เครื่องทำความร้อนแบบจุ่มไทเทเนียมเพลิดเพลินกับการใช้งานที่หลากหลายภายในถังสังเคราะห์สารเคมีละเอียด ถังปฏิกิริยาผสมไอออน และลูปสารละลายกระบวนการรีไซเคิล ไทเทเนียมอาศัยฟิล์มพาสซีฟ TiO₂ ที่ทนทานเพื่อความต้านทานการกัดกร่อนทั่วไปที่โดดเด่น อย่างไรก็ตาม ไอออนของโลหะหนักที่ละลายในปริมาณน้อย เช่น ทองแดง เงิน และตะกั่ว อาจได้รับการรีดิวซ์แคโทดและเพลตลงบนพื้นผิวไทเทเนียมออกไซด์ จุดโลหะที่ชุบเหล่านี้จะสร้างเซลล์ไมโครกัลวานิกจำนวนมาก โดยที่คราบโลหะทำหน้าที่เป็นแคโทดที่มีประสิทธิภาพ และซับสเตรตไทเทเนียมโดยรอบทำหน้าที่เป็นโซนขั้วบวก แม้แต่ความเข้มข้นของโลหะหนักต่ำซึ่งแทบจะไม่ตรวจพบโดยการวิเคราะห์สารละลายตามปกติก็สามารถกระตุ้นให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะจุด ซึ่งไม่สามารถจำลองได้โดยการทดสอบในห้องปฏิบัติการมาตรฐานบริสุทธิ์ปานกลาง
ภายใต้สภาวะการทำงานที่อุณหภูมิสูง แคตไอออนของโลหะหนักชนิดมีตระกูลจะได้รับอิเล็กตรอนจากพื้นผิวฟิล์มพาสซีฟไททาเนียม และตกตะกอนเมื่อมีจุดโลหะเล็กๆ กระจัดกระจายไปทั่วปลอก จุดโลหะแต่ละจุดจะก่อตัวเป็นกัลวานิกคู่โดยมีเมทริกซ์ไทเทเนียมที่อยู่ติดกัน ปฏิกิริยารีดักชันจะใช้อิเล็กตรอนที่จุดสะสม เพื่อเร่งการละลายของซับสเตรตไทเทเนียมในบริเวณใกล้เคียง ฟิล์มพาสซีฟไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้อย่างเพียงพอภายใต้แรงผลักดันกัลวานิกในท้องถิ่นที่แข็งแกร่ง การกัดกร่อนดำเนินไปในรัศมีออกไปด้านนอกใต้จุดแต่ละจุด ทำให้เกิดหลุมการกัดกร่อนที่มีรูปทรงจุดแยกซึ่งกระจายไปทั่วพื้นผิวเครื่องทำความร้อน
ในระหว่างการใช้งานในช่วงแรก ปลอกไทเทเนียมยังคงรักษาความมันวาวของโลหะไว้ได้เกือบทั้งหมด โดยมีเพียงจุดดำเล็กๆ ที่กระจัดกระจายเท่านั้นที่สามารถสังเกตได้ภายใต้การสังเกตอย่างระมัดระวัง ในการตรวจสอบสถานที่ตามปกติส่วนใหญ่ จุดเล็กๆ เหล่านี้จะถูกมองข้ามหรือถือเป็นการปนเปื้อนในกระบวนการปกติ ด้วยการทำงานอย่างต่อเนื่อง แต่ละจุดจะขยายและลึกขึ้น หลุมบางแห่งเชื่อมต่อกัน ทำให้เกิดพื้นที่สึกกร่อนขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งในที่สุดจะเจาะผนังปลอกและกระตุ้นให้อุปกรณ์รั่วไหลและปิดระบบ
