40-60 daraja haroratda 20% gidroflorik kislota (HF) eritmasi uchun 2 mm PFA devorining eroziyasini yiliga 0,1 mm dan past ushlab turish uchun maksimal ruxsat etilgan oqim tezligi 1,5-2,0 m / s ni tashkil qiladi. Silika qumli bulamalardan farqli o'laroq, HF ning o'zida qattiq zarrachalar mavjud emas; u suyuqlikdir. Sof suyuqlikdan (qattiq moddalarsiz) eroziya tezligidan qat'i nazar, ahamiyatsiz, chunki sirtga ta'sir qiladigan zarralar yo'q. Xavotir - eroziyaqattiq zarralarHF eritmasida mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan (masalan, metall ftoridlar, shisha eritmasidan kremniy). Agar HF toza bo'lsa (qattiq moddalar bo'lmasa), oqim tezligi o'lchanadigan eroziyasiz 5 m / s gacha bo'lishi mumkin. Agar HF tarkibida to'xtatilgan qattiq moddalar bo'lsa (metall ftoridlari cho'kadigan tuzlash vannalari uchun odatiy hol), eroziya tezligi har qanday abraziv atala bilan bir xil qoidalarga amal qiladi (72-moddaga qarang). Toza 20% HF uchun chegara eroziya emas, balki kimyoviy o'tkazuvchanlikdir. Qattiq moddalar bilan HF uchun 0,1 mm / yil eroziya uchun tezlikni 1,5-2,0 m / s gacha cheklang.
HF xizmatida eroziya va kimyoviy o'tkazuvchanlik
| Parametr | Toza 20% HF (qattiq moddalarsiz) | 20% HF + 1% qattiq moddalar (masalan, CaF₂, MgF₂) |
|---|---|---|
| Dominant degradatsiya mexanizmi | Permeatsiya (kimyoviy) | Eroziya + o'tkazuvchanlik |
| O'tkazuvchanlik darajasi (2 mm, 60 daraja) | 0,5–1,0 g/m²·kun | 0,5–1,0 g/m²·kun (o‘zgarmagan) |
| Eroziya tezligi 2 m/s (mm/yil) | <0.01 (negligible) | 0.08–0.12 |
| Eroziya tezligi 3 m/s | <0.01 | 0.20–0.30 |
| Eroziya tezligi 4 m/s | <0.01 | 0.40–0.60 |
| Yiliga 0,1 mm eroziya uchun maksimal tezlik | >10 m/s | 1.8–2.2 m/s |
HF tuzlash vannalarida zarrachalar eroziyasi
HF bilan po'latni tuzlashda (zanglamaydigan po'lat uchun) vannada eritilgan temir va xrom ftoridlari mavjud. Ba'zilari mayda zarrachalar (1-10 mkm) shaklida cho'kishi mumkin. Bu zarralar PFA ni yuqori tezlikda yemirishi mumkin. 5 mkm zarrachalar uchun eroziya tezligi 100 mkm zarrachalarga nisbatan pastroqdir (72-moddaga qarang). 10 mkm dan past zarrachalar uchun eroziya tezligi 2 m/s tezlikda yiliga 0,01–0,05 mm ni tashkil qiladi – ahamiyatsiz. Kattaroq zarralar uchun (yuqoridagi shkaladan yoