Titano šildymo vamzdžiai pasižymi puikiomis antikorozinėmis{0}}rūgštimis, sūrymu ir organinėmis terpėmis, todėl montuojant baką jie plačiai derinami su įvairiais metalinių vamzdynų priedais. Daugelis konstruktorių tiesiogiai jungia titano vamzdžių flanšus su variniais vamzdžiais, varinėmis jungtimis ir variniais drenažo komponentais, kad sutaupytų surinkimo išlaidas, neatsižvelgdami į didžiulį potencialų skirtumą tarp titano ir vario laidžiose korozinėse terpėse. Kai du skirtingi metalai yra panardinami į tą patį elektrolito tirpalą ir sudaro laidžią grandinę, įvyks galvaninė korozija, kuri labai sutrumpina silpnesnio metalo komponento tarnavimo laiką ir sukelia ankstyvą viso šildymo mazgo nuotėkį.
Pagrindinė galvaninės korozijos priežastis yra atskiras elektrodo potencialo tarpas tarp titano ir vario. Titanas, padengtas nepažeista TiO₂ pasyviąja plėvele, turi gana didelį stabilų potencialą daugumoje vandeninių terpių, veikiantis kaip katodas po sąlyčio su variu. Varis tomis pačiomis darbo sąlygomis turi daug mažesnį elektrodo potencialą ir tampa galvaninio elemento anodu. Veikiant potencialų skirtumo varomajai jėgai, vyksta nuolatinis elektronų perdavimas tarp dviejų metalų per metalines jungtis, pagreitindamas vario matricos oksidacijos ir tirpimo reakciją nuostabiu greičiu. Net jei varinė jungtis yra stora, per kelis mėnesius nuo nepertraukiamos gamybos atsiras akivaizdus išplonėjimas ir perforacija.
Korozinė elektrolito terpė sudaro būtinas sąlygas galvaninei reakcijai. Neutralus sūrus vanduo, organinės rūgšties fermentacijos skystis ir rūgštinis{1}}bazinis valymo skystis turi laisvųjų laidžių jonų, kurie sudaro uždarą korozijos kilpą tarp titano vamzdžio ir varinių jungiamųjų detalių. Statiniai skysčio įtrūkimai flanšinėse jungtyse surenka didelės-koncentracijos korozinius jonus ir sustiprina galvaninės srovės tankį, todėl vario kontaktinis paviršius yra labiausiai korozijos pažeista vieta. Sausa ne-laidi dujų aplinka šios korozijos nesukels, bet panardinta šildymo įranga beveik negali išvengti ilgalaikio -kontakto su jonų-turinčia skysta terpe.
Didelis ploto santykis tarp titano vamzdžio ir varinių jungiamųjų detalių dar labiau pagreitina vario korozijos nuostolius. Tipiškas titano šildymo vamzdis turi didžiulį išorinį paviršiaus plotą, panardintą į rezervuaro terpę, o suderintos varinės jungtys užima tik mažą kontaktinį plotą. Pagal galvaninės korozijos principus anodo metalo korozijos greitis yra proporcingas katodo -anodo ploto santykiui. Didelis titano katodas ir mažas vario anodas sutelkia visas korozijos reakcijas ant riboto vario paviršių, greitai sukuriant gilias skyles ant varinių vamzdžių sienelių. Jei varinė dalis prasiskverbs, visa šildymo sistema susidurs su vidutiniu nuotėkiu ir priverstiniu išjungimu.
Sugedus varinėms jungiamosioms detalėms, antrinė paslėpta rizika išplis į titano šildymo vamzdį. Vario korozijos produktai, tokie kaip vario oksidas ir vario druskų nuosėdos, prisitvirtins prie titano vamzdžio paviršiaus. Šios nuosėdos, kurių sudėtyje yra vario, sudaro daugybę mažų vietinių galvaninių elementų su titano matrica, suardo pasyviosios titano plėvelės vienodumą ir vamzdelio sienelėje susidaro išsklaidytos mikro{3}}duobelės. Nors titanas rūdys ne taip greitai, kaip varis, ilgalaikė vario nuosėdų danga palaipsniui silpnina pradinį antikorozinį{6}}stabilumą.
Standartinės izoliacijos priemonės gali visiškai išvengti titano{0}}vario galvaninės korozijos. Tarp titano flanšų ir varinių vamzdžių sumontuokite izoliacinius PTFE tarpiklius ir izoliacines movos įvores, kad nupjautumėte laidžią metalinę grandinę. Pakeiskite visus varinius priedus titanu arba PFA dengtomis metalinėmis detalėmis, kad pasiektumėte vienalytę metalo atitiktį. Jei varinių vamzdynų laikinai pakeisti negalima, pridėkite atskiras izoliacines dalis, kad atskirtumėte varines dalis toli nuo panardintų titano šildymo zonų.
表格
| Surinkimo suderinimo režimas | Galvaninės korozijos pasekmės | Efektyvus izoliacijos sprendimas |
|---|---|---|
| Tiesioginis metalinis titano vamzdžio ir varinių jungiamųjų detalių kontaktas elektrolite | Varis tarnauja kaip anodas ir greitai prasiskverbia į duobes | Įdėkite integruotus izoliacinius PTFE tarpiklius, kad nutrauktumėte laidžią kilpą |
| Didelio ploto-titano vamzdis, suderintas su mažomis varinėmis jungtimis | Didelis katodo{0}}anodo ploto santykis smarkiai pagreitina vario tirpimą | Varines jungiamąsias detales pakeiskite vienarūšiais titano priedais |
| Vario korozijos nuosėdos, pritvirtintos prie titano vamzdžio paviršiaus | Vietiniai mikro galvaniniai elementai pažeidžia pasyviąją titano plėvelę | Reguliarus CIP valymas vario oksido nuosėdoms pašalinti |
| Sausų dujų fazės jungtis be panardinimo į skystį | Trumpalaikiam{0}}naudojimui leidžiama nereikšminga galvaninės korozijos rizika | Vis dar rezervuokite izoliacines tarpines, kad išvengtumėte atsitiktinio skysčio įsiskverbimo |
Trumpa santrauka
Didelis elektrodų potencialų skirtumas tarp titano ir vario sukuria galvaninius elementus jonų -turinčioje korozinėje terpėje, o varinės jungiamosios detalės greitai korozuojasi kaip anodas. Didžiulis titano vamzdžių paviršiaus plotas dar labiau padidina vario plonėjimo ir nuotėkio riziką. Izoliacinių izoliacinių komponentų pridėjimas arba visų-titano priedų pritaikymas yra patikimas būdas pašalinti šį skirtingą metalo korozijos pavojų.
