Jūros vandens šildymo kontūrus, skirtus atviroje jūroje įrengtoms inžinerinėms platformoms, ėsdinimo voneles galvanizavimo ir paviršiaus apdorojimo dirbtuvėse, hipersūrinio sūraus vandens valymo įrenginius ir chloro{0}} turtingus cheminių reakcijų indus gamybos metu nuolat atakuoja didelės-koncentracijos chlorido jonai ir neoksiduojantys silpnų rūgščių tirpalai. Įprasti 316 nerūdijančio plieno kaitinimo vamzdžiai yra jautrūs duobinei ir plyšinei korozijai, kai ilgą laiką -}didelis- panardinamas į chloridą, dėl to dažnai prakiursta vamzdžio sienelė, atsiranda vidutinis nuotėkis ir neplanuoti gamybos sustabdymo nuostoliai. PFA-pamušalu padengti kaitinimo elementai yra uždengti esant maksimaliai nepertraukiamai 250 laipsnių eksploatavimo temperatūrai ir negali patenkinti vidutinės ir aukštos temperatūros technologinių parametrų, kurių reikalauja kai kurie cheminiai procesai. Lydyto kvarco šildytuvai visiškai praranda cheminį stabilumą veikiami šarminių skysčių ir gali būti naudojami tik atliekant statinius aukštos temperatūros vienos stiprios rūgšties laboratorinius tyrimus.
Remdamiesi tankia, savaime{0}}sukurta titano dioksido pasyvia plėvele ant paviršiaus, kieti gryno titano šildymo vamzdžiai gali veiksmingai blokuoti chlorido jonų prasiskverbimą, todėl jie yra tinkamiausios anti-korozijos kaitinimo medžiagos, skirtos jūros vandeniui, sūrymui ir ne-oksiduojančioms rūgštinėms darbo terpėms. Šiame dokumente išsamiai aprašomi jo unikalūs medžiagų stiprumai, objektyvūs taikymo apribojimai ir standartizuotos inžinerinės pasirinkimo specifikacijos, pridedamos prie naujai perrašytos daugiamatės keturių pagrindinių šildymo vamzdžių tipų palyginimo lentelės.
1. Pagrindiniai gryno titano medžiagos pranašumai
Titano metalas gali automatiškai sudaryti kompaktiškas, vandenyje netirpias{0}}titano dioksido apsaugines plėveles vandeninėje aplinkoje, iš esmės nutraukdamas chlorido jonų prasiskverbimo kelią ir pašalindamas mirtiną nerūdijančio plieno greitos korozijos jūros ir sūriame vandenyje trūkumą. Net po ilgo -mirkymo jūros vandenyje, požeminiame sūriame vandenyje ir chloro-sudėtinguose marinavimo skysčiuose vamzdžio korpuse neatsiras vietinių korozijos defektų, pvz., korozijos duobių.
Kalbant apie šilumines ir mechanines charakteristikas, jo ilgalaikė{0}}saugi veikimo temperatūra siekia 770 laipsnių ir gerokai viršija viršutinę fluoroplastu dengtų šildymo vamzdžių temperatūros ribą. Medžiaga pasižymi puikiu kietumu, atsparumu vibracijai ir deformacijai, prisitaikanti prie atšiaurių eksploatavimo sąlygų, įskaitant cirkuliuojančių skysčių šveitimą, kurį varo vandens siurbliai, ir maišymo virpesius reakcijos virdulių viduje, be kvarco gaminių trapios lūžimo rizikos. Be to, pasyvioji plėvelė turi tam tikrą savaim-sutaisymo galimybę po nedidelių įbrėžimų pažeidimų, o tai dar labiau padidina ilgalaikio-nepertraukiamo veikimo patikimumą.
