อ่างชุบด้วยไฟฟ้า ระบบหมุนเวียนน้ำทะเล และเครื่องปฏิกรณ์เทอร์โมสแตติกน้ำเกลืออิ่มตัวจะถูกกัดกร่อนอย่างต่อเนื่องด้วยไอออนคลอไรด์ความเข้มข้นสูง-ในการผลิตรายวัน ท่อทำความร้อนที่ทำจากสเตนเลสสตีล 316 แบบทั่วไปจะค่อยๆ สร้างรูพรุนและในที่สุดก็มีรูพรุนหลังจาก-แช่เกลือ-ของเหลวที่ภาระหนักเป็นเวลานาน ส่งผลให้เกิดอันตรายจากไฟฟ้ารั่วและการหยุดการผลิตโดยไม่ได้วางแผนไว้ เครื่องทำความร้อนที่เคลือบด้วยควอตซ์และ PFA สามารถต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมีบางส่วนได้ แต่ไม่สามารถรักษาการทำงานที่มั่นคงภายใต้การกัดเซาะของคลอไรด์ที่อุณหภูมิสูง-อย่างต่อเนื่องนานหลายปี ท่อทำความร้อนไทเทเนียมได้รับการพัฒนาเป็นพิเศษเพื่อแก้ปัญหาสภาพการทำงานที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่รุนแรง แต่ทีมจัดซื้อขององค์กรส่วนใหญ่ลังเลที่จะสั่งซื้อจำนวนมากเนื่องจากมีต้นทุนการซื้อล่วงหน้าที่ค่อนข้างสูง บทความนี้วิเคราะห์ความแข็งแกร่งของวัสดุเฉพาะของไททาเนียม ข้อบกพร่องด้านการทำงานที่ชัดเจน และฉากที่เกี่ยวข้อง พร้อมตารางเปรียบเทียบตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลักของอุปกรณ์ทำความร้อนป้องกันการกัดกร่อน-กระแสหลักสี่เครื่อง
คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของไทเทเนียมคือ-ฟิล์มฟิล์มสร้างฟิล์มทดแทนได้ในตัว และ-ความต้านทานการกัดกร่อนของคลอไรด์ชั้นนำของอุตสาหกรรม เมื่อฐานไทเทเนียมสัมผัสกับออกซิเจนที่ละลายในของเหลวหรืออากาศ ชั้นป้องกันไทเทเนียมไดออกไซด์ขนาดกะทัดรัดจะปกคลุมพื้นผิวด้านนอกอย่างรวดเร็ว หากรอยขีดข่วน การเสียดสี หรือผลกระทบของของเหลวสร้างความเสียหายให้กับแผงกั้นนี้ระหว่างการติดตั้งหรือการทำงาน ฟิล์มสามารถสร้างใหม่ได้โดยอัตโนมัติเพื่อแยกพื้นผิวโลหะออกจากตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน แตกต่างจากสแตนเลส 316 ที่จะชะลอการแทรกซึมของคลอไรด์ผ่านสารเติมแต่งโมลิบดีนัมเท่านั้น และยังคงมีการเจาะผนังท่อหลังจากใช้งานต่อเนื่องหลายเดือน ไทเทเนียมแทบจะไม่ทำปฏิกิริยากับกรดเจือจาง น้ำเกลืออิ่มตัว และคลอไรด์-ของเหลวที่ชุบด้วยไฟฟ้าเข้มข้น ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วช่วยขจัด-ความเสี่ยงในการกัดกร่อนของผนัง นอกจากนี้ ไทเทเนียมยังมีความหนาแน่นต่ำและมีความเหนียวเชิงกลที่เหนือกว่า โครงสร้างท่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปถาวรภายใต้-การกำจัดของไหลในระยะยาวและการให้ความร้อนซ้ำๆ-รอบการทำความเย็น ทำให้การปิดผนึกภายในไม่บุบสลายเพื่อป้องกันการแทรกซึมของของเหลวที่ทำให้สายไฟทำความร้อนไหม้
ตารางด้านล่างเปรียบเทียบพารามิเตอร์หลักที่ใช้งานจริงของหน่วยทำความร้อนป้องกันการกัดกร่อน-สี่เครื่องภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์-เข้มข้น:
表格
| ส่วนประกอบเครื่องทำความร้อน | ความต้านทานการกัดกร่อนของคลอไรด์ | ความทนทานต่อด่างเข้มข้นแบบร้อน | อุณหภูมิในการทำงานระยะยาวสูงสุด- | ฟิล์มป้องกันการรักษาตัวเอง- | ระดับต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน |
|---|---|---|---|---|---|
| ท่อทำความร้อนไทเทเนียมบริสุทธิ์ | เกรดสูงสุดไม่มีการกัดกร่อนแบบรูพรุน | กัดกรดได้ไม่ดีและรวดเร็วในด่างร้อน | 770 องศา | รองรับ | ต้นทุนเริ่มต้นสูง ค่าบำรุงรักษาต่ำ |