มาตรการรับมือที่ถูกต้องจะช่วยลดการกัดกร่อนจุดกัลวานิกที่เป็นสื่อกลางของโลหะหนัก ทำให้สารละลายป้อนบริสุทธิ์เพื่อจำกัดปริมาณไอออนของโลหะหนักที่มีตระกูลสูง ใช้การเคลือบฟิล์มแบบหนาที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าสำหรับปลอกไทเทเนียมก่อนนำไปใช้งาน ใช้หน่วยกรองแบบแลกเปลี่ยนไอออนเพื่อขจัดสิ่งเจือปนของโลหะหนักออกจากของเหลวในกระบวนการหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง ทำการตรวจสอบพื้นผิวที่มีกำลังขยายสูงสำหรับจุดเล็กๆ ที่กระจัดกระจายในระหว่างรอบการยกเครื่อง
|
ประเภทเครื่องทำความร้อน |
ติดตามความเสี่ยงในการกัดกร่อนจุดกัลวานิกโลหะหนัก |
กลไกการย่อยสลายแกนกลาง |
คุณลักษณะการวินิจฉัยระยะเริ่มต้น |
มาตรการทางวิศวกรรมบรรเทาผลกระทบที่สำคัญ |
|---|---|---|---|---|
|
ไทเทเนียม |
สูง |
ไอออนของโลหะหนักมีตระกูลลดขนาดและเพลตเป็นรอยจุดขนาดเล็ก ไมโครกัลวานิกคู่จะขับเคลื่อนการละลายขั้วบวกเฉพาะจุดของซับสเตรตไทเทเนียม |
มีจุดโลหะสีเข้มเล็กๆ กระจัดกระจายอยู่บนพื้นผิวของฝัก |
การทำสารละลายให้บริสุทธิ์ งานทู่สำหรับงานหนักก่อนบริการ การกรองการแลกเปลี่ยนไอออนอย่างต่อเนื่อง การตรวจสอบพื้นผิวด้วยกล้องจุลทรรศน์ |
|
สแตนเลส 316L |
ปานกลาง-สูง |
การสะสมของโลหะหนักยังทำให้เกิดจุดกัลวานิก แต่อัตราการกัดกร่อนโดยรวมยังคงค่อนข้างปานกลาง |
จุดกระจัดกระจายสีเข้มพร้อมกับการเปลี่ยนสีโดยรอบ |
ควบคุมระดับสิ่งเจือปนของโลหะหนักและเพิ่มประสิทธิภาพการกรองสารละลาย |
|
ควอตซ์ผสม |
เล็กน้อย |
ไม่มีปฏิกิริยาการลดเคมีไฟฟ้า โลหะหนักจะก่อตัวเป็นตะกอนที่พื้นผิวที่ถอดออกได้เท่านั้น |
มีจุดตะกอนโลหะบางกระจัดกระจายอยู่ด้านนอกของท่อ |
การทำความสะอาดสารเคมีเป็นประจำเพื่อขจัดคราบบนพื้นผิว |
|
เสื้อแจ็คเก็ต PFA‑ |
เล็กน้อย |
พื้นผิวโพลีเมอร์ป้องกันการชุบลดไอออนของโลหะ ไม่มีการเสื่อมสลายของจุดไฟฟ้า |
อนุภาคสารปนเปื้อนบนพื้นผิวที่กระจัดกระจายที่ถอดออกได้ |
ขั้นตอนการล้างและทำความสะอาดภายนอกเป็นระยะ |
บทสรุป:ความต้านทานการกัดกร่อนทั่วไปที่ดีเยี่ยมของไททาเนียมไม่สามารถหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนจุดกัลวานิกที่เกิดจากสิ่งเจือปนจากโลหะหนักชั้นสูง การสะสมจุดระดับไมโครแสดงถึงตัวกระตุ้นความล้มเหลวที่ซ่อนอยู่ โดยไม่ขึ้นอยู่กับการกัดกร่อนของสารละลายปริมาณมาก การกำจัดสิ่งเจือปนและการสร้างทู่ที่ปรับปรุงก่อนการบริการเป็นแนวทางการป้องกันที่สำคัญ
