузетном отпорношћу на хлоридну корозију, стабилном отпорношћу на високе{6}}температуре и лаганом текстуром, грејне цеви од чистог титанијума служе као -врхунски анти- потрошни материјал за грејање у тешким корозивним окружењима. Овај рад елаборира његове основне карактеристике материјала, неизбежна ограничења примене и инжењерске критеријуме одабира, заједно са квантитативном хоризонталном упоредном табелом четири главна материјала за грејање.
1. Основне предности чистог титанијума у перформансама
Титанијум може спонтано да генерише компактан и стабилан пасивни филм титанијум оксида у воденим срединама, који се може похвалити далеко бољом отпорношћу на корозију изазвану хлоридом{0}}, корозију у пукотинама и ерозију морске воде у поређењу са нерђајућим челиком 316. Чак и ако се током рада појаве мање механичке огреботине, пасивни филм се може брзо поправити у раствору соли, морске воде и електролитичког кисељења.
У погледу физичких и механичких својстава, чисти титанијум карактерише одговарајућа затезна чврстоћа, изузетна отпорност на топлотни замор и ниска густина. Може да издржи честе циклусе грејања и хлађења без деформације цеви или пуцања заптивача, а може се савијати и прилагођавати у посебне облике како би одговарао компликованим распоредима инсталације. Његова максимална безбедна континуирана радна температура у сувом окружењу достиже 770 степени, задовољавајући већину захтева за индустријско грејање средње{3}}до-високе температуре. Осим тога, титан ретко раствара јоне метала у медијуму, ефикасно обезбеђујући чистоћу течности до одређеног степена.
2. Хоризонтално поређење перформанси четири компоненте грејања
表格
| Тип компоненте грејања | Отпорност на хлоридну корозију | Максимална континуална радна темп | Ацид{0}}Алкална прилагодљивост | Мецханицал Тоугхнесс | Целокупни{0}}учинак трошкова |
|---|---|---|---|---|---|
| Грејна цев од чистог титанијума | Одличан, стабилан у медијуму високе{0}}концентрације хлорида | 770 степени | Добро за слабу киселину и неутралну течност, не успева у врућим концентрисаним јаким алкалијама | Висока жилавост, отпорност на-вибрације и савијање | Висок почетни трошак, изузетно дуг радни век у морској води и саламури |
| 316 нерђајући челик | Уопштено, подложан удубљивању под високим нивоом хлорида | 550 степени | Погодно само за слабо корозивне услове | Висока крутост и отпорност на хабање | Ниско улагање унапред, кратак радни век у сланој води |
| Кварцна цев за грејање | Лоше, неспособне да се одупру корозији хлоридног медија | 1180 степени | Само инертан према једној јакој киселини | Изузетно ломљив, ломљив при судару | Висок трошак замене након лома, само за статичка лабораторијска испитивања |
| ПФА инкапсулирани грејач | Прихватљива отпорност на медијум који{0}} садржи хлорид | 250 степени | Савршено за киселе{0}}алкалне наизменичне услове | Меки премаз, лако се пробија оштрим тврдим предметима | Умерени трошкови, строго ограничени испод 250 степени |
3. Урођени дефекти и строга ограничења употребе титанијумских цеви
Прво, чисти титанијум ће бити подвргнут јакој равномерној корозији када се потопи у вруће концентроване јаке алкалне растворе као што је високо{0}}раствор натријум хидроксида на високим температурама, стога је забрањен за радне услове који укључују дуготрајно-урањање у јаке алкале високе температуре{{2}. Друго, медијум који садржи флуороводоничну киселину и флуор- ће директно уништити свој заштитни пасивни филм и довести до брзог квара због корозије.
Штавише, трошкови сировина и прераде чистог титанијума су много већи од нерђајућег челика, што доводи до великих једнократних-улагања. Одабир титанијумских цеви за конвенционалне системе за циркулацију воде са мало-хлорида и благе-корозије узрокује вишак перформанси и слабу економску ефикасност. Поред тога, титан има тенденцију да оксидира, сагорева и лепи током заваривања на високим{5}}температурама, што захтева професионалне технике заваривања и строгу контролу процеса.
4. Закључак и предлози инжењерског избора
Цеви за грејање од чистог титанијума су преферирано високо поуздано решење за грејање против корозије за циркулацију морске воде, отпадне воде високог-салинитета, течност за кисељење за галванизацију и друге тешке радне сценарије са високим садржајем-хлорида. Приликом усклађивања инжењерских материјала, титанијумске цеви треба да имају приоритет за помоћну опрему у поморству, грејање боћате воде и петље за грејање слане воде са дугим{4}}периодима. За вруће јаке алкалије и флуор-који садрже корозивне медије, ПФА инкапсулирани грејни елементи ће бити усвојени као замена. За конвенционалне -системе за циркулацију воде са малом корозијом, 316 нерђајући челик пружа бољу исплативост{10}. Само усклађивањем састава медија, радне температуре и јачине корозије са својствима својствима материјала може се постићи равнотежа између стабилног рада грејања и укупних трошкова пројекта.
