Yarimo'tkazgich ishlab chiqarish, farmatsevtika suv tizimlari va laboratoriya uskunalari uchun elektr isitgichlarni loyihalash bo'yicha muhandislar uchun yuqori-tozalikdagi deionizatsiyalangan suv paradoksdir. Deionlashtirilgan suv yuqori elektr qarshiligiga qaramay, ko'plab metallar uchun agressiv korrozivdir, chunki unda odatda himoya passiv qatlamlarni hosil qiluvchi erigan ionlar yo'q. 316 zanglamaydigan po'lat uchun passiv xrom oksidi plyonkasi xona haroratida deionizatsiyalangan suvda barqaror bo'lib qoladi. Biroq, 80 ° C dan yuqori haroratlarda kislorodning eruvchanligi pasayadi, korroziya potentsiali kuchayadi, bu passiv korroziyadan faol korroziyaga o'tishga olib keladi. 316 g'ilofning devor qalinligi isitgichning xizmat qilish muddati davomida mavjud bo'lgan korroziyaga chidamliligini va ma'lum vatt zichligi uchun sirt haroratini aniqlaydi. Bu maqolada korroziya darajasi eʼlon qilingan maʼlumotlar va oʻta toza suv sanoatining amaliy tajribasi asosida yuqori-tozalikdagi deionizatsiyalangan suv xizmatida 316 ta qatlam uchun ruxsat etilgan maksimal devor qalinligi belgilanadi.
316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan korroziya mexanizmlari-Yuqori haroratli deionizatsiyalangan suvda
Qarshiligi 1 megohm-santimetrdan yuqori boʻlgan yuqori-tozalikdagi deionizatsiyalangan suvda xloridlar kabi agressiv ionlarning konsentratsiyasi nihoyatda past boʻladi. Biroq, erigan tuzlarning yo'qligi suvni yaxshi holga keltirmaydi. 80 ° C dan yuqori haroratlarda 316 zanglamaydigan po'latdan passiv plyonka shikastlangan joylarda umumiy korroziyaga va undan ham muhimroq, mahalliy korroziyaga duchor bo'lishi mumkin. Deionlashtirilgan suvdagi korroziya darajasi Arrhenius munosabatlariga mos keladi, haroratning har 25 ° C oshishi uchun taxminan ikki baravar ortadi. 90 ° C da, deionizatsiyalangan suvda 316 ning umumiy korroziya tezligi yiliga taxminan 0,02 dan 0,05 millimetrga teng. 120 ° S haroratda bu ko'rsatkich yiliga 0,10 dan 0,20 millimetrgacha oshadi. 150 ° S haroratda bu ko'rsatkich yiliga 0,30 dan 0,50 millimetrga etadi. Bu stavkalar past bo'lib ko'rinishi mumkin, ammo 5 dan 10 yilgacha uzluksiz ishlashi kutilayotgan isitgich uchun yiliga 0,10 mm stavka 0,5 dan 1,0 mm gacha devor qalinligini iste'mol qiladi. 1,0 mm qoplama dastlab besh yildan so'ng 0,5 mm gacha qisqaradi, bunda mexanik yaxlitlik shubhali bo'ladi. Korroziya mukammal darajada bir xil emas. Chuqurlik va yoriqlar korroziyasi, xususan, montaj interfeyslari va payvandlash zonalarida umumiy korroziya tezligidan ikki-besh baravar yuqori mahalliy penetratsiya tezligini keltirib chiqarishi mumkin.
Deionlangan suvda devor qalinligi xizmat muddatiga qanday ta'sir qiladi
Yuqori haroratli deionizatsiyalangan suvda 316 g'ilof qalinligi va xizmat muddati o'rtasidagi bog'liqlik, umumiy korroziya hukmron bo'lsa, taxminan chiziqli. Yiliga 0,04 mm korroziya tezligi bilan 95 ° C haroratda besh yil talab qilinadigan xizmat muddati uchun zarur bo'lgan korroziya miqdori 0,20 mm. Buni minimal strukturaviy devor qalinligi 0,7 mm ga qo'shsangiz, kerakli dastlabki qalinligi 0,9 mm bo'ladi. 1,2 mm qoplama korroziyaga qarshi chegaradan 0,3 mm ga xavfsizlik chegarasini ta'minlaydi va potentsial xizmat muddatini sakkiz yildan ortiq uzaytiradi. Shu bilan birga, devor qalinligining oshishi ma'lum vatt zichligi uchun tashqi sirt haroratini ham oshiradi. Deionlashtirilgan suvda yuqori sirt harorati korroziyani eksponent ravishda tezlashtiradi. 95°C suvda 10 Vt/sm² da ishlaydigan 2,0 mm g‘ilof tashqi sirt harorati 115°C bo‘lishi mumkin, bunda korroziya tezligi yiliga taxminan 0,08 mm-105°C sirt haroratidagi 1,2 mm qoplamadan ikki baravar ko‘p. Qalinroq g'ilof ko'proq korroziyani talab qiladi, lekin tezroq korroziyaga uchraydi. Ushbu o'zaro ta'sir monotonik munosabatlardan ko'ra maksimal xizmat muddati uchun optimal devor qalinligini hosil qiladi. Chop etilgan korroziya ma'lumotlariga asoslangan hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, 10 Vt / sm² da 95 ° C deionizatsiyalangan suv uchun maksimal xizmat muddati uchun 316 g'ilof devorining optimal qalinligi taxminan 1,4 mm. 1,0 mm dan past bo'lsa, korroziyaga qarshilik etarli emas. 1,8 mm dan yuqori sirt haroratining tezlashtirilgan korroziyasi qo'shimcha materialni qoplaydi.
