Цевоводи за грејање за циркулацију морске воде, резервоари за кисељење са галванизацијом, уређаји за пречишћавање слане воде и котлови за хемијске реакције високог{0}}салинитета трпе озбиљну корозију од хлоридних јона и слабих киселих медија. Уобичајене цеви за грејање од нерђајућег челика 316 лако развијају питинг корозију и пасивно оштећење филма под дуготрајном-високом концентрацијом хлорида, што доводи до средњег цурења и непланираног застоја опреме. Грејачи обложени ПФА-подлежу строгим температурним ограничењима, док кварцне цеви не могу да издрже хлоридну корозију и оштећења од механичког удара. Са изванредном отпорношћу на хлоридну корозију, стабилним перформансама при високим{7}}температурама и лаким карактеристикама, грејне цеви од чистог титанијума су врхунски-противкорозивни потрошни материјали за грејање за оштре корозивне радне средине. Овај рад елаборира његова основна својства 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, који има далеко већу отпорност на корозију изазвану хлоридом{0}}, корозију у пукотинама и ерозију морске воде од нерђајућег челика 316. Чак и мале механичке огреботине током рада могу да постигну брзу само-поправку пасивног филма у морској води, сланој води и растворима за електролитичко кисељење.
У погледу физичких и механичких перформанси, чисти титанијум има умерену затезну чврстоћу, одличну отпорност на топлотни замор и ниску густину. Може стабилно да ради под поновљеним циклусима грејања и хлађења без деформације цеви или лома заптивања, 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 таложи металне јоне у медијум, ефикасно обезбеђујући 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 | Перформансе трошкова 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{0} на вибрације 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 благо корозивне услове рада | 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 за медијум који{0}} садржи хлорид | 250 степени | Савршено за киселе{0}}алкалне наизменичне радне услове | Меки премаз, лако се пробуши оштрим тврдим предметима | Средњи трошак, строго ограничен испод 250 степени |
3. Урођени дефекти и строга ограничења примене титанијумских цеви
Прво, чисти титанијум ће претрпети озбиљну уједначену корозију када је уроњен у врућу концентровану јаку алкалију као што је високо-раствор натријум хидроксида на високој температури, тако да је забрањено за радне услове који захтевају дуготрајно-трајно потапање на високе-температуре јаке алкалије. Друго, медијум који садржи флуороводоничну киселину и флуор- ће директно уништити свој заштитни пасивни филм и изазвати брзи корозијски квар.
Поред тога, трошкови сировина и дубоке обраде чистог титанијума су много већи од нерђајућег челика, што доводи до великих једнократних{0}}капиталних издатака. Одабир титанијумских цеви за конвенционалне системе за циркулацију воде са мало-хлорида и благе-корозије довешће до смањења перформанси и слабе економске користи. Титанијум је такође склон оксидационом сагоревању и пријањању током заваривања на високим{5}}температурама, што захтева професионалну технологију заваривања и строгу контролу процеса.
4. Закључак и препоруке за инжењерски одабир
Грејне цеви од чистог титанијума су преферирано решење за грејање високе{0}}поузданости против-корозије за циркулацију морске воде, отпадне воде високог-салинитета, течност за кисељење галванизацијом и друге тешке радне сценарије са високим-хлоридом. Приликом избора инжењерског материјала, титанијумске цеви се препоручују као први избор за опрему за подршку бродовима, грејање боћате воде и петље за грејање слане воде дугог{5}}циклуса. За вруће јаке алкалије и флуор-који садрже корозивне медије, ПФА инкапсулирани грејни елементи ће бити замењени. За конвенционалне циркулационе системе воде са ниском{9}}корозијом, нерђајући челик 316 има бољу цену. Само усклађивањем састава медија, радне температуре и интензитета корозије са карактеристикама материјала може се остварити равнотежа између стабилног рада грејања и укупних трошкова пројекта.
