Кругови грејања морске воде за приобалне инжењерске платформе, купатила за кисељење у радионицама за галванизацију и површинску обраду, опрема за пречишћавање хиперслане бочате воде и посуде за хемијску реакцију{0}}богате хлоридима су континуирано нападају јони хлорида високе{1}}концентрације и не-оксидирајућих раствора слабе киселине током производних погона. Обичне цеви за грејање од нерђајућег челика 316 су подложне корозији удубљења и пукотина под дуготрајним-високим-урањањем у хлорид, што често узрокује перфорацију зида цеви, средње цурење и непланиране губитке у прекиду производње. Грејни елементи обложени ПФА-има су ограничени на максималну континуирану радну температуру од 250 степени, не могу да задовоље средње и високе{10}технолошке параметре које захтевају неки хемијски процеси. Грејачи са топљеним кварцом потпуно губе хемијску стабилност када су изложени алкалним течностима и могу да се користе само за статичка високо-температурна лабораторијска испитивања појединачне јаке киселине.
Ослањајући се на густи пасивни филм од титанијум-диоксида који се самостално генерише на својој површини, цеви за грејање од чврстог чистог титанијума могу ефикасно да блокирају продирање хлоридних јона, чинећи их пожељним анти-корозионим потрошним материјалом за грејање за морску воду, слану воду и не-неоксидирајуће киселе радне медије. Овај рад елаборира његове јединствене снаге материјала, објективна ограничења примене и стандардизоване спецификације за избор инжењера, приложене новонаписаној вишедимензионалној табели за поређење параметара за четири главна типа цеви за грејање.
1. Предности основних перформанси материјала чистог титанијума
Метални титан може аутоматски да формира компактне, у води{0}}нерастворљиве заштитне филмове од титанијум диоксида у воденим срединама, чиме се суштински прекида пут продирања хлоридних јона и решава фатални недостатак брзе корозије нерђајућег челика у морској и сланој води. Чак и након-дуготрајног намакања у морској води, подземној бочаћој води и течностима за кисељење-које садрже хлор, тело цеви неће развити локализоване дефекте корозије као што су корозивне јаме.
Што се тиче термичких и механичких перформанси, његова дуготрајна{0}}безбедна радна температура достиже 770 степени, што је далеко изнад горње границе температуре цеви за грејање обложене флуоропластиком. Материјал поседује одличну жилавост, отпорност на вибрације и отпорност на деформације, прилагођавајући се тешким радним окружењима, укључујући чишћење циркулишућег флуида које покреће пумпе за воду и осцилације мешања унутар реакционих котлова, без ризика од кртог лома који постоји у кварцним производима. Штавише, пасивни филм има одређену способност-самопоправке након мањих огреботина, чиме се додатно побољшава оперативна поузданост дуготрајног-непрекидног- рада.
2. Преуређена табела за поређење параметара за четири типа цеви за грејање
表格
| Категорија цеви за грејање | Степен отпорности на хлоридну корозију | Максимална дуготрајна{0}}температура рада | Компатибилност са алкалним медијима | Механичке перформансе против{0}}удара | Економска евалуација пуног животног циклуса |
|---|---|---|---|---|---|
| Грејна цев од чистог титанијума | Врхунски квалитет, савршено погодан за услове рада са морском водом и сланом водом | 770 степени | Лоша, свеукупно уједначена корозија се јавља у врућој концентрованој јакој бази | Висока жилавост, изванредне перформансе против-вибрација и против-гребања | Висока цена сировина, ограничен применљив средњи обим |
| 316 Цев од нерђајућег челика | Средњег квалитета, подложна корозији под високим концентрацијама хлорида | 550 степени | Умерена толеранција на слабо алкално окружење | Одлична отпорност на хабање и отпорност на ударце | Ниски{0}}трошак једнократне куповине, кратак радни век у окружењима са сланом водом |
| Фусед Куартз Грејна цев | Нема циљане заштите од хлоридне корозије | 1180 степени | Потпуно неважећи у алкалним растворима | Изузетно ломљив, лако пуца при вибрацијама и сударима | Висок трошак замене након лома, само за статичке лабораторијске киселе реакције |
| ПФА инкапсулирана цев | Стабилан ефекат баријере пре квара премаза | 250 степени | Одлична прилагодљивост за наизменичне радне услове{0}}базне киселине | Слаб, лако се пробуши чврстим чврстим нечистоћама | Умерени укупни трошкови, примењиви само на сложену композитну корозију на ниским{0}температурама |
3. Урођени недостаци и строга ограничења примене титанијумских грејних цеви
Прво и најважније, чисти титанијум има очигледне недостатке отпорности на алкалије. Када се потопи у-концентровану јаку алкалију на високој температури коју представља раствор натријум хидроксида, површински пасивни филм ће се непрекидно растварати, што доводи до општег равномерног стањивања и корозије зида цеви. Због тога је строго забрањено за радне услове који захтевају дуготрајно-вруће алкално намакање и честе промене између киселих и алкалних медија.
Друго, титан не може да издржи корозивне медије као што су азотна киселина високе{0}}концентрације оксидирајуће, супстанце које садрже флуор- и суви хлор, што ће довести до брзог квара због корозије. У међувремену, тржишна цена титанијумских сировина је много виша од нерђајућег челика, што доводи до превеликих једнократних-трошкова за набавку. Економски је неразумно усвојити титанијумске цеви за конвенционалне радне услове са ниским садржајем хлорида и благим степеном корозије.
4. Предлози за инжењерски избор и закључак
Потопљене грејне цеви од чистог титанијума су оптимални одговарајући производ за системе грејања који се примењују на циркулацију са високим-хлоридним раствором, грејање морске воде, галванизовану течност за кисељење и не-средство са слабом киселином која не оксидира. Током фазе пројектовања прелиминарне шеме, инжењери морају да провере да процесни медијум не садржи јака алкална или флуоридна једињења са високом -концентрацијом. За високо{5}}алкалне процесе на високим температурама, наизменичне средине са ниском{6}}киселинском{7}}базом на ниским температурама и реакције пречишћавања са ултра-високим-истима киселинама, ПФА инкапсулиране цеви за грејање или компоненте за грејање од емајла могу се користити као алтернативна решења. Научно усклађивање инхерентних карактеристика материјала са стварним радним условима процеса може да обезбеди-дугорочни сигуран и стабилан рад опреме за грејање и разумно контролише укупне трошкове улагања у пројекат.
