Петље за грејање циркулације морске воде, купке за кисељење са галванизацијом, опрема за третман боћате воде и хемијски реакциони судови високог{0}}салинитета су озбиљно погођени ерозијом јона хлорида и корозијом слабе киселине. Уобичајене цеви за грејање од нерђајућег челика 316 трпе брзу корозију и квар пасивног филма у дуготрајним-окружењима високе концентрације хлорида, што доводи до средњег цурења и неочекиваног гашења опреме. Грејачи обложени ПФА-подлежу строгим температурним ограничењима, док кварцне цеви не могу да издрже корозију хлоридног медија и оштећења од механичког удара. Ослањајући се на врхунску отпорност на хлоридну корозију, стабилне перформансе на високим{7}}температурама и лаке карактеристике, грејне цеви од чистог титанијума постају врхунски потрошни материјал за грејање против корозије за тешке услове рада. Овај рад анализира својства његових основних материјала, инхерентна ограничења примене и принципе избора инжењерских материјала, са приложеном квантификованом хоризонталном табелом за поређење перформанси од четири главна грејна материјала.
1. Предности основних перформанси материјала чистог титанијума
Титанијум може аутоматски да формира густ и стабилан пасивни филм титанијум оксида у воденим растворима, пружајући далеко већу отпорност на хлорид{0}}индуковану питтинг корозију, корозију у пукотинама и корозију морске воде од нерђајућег челика 316. Чак и након мањих механичких огреботина током рада, пасивни филм може да постигне брзу самопоправку-у морској води, сланој води и растворима за електролитичко кисељење.
У погледу физичких и механичких својстава, чисти титанијум има умерену затезну чврстоћу, одличну отпорност на топлотни замор и ниску густину. Може да се прилагоди континуираним поновљеним циклусима грејања и хлађења без деформације цеви или заптивања пукотина, и подржава савијање и прилагођену обраду специјалног-облика како би одговарала сложеним распоредима инсталације. Његова максимална дугорочна{3}}безбедна радна температура у сувим условима достиже 770 степени, покривајући већину средњих и високих{5}}захтева за индустријско грејање. У међувремену, титан једва испушта металне јоне у медијум, гарантујући извесну чистоћу раствора.
2. Хоризонтална табела за поређење перформанси од четири компоненте грејања
表格
| Тип компоненте грејања | Отпорност на хлоридну корозију | Максимална стална радна температура | Ацид{0}}Алкална прилагодљивост | Мецханицал Тоугхнесс | Трошковна ефикасност животног циклуса |
|---|---|---|---|---|---|
| Грејна цев од чистог титанијума | Одличан, стабилан у медијуму високе{0}}концентрације хлорида | 770 степени | Погодно за слабу киселину и неутралну течност, неважеће за вруће концентроване јаке алкалије | Висока жилавост, отпорност на вибрације{0}}и савијање | Висока почетна инвестиција, ултра-дуг радни век у морској води и сланој води |
| 316 нерђајући челик | Просечан, склон кварењу у окружењу са високим{0}}хлоридима | 550 степени | Применљиво само на услове благе корозије | Висока крутост и отпорност на хабање | Ниски почетни трошкови, кратак радни век у сланој води |
| Кварцна цев за грејање | Лоше, не могу да издрже хлоридну средњу корозију | 1180 степени | Само хемијски инертан на једну јаку киселину | Изузетно ломљив, лако се сломити од судара | Висок трошак замене за ломљење, само за статичку лабораторијску употребу |
| ПФА инкапсулирани грејач | Добра толеранција на медијум који{0}} садржи хлорид | 250 степени | Одличан за наизменичне киселе и алкалне радне услове | Меки премаз, лако се пробуши оштрим предметима | Средњи трошак, строго ограничен испод 250 степени |
3. Урођени дефекти и строга ограничења примене титанијумских цеви
Пре свега, чисти титанијум ће претрпети озбиљну уједначену корозију када је уроњен у врућу концентровану јаку алкалију као што је високо{0}}раствор натријум хидроксида на високој температури, тако да је забрањено за дуготрајне-високе-радне услове са јаким алкалним потапањем. Друго, медијум који садржи флуороводоничну киселину и флуор- ће директно уништити свој заштитни пасивни филм и изазвати брзу корозију.
Поред тога, трошкови сировог материјала и готове обраде чистог титанијума су много већи од нерђајућег челика, што резултира великим једнократним-капиталним издацима. Одабир титанијумских цеви за благу-корозију и ниске-конвенционалне системе за циркулацију воде довешће до смањења перформанси и слабе економске користи. Титанијум је такође склон оксидационом сагоревању и адхезији током заваривања на високим{5}}температурама, што захтева професионалну технологију заваривања и строгу контролу процеса.
4. Закључак и препоруке за инжењерски одабир
Цеви за грејање од чистог титанијума су преферирано решење за грејање високе{0}}поузданости против-корозије за циркулацију морске воде, отпадне воде високог-салинитета, течности за кисељење за галванизацију и друге тешке услове рада са високим-хлоридом. Приликом одабира инжењерског материјала, титанијумске цеви се препоручују као први избор за опрему за подршку бродовима, грејање бочате воде и системе за грејање слане воде са дугим{5}}циклом. За вруће јаке алкалије и флуор-који садрже корозивне медије, ПФА инкапсулирани грејни елементи ће бити замењени. За конвенционалне системе за циркулишућу воду ниске{9}}корозије, нерђајући челик 316 има боље перформансе у погледу трошкова. Само усклађивањем састава медија, радне температуре и интензитета корозије са карактеристикама материјала може се остварити равнотежа између стабилности рада грејања и укупних трошкова пројекта.