2. Pertvarkyta keturių šildymo vamzdžių tipų parametrų palyginimo lentelė
表格
| Šildymo vamzdžių kategorija | Chlorido atsparumo korozijai klasė | Maksimali ilgalaikė{0}}tarnavimo temperatūra | Suderinamumas su šarminėmis terpėmis | Mechaninis atsparus smūgiams{0}}našumas | Viso gyvavimo ciklo ekonominis įvertinimas |
|---|---|---|---|---|---|
| Gryno titano šildymo vamzdis | Aukščiausios klasės, puikiai tinka jūros vandens ir sūrymo darbo sąlygoms | 770 laipsnių | Prasta, bendra vienoda korozija vyksta karštuose koncentruotuose stipriuose šarmuose | Didelis tvirtumas, puikus anti-vibracija ir anti-šveitimas | Didelė žaliavų kaina, ribota vidutinė taikymo sritis |
| 316 nerūdijančio plieno vamzdis | Vidutinės klasės, linkusi į taškinę koroziją esant didelei chlorido koncentracijai | 550 laipsnių | Vidutinis tolerancija silpnai šarminei aplinkai | Puikus atsparumas dilimui ir atsparumas smūgiams | Maža{0}}vienkartinio pirkimo kaina, trumpas tarnavimo laikas sūraus vandens aplinkoje |
| Lydyto kvarco šildymo vamzdis | Nėra tikslinės apsaugos nuo chlorido korozijos | 1180 laipsnių | Visiškai negalioja šarminiuose tirpaluose | Itin trapus, lengvai plyšta vibruojant ir susidūrus | Didelės pakeitimo išlaidos po lūžio, tik statinėms laboratorinėms rūgštinėms reakcijoms |
| PFA kapsulinis vamzdelis | Stabilus barjerinis efektas prieš dangos gedimą | 250 laipsnių | Puikiai prisitaiko prie rūgščių{0}}šarmų kintamų darbo sąlygų | Silpnas, lengvai praduriamas kietų kietų priemaišų | Vidutinė bendra kaina, taikoma tik žemos{0}}temperatūrinės sudėtinės medžiagos korozijai |
3. Titano šildymo vamzdžių būdingi trūkumai ir griežti naudojimo apribojimai
Visų pirma, grynas titanas turi akivaizdžių atsparumo šarmams defektų. Panardinus į aukštos temperatūros-koncentruotą stiprų šarmą, kurį sudaro natrio hidroksido tirpalas, paviršinė pasyvioji plėvelė nuolat tirpsta, o tai sukels bendrą vienodą vamzdžio sienelės plonėjimą ir koroziją. Todėl griežtai draudžiama dirbti tokiomis sąlygomis, kai reikia ilgai-mirkyti karštu šarmu ir dažnai keisti rūgštinę ir šarminę terpę.
Antra, titanas negali atsispirti korozinėms terpėms, tokioms kaip didelės -koncentracijos oksiduojanti azoto rūgštis, fluoro -turinčios medžiagos ir sausos chloro dujos, todėl greitai suges korozija. Tuo tarpu titano žaliavų rinkos kaina yra daug didesnė nei nerūdijančio plieno, todėl vienkartinės{3}}pirkimo išlaidos yra daug didesnės. Ekonomiškai neprotinga naudoti titano vamzdžius įprastomis darbo sąlygomis su mažu chlorido kiekiu ir silpnu korozijos laipsniu.
4. Inžinerinio pasirinkimo pasiūlymai ir išvados
Gryno titano panardinami šildymo vamzdžiai yra optimalus produktas, tinkantis šildymo sistemoms, naudojamoms didelio-chlorido sūrymo cirkuliacijai, jūros vandens šildymui, galvanizavimo skysčiui ir ne-oksiduojančioms silpnų rūgščių terpėms. Preliminaraus schemos projektavimo etape inžinieriai turi patikrinti, ar proceso terpėje nėra aukštos temperatūros koncentruotų stiprių šarmų ar fluoro junginių. Aukštos-temperatūros šarminiams procesams, žemos-temperatūros rūgščių-kintamoms rūgštims-ir ultra-aukštoje-temperatūroje grynos rūgšties valymo reakcijose, PFA inkapsuliuotus šildymo vamzdžius arba emalio šildymo komponentus galima naudoti kaip alternatyvius sprendimus. Moksliškai suderinus medžiagų charakteristikas su faktinėmis proceso darbo sąlygomis, galima užtikrinti ilgalaikį saugų ir stabilų šildymo įrangos veikimą ir pagrįstai kontroliuoti visas projekto investicijų išlaidas.