| ท่อเหล็กสแตนเลส 316 | อายุการใช้งานปานกลางพร้อมประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อน-จำกัด | ความต้านทานด่างโดยเฉลี่ย | 550 องศา | ไม่รองรับ | ต้นทุนโดยรวมต่ำ |
| ท่อความร้อนควอทซ์ | เฉพาะกรด-เท่านั้น ไม่มีคุณสมบัติต้าน-คลอไรด์แบบกำหนดเป้าหมาย | สึกกร่อนและแตกร้าวอย่างรวดเร็ว | 1160 องศา | ไม่รองรับ | ต้นทุนการเปลี่ยนที่เกิดขึ้นเป็นประจำปานกลาง |
| เครื่องทำความร้อนแบบห่อหุ้ม PFA | การแยกทางกายภาพที่แข็งแกร่งกับคลอไรด์ | ทนต่อกรดและด่างได้เต็มที่ | 240 องศา | สารเคลือบไม่สามารถ-ซ่อมแซมตัวเองได้ | ต้นทุนรวมปานกลางถึงสูง |
ในโรงชุบโลหะด้วยไฟฟ้าและแยกเกลือออกจากน้ำทะเลจริง ท่อทำความร้อนไทเทเนียมให้ประโยชน์เชิงเศรษฐกิจ-ในระยะยาวอย่างน่าทึ่ง โรงงานก่อนหน้านี้ที่ใช้เครื่องทำความร้อนที่ทำจากสแตนเลส 316 จะต้องหยุดการผลิตเพื่อถอดชิ้นส่วนและเปลี่ยนใหม่ทุกหนึ่งถึงสองเดือน เป็นการสิ้นเปลืองแรงงานและทำลายตารางการผลิตที่ต่อเนื่อง หลังจากเปลี่ยนมาใช้ท่อทำความร้อนไทเทเนียม อายุการใช้งานจะขยายออกไปมากกว่าสามปี ลดการสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมากที่เกิดจากความผิดพลาดของอุปกรณ์ที่ไม่คาดคิดและการหยุดการผลิต ในขณะเดียวกัน ไทเทเนียมไม่ค่อยละลายไอออนของโลหะลงในของเหลวชุบ หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนสิ่งเจือปนบนชั้นเคลือบชิ้นงาน และปรับปรุงอัตราความมันเงาของพื้นผิวและคุณสมบัติผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้อย่างมาก
แม้ว่าจะมีข้อได้เปรียบในการต้านคลอไรด์-ที่โดดเด่น แต่ข้อจำกัดของวัสดุโดยธรรมชาติยังจำกัดการใช้ท่อทำความร้อนไทเทเนียมแบบสากล การแช่ของเหลวอัลคาไลน์เข้มข้นที่ให้ความร้อน-ในระยะยาวจะทำให้ฟิล์มทู่ไทเทเนียมไดออกไซด์สลายตัวอย่างสมบูรณ์ และลดความสามารถในการซ่อมแซมตัวเอง- ส่งผลให้ผนังท่อบางลงและการกัดกร่อนอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ กระบวนการถลุง การตีขึ้นรูป และการดัดงอที่ซับซ้อน ทำให้ไทเทเนียมมีราคาแพงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมมาก การใช้ท่อทำความร้อนไทเทเนียมเพื่อการไหลเวียนของน้ำสะอาดทั่วไปหรือสภาพแวดล้อมที่มีเกลือต่ำ-ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อย ทำให้เกิดการสิ้นเปลืองทุนโดยไม่จำเป็นสำหรับผู้ผลิต
โดยสรุป ท่อทำความร้อนไทเทเนียมมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่เหนือกว่าองค์ประกอบความร้อนอื่นๆ ในขั้นตอนการทำงานทางอุตสาหกรรมที่เต็มไปด้วยคลอไรด์ไอออนและตัวกลางที่เป็นกรดเจือจาง เนื่องจากความต้านทานด่างร้อนที่อ่อนแอและราคาวัตถุดิบที่สูงจึงไม่สามารถทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ทำความร้อนป้องกันการกัดกร่อนสากล-ได้สำหรับทุกอุตสาหกรรม องค์กรต่างๆ ได้รับการแนะนำให้จัดลำดับความสำคัญของท่อทำความร้อนไทเทเนียมสำหรับการบำบัดน้ำทะเล การทำความร้อนในอ่างชุบด้วยไฟฟ้า และโครงการอุณหภูมิคงที่ของน้ำเกลืออิ่มตัว- สำหรับสายการผลิตที่มีสารอัลคาไลน์หรือความต้องการอุณหภูมิสูง-เป็นพิเศษ ช่างเทคนิคสามารถเลือกเครื่องทำความร้อนที่ทำจากสแตนเลส ควอทซ์ หรือ PFA ตามองค์ประกอบปานกลาง บน-สภาพการปฏิบัติงานของไซต์งาน และงบประมาณในการจัดซื้อ เพื่อสร้างสมดุลระหว่างเสถียรภาพของอุปกรณ์และ-ต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาว
