Multe instalații de producție de loturi chimice, de reacție de laborator și de tratare a apelor uzate adoptă moduri de alimentare intermitentă. Tuburile de încălzire sunt pornite pentru a încălzi materialele pentru o perioadă, apoi sunt tăiate și rămân în așteptare până la următorul lot de procesare. Acest ciclu repetat de încălzire, răcire, pornire și oprire creează medii alternative calde-uscate, umede-fierbinți pe suprafețele tuburilor de titan. Deși titanul are o excelentă capacitate inerentă anti--coroziune, funcționarea cu putere intermitentă-pe termen lung va deteriora subtil filmul de pasivizare a suprafeței, va modifica concentrația locală de mediu și va accelera îmbătrânirea, ceea ce slăbește treptat performanța originală de protecție împotriva coroziunii a tubului de încălzire.
Fluctuația frecventă a temperaturii este factorul de bază care dăunează stratului de pasivare a titanului în condiții de putere intermitentă. Când este alimentat, temperatura suprafeței tubului crește rapid, iar lichidul din apropierea peretelui se evaporă parțial, concentrând ionii de clorură, acid și sare pe zonele locale. După întreruperea curentului, temperatura scade brusc, vaporii se condensează înapoi în lichid și înmoaie din nou peretele tubului. Expansiunea și contracția repetată a peliculei protectoare de oxid, cauzate de schimbările bruște de temperatură, produc mici micro-fisuri pe suprafața filmului. Ionii corozivi pot pătrunde în aceste fisuri și pot intra în contact cu substratul de titan, declanșând ușoare pitting locale care nu s-ar produce în condiții de funcționare constantă cu putere stabilă. Funcționarea continuă cu putere menține un câmp de temperatură moderat echilibrat și evită o astfel de îmbogățire concentrată de ioni.
Lichidul static de așteptare intermitentă agravează riscurile de coroziune a fisurilor. În timpul intervalului lung de așteptare de oprire-, lichidul din jurul tubului de încălzire rămâne complet static fără agitare prin convecție termică. Sedimentele, precipitatele de reacție și impuritățile organice se depun încet și se atașează la jumătatea inferioară a tubului de titan, formând un strat de acoperire. Între murdărie și suprafața tubului se generează un mediu de crăpătură etanșat. În interiorul acestui gol, ingredientele chimice continuă să reacționeze, formând o micro-soluție concentrată extrem de corozivă. În cazul unei surse de alimentare continuă, circulația termică menține curgerea mediului și previne acumularea-de sedimente statice pe termen lung, în timp ce puterea intermitentă prelungește foarte mult timpul de înmuiere statică și accelerează dezvoltarea coroziunii în crăpături.
Îmbătrânirea componentelor interne înrăutățește indirect rezistența la coroziune a suprafeței. Puterea intermitentă aduce supratensiuni frecvente de curent la pornirea încălzirii de fiecare dată. Firul de rezistență intern suportă în mod repetat curent de impact instantaneu, ceea ce duce la oxidare lentă și la creșterea rezistenței. De asemenea, materialul de umplutură izolator intern se extinde și se contractă în mod repetat odată cu ciclurile de temperatură, slăbindu-se treptat și reducând eficiența conducerii căldurii. Acest lucru cauzează o distribuție neuniformă a căldurii pe peretele exterior al tubului, unele poziții fiind mult mai fierbinți decât standardul de proiectare. Zonele supraîncălzite au pelicule de pasivare mai subțiri și devin puncte de coroziune preferențiale, formând un cerc vicios de îmbătrânire internă care accelerează deteriorarea coroziunii suprafeței externe.
Optimizarea rezonabilă a funcționării poate atenua impactul negativ al sursei de alimentare intermitente. Modul de menținere a puterii reduse-poate fi activat în intervale scurte de așteptare pentru a menține o convecție moderată și pentru a evita lichidul static complet. Extindeți etapa de preîncălzire la repornirea încălzirii pentru a reduce creșterile instantanee de temperatură pe suprafața tubului. Curățarea săptămânală regulată a suprafeței îndepărtează sedimentele depuse pentru a elimina condițiile de coroziune în crăpături. Instalați deflectoare pentru fluxul de lichid în mai multe-puncte pentru a slăbi concentrația locală de mediu atunci când echipamentul este inactiv. Aceste ajustări simple stabilizează în mod eficient integritatea filmului de protecție din titan.
表格
| Mecanismul de influență | Proces specific de accelerare a coroziunii | Măsura de îmbunătățire optimizată |
|---|---|---|
| Creșterea și scăderea repetată a temperaturii | Micro-fisuri ale peliculei de pasivare, penetrare a ionilor corozivi | Păstrarea căldurii cu putere redusă-în timpul standby-ului scurt |
| Mediu static în timpul modului de așteptare{0}}oprit | Acoperirea sedimentelor formează un mediu coroziv de fisuri | Curățare și detartrare regulată săptămânală a suprafețelor |
| Impact frecvent al curentului de pornire | Îmbătrânirea internă a firului, supraîncălzirea neuniformă a suprafeței tubului | Pornire lentă a preîncălzirii pentru a evita șocul de temperatură |
| Concentrația locală de ioni în cicluri de încălzire-evaporare | Micro-zonă de{0}}coroziune ridicată pe suprafața tubului | Instalați deflectoare de ghidare a fluxului pentru a echilibra compoziția medie |
Modul de alimentare intermitentă slăbește complet performanța anticorozivă pe termen lung a tuburilor de încălzire din titan din cauza structurii foliei de suprafață, a mediului mediu și a îmbătrânirii componentelor interne. Recunoașterea acestor reguli în schimbare și potrivirea planurilor de optimizare a operațiunilor vizate poate încetini eficient progresia coroziunii. Acest lucru asigură ca tuburile de încălzire din titan să mențină o durată de viață stabilă și avantaje anti-coroziune chiar și în sistemele discontinue de producție în loturi.
