กลไกของความล้มเหลวในการกัดกร่อนสม่ำเสมอของท่อทำความร้อนไทเทเนียมและแผนการควบคุมการป้องกันกระบวนการ-เต็มรูปแบบ

การกัดกร่อนที่สม่ำเสมอหมายถึงการทำให้วัสดุบางลงสม่ำเสมอและสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวด้านในและด้านนอกของท่อทำความร้อนไทเทเนียม เมื่อสัมผัสกับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรงเป็นเวลานาน ฟิล์มพาสซีฟไททาเนียมไดออกไซด์ที่มีความหนาแน่นสูงบนพื้นผิววัสดุจะถูกละลายอย่างต่อเนื่องและไม่สามารถสร้างใหม่ได้อย่างต่อเนื่อง ความหนาของผนังท่อจะลดลงเท่าๆ กันเมื่อการกัดกร่อนดำเนินต่อไป ความดัน-ความสามารถในการรับน้ำหนักลดลงอย่างมาก และจาก-การรั่วไหลของผนังจะเกิดขึ้นเมื่อความหนาของผนังที่สูญเสียไปเกินค่าเผื่อความปลอดภัยของการออกแบบ ซึ่งแตกต่างจากความเสียหายแบบรูพรุนหรือรอยแตกร้าวเฉพาะที่ การกัดกร่อนนี้จะกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วบริเวณสัมผัสระดับกลางทั้งหมด และสามารถติดตามระดับการเสื่อมสภาพได้ด้วยการตรวจจับความหนาอัลตราโซนิกทั่วไป

1. กลไกการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า

ไทเทเนียมอาศัยฟิล์ม TiO₂ ออกไซด์ขนาดกะทัดรัดเพื่อแยกซับสเตรตออกจากสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ในกรดรีดิวซ์ที่มีความเข้มข้นสูง- กรดไฮโดรฟลูออริก หรือตัวกลางอัลคาไลน์เข้มข้นที่ร้อน ฟิล์มเฉื่อยป้องกันจะถูกกัดด้วยสารเคมีและละลายอย่างต่อเนื่อง เมทริกซ์ไทเทเนียมสดที่ถูกเปิดเผยหลังจากการสูญเสียฟิล์มจะเกิดการละลายของขั้วบวกและเข้าสู่ตัวกลางในรูปของไอออนของโลหะ เนื่องจากชั้นป้องกันได้รับความเสียหายอย่างสม่ำเสมอโดยไม่มีความแตกต่างในระดับภูมิภาคที่ชัดเจน ปฏิกิริยาการกัดกร่อนของขั้วบวกจึงเกิดขึ้นพร้อมกันบนพื้นผิวที่เปียกทั้งหมด เมทริกซ์โลหะถูกใช้ไปทีละชั้นด้วยอัตราการกัดกร่อนที่มั่นคง การสูญเสียวัสดุสะสมในระยะยาว-ส่งผลให้ผนังโดยรวมบางลง ความแข็งแรงของโครงสร้างลดลง และอาจเกิดการแตกร้าวภายใต้แรงกดดันในการทำงาน

2. ตำแหน่งทั่วไปที่ไวต่อการกัดกร่อนสม่ำเสมอ

พื้นผิวท่อด้านในแช่อยู่ในกรดไฮโดรฟลูออริก กรดเข้มข้นร้อน และตัวกลางรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งตลอดทั้งปี

ผนังท่อด้านนอกสัมผัสกับหมอกกรดที่มีฤทธิ์กัดกร่อน คอนเดนเสท และก๊าซไอเสียออกซิเดชันเป็นเวลานาน

ส่วนอุปกรณ์ที่ทำงานที่อุณหภูมิเกิน- ซึ่งเร่งการละลายโดยรวมของฟิล์มเฉื่อย

ส่วนท่อที่ไม่มีชั้นเคลือบหรือสารเคลือบใดๆ และสัมผัสโดยตรงกับของเหลวในกระบวนการที่มีฤทธิ์รุนแรง

ท่อเดินเบาถูกปิดผนึกด้วยน้ำเสียที่มีฤทธิ์กัดกร่อนตกค้างระหว่างการปิดระบบระยะยาว-

3. ปัจจัยหลักที่เร่งให้เกิดการกัดกร่อนสม่ำเสมอ

ฟลูออไรด์ไอออนความเข้มข้นสูง กรดแก่ และสารรีดิวซ์ในตัวกลางทำงาน

อุณหภูมิบริการสูงเกินไปซึ่งเร่งปฏิกิริยาทางเคมีของการละลายฟิล์มได้อย่างมาก

การกำจัดสิ่งสกปรกขนาดกลางอย่างต่อเนื่องโดยการลอกฟิล์มพาสซีฟบางที่เพิ่งสร้างใหม่ก่อนที่จะคงตัว

ขาดการบำรุงรักษาออกซิเดชันขั้วบวกหรือฟิล์มปกติเพื่อซ่อมแซมชั้นป้องกัน;

ขอบความหนาของผนังการออกแบบไม่เพียงพอที่จะรับมือกับ-การลดทอนความหนาโดยเฉลี่ยในระยะยาว

4. มาตรการทางเทคนิคการป้องกันลิงก์-ทั้งมิติ-หลายมิติ

1. เพิ่มสารยับยั้งการกัดกร่อนเป้าหมายลงในตัวกลาง

สร้างชั้นดูดซับป้องกันเสริมเพื่อชะลออัตราการละลายที่สม่ำเสมอของซับสเตรตไทเทเนียม

2. ดำเนินการรักษาทู่ฟิล์มออกซิเดชันขั้วบวกเป็นระยะ

สร้างฟิล์มออกไซด์ที่หนาและเสถียรขึ้นมาใหม่เพื่อคืนประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อน-บนพื้นผิวอย่างสม่ำเสมอ

3 ใช้การเคลือบป้องกันการกัดกร่อน-ภายนอกหรือการแยกชั้น PFA

แยกวัสดุฐานไทเทเนียมออกจากของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและสภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศโดยสมบูรณ์

④ จัดให้มีการตรวจสอบความหนาของผนังเป็นระยะ

ติดตามการสูญเสียความหนาแบบไดนามิก และจัดเตรียมการบำรุงรักษาหรือการเปลี่ยนก่อนที่จะเกินเกณฑ์ความปลอดภัย

⑤ ลดอุณหภูมิปานกลางและความเข้มข้นของสารกัดกร่อนภายในช่วงที่อนุญาตในการผลิต

ลดแรงผลักดันปฏิกิริยาเพื่อลดอัตราการกัดกร่อนโดยรวมโดยพื้นฐาน

5. ตารางเปรียบเทียบผลการป้องกัน

表格

บทสรุป

การกัดกร่อนสม่ำเสมอของท่อทำความร้อนไทเทเนียมเกิดจากการละลายอย่างต่อเนื่องของฟิล์มพาสซีฟ TiO₂ และแม้แต่การใช้เมทริกซ์ไทเทเนียม แนวคิดหลักในการป้องกัน ได้แก่ การแยกซับสเตรตออกจากตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การซ่อมแซมชั้นป้องกันออกไซด์เป็นประจำ การชะลอปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าด้วยสารเคมี และขจัดอันตรายที่ซ่อนอยู่ล่วงหน้าผ่านการตรวจจับความหนาเป็นระยะ การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการอย่างครอบคลุม การบำรุงรักษาพื้นผิว และโครงสร้างการป้องกันสามารถป้องกันความล้มเหลวของอุปกรณ์ที่เกิดจากการกัดกร่อนในระยะยาว-ได้อย่างมีประสิทธิภาพ