Deionizatsiyalangan suv xizmati uchun tavsiya etilgan maksimal devor qalinligi
Quyidagi jadvalda yuqori tozalikdagi deionizatsiyalangan suv xizmatidagi elektr isitgichlar uchun tavsiya etilgan maksimal 316 qatlam devor qalinligi- berilgan. Qiymatlar uzluksiz ishlash, erigan kislorod miqdori milliardda 100 qismdan past va qarshilik 1 megohm-santimetrdan yuqori bo‘lishini nazarda tutadi. Kislorod darajasi yuqori yoki tozaligi past bo'lgan tizimlar uchun korroziya tezligi yuqori bo'lishi mumkin va devorlari yupqaroq bo'lishi kerak.
| Deionlashtirilgan suv harorati | Tavsiya etilgan vatt zichligi diapazoni | Tavsiya etilgan maksimal 316 g'ilof devor qalinligi | Maksimal qalinlikda kutilayotgan xizmat muddati | Maksimal qalinlikda ishlamay qolish rejimi | Muqobil tavsiya |
|---|---|---|---|---|---|
| 80 - 90 ° S | 8 – 12 Vt/sm² | 1,8 mm | 8-10 yil | Umumiy korroziyani yupqalash | Uzoq muddatli{0}}ilovalar uchun qabul qilinadi |
| 80 - 90 ° S | 12 – 15 Vt/sm² | 1,4 mm | 6-8 yil | Korroziya va termal stress | Standart tavsiya |
| 90 - 100 ° S | 6 – 10 Vt/sm² | 1,6 mm | 5-7 yil | Yuzaki nuqsonlarning chuqurlashishi | Uzoq umr ko'rish uchun vatt zichligini kamaytiring |
| 90 - 100 ° S | 10 – 12 Vt/sm² | 1,2 mm | 4-6 yil | Umumiy korroziya | Eng keng tarqalgan spetsifikatsiya |
| 100 - 120 ° S | 4 – 8 Vt/sm² | 1,2 mm | 3-5 yil | Tezlashtirilgan korroziya | Titan qoplamasini ko'rib chiqing |
| 100 - 120 ° S | 8 – 10 Vt/sm² | 1,0 mm | 2-3 yil | Korroziyadan charchash | Qotishmani yangilash tavsiya etiladi |
| 120 ° C dan yuqori | 5 Vt/sm² dan past | Tavsiya etilmaydi | Kutilmagan | Tez mahalliy korroziya | Titan yoki qotishma C-276 dan foydalaning |
100°C dan yuqori haroratda deionizatsiyalangan suvni qo‘llashda muhandislar 316 zanglamaydigan po‘latdan titanga yoki yuqori{2}}nikel qotishmasiga, masalan, qotishma 22 ga o‘tishni jiddiy o‘ylab ko‘rishlari kerak. Titan yuqori haroratli deionlangan suvda korroziya tezligiga ega, bu esa devorning xizmat qilish muddati 316 dan ancha past bo‘lgan yuqori-temperaturaga ega. Titanning yuqori boshlang'ich narxi ko'pincha pasaytirilgan almashtirish chastotasi va sezgir jarayonlarda metall bilan ifloslanish xavfini yo'qotish orqali qoplanadi.
Devor qalinligini oshirmasdan xizmat muddatini uzaytirish uchun dizayndagi o'zgarishlar
Mexanik sabablarga ko'ra qalin 316 g'ilof kerak bo'lganda-masalan, bosimni ushlab turish yoki tebranishga chidamlilik-deionizatsiyalangan suvni qo'llashda, uchta dizayn modifikatsiyasi yuqori sirt haroratidan tezlashtirilgan korroziyani yumshata oladi. Birinchi va eng samarali vatt zichligini kamaytirishdir. Vatt zichligini 12 Vt/sm² dan 6 Vt/sm² ga ikki baravar kamaytirish qobiqning tashqi yuzasi haroratini taxminan 10–15°C ga kamaytiradi, bu esa korroziya tezligini 30–40% ga kamaytiradi. Isitgichning uzunligi yoki diametri bir xil umumiy quvvatga erishish uchun-savdo oshiriladi. Ikkinchi modifikatsiya - ishlab chiqarilgandan keyin g'ilof yuzasini passivlashtirish. Azot kislotasi yoki limon kislotasi passivatsiyasi bilan ishlov berish erkin temir va sirt ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlaydi va korroziya boshlanishiga qarshilik ko'rsatadigan yanada bir xil va barqaror passiv plyonka hosil qiladi. Deionizatsiyalangan suvda passivlangan 316 ta qobiq nazorat ostida sinovda passivlashtirilmagan namunalarga qaraganda 20–30% pastroq korroziya darajasini ko'rsatdi. Uchinchi modifikatsiya suv kimyosini nazorat qilishni o'z ichiga oladi. Eritilgan kislorodni 5 mlrd qismdan past darajada ushlab turish-azotli qoplama yoki vakuumli degassatsiya yordamida-katod reaksiya tezligini pasaytiradi va korroziyani sekinlashtiradi. Shu bilan birga, kislorodning juda past darajalari ham passiv plyonkaning beqarorligiga olib kelishi mumkin, shuning uchun milliardga 5-50 qismdan iborat tor oyna optimal hisoblanadi. Ko'pgina deionlashtirilgan suv tizimlari uchun bu modifikatsiyalar amaliy emas, bu devor qalinligini tanlashni korroziya muddatini boshqarish uchun asosiy vositaga aylantiradi. Muhandislar isitish moslamasini ishlab chiqaruvchiga maqsadli xizmat muddatini belgilashlari va devor qalinligini faqat mexanik qoidalarga asoslanib tanlash o'rniga, kutilgan ish harorati va vatt zichligi asosida hisoblangan korroziyaga qarshi to'lovni talab qilishlari kerak.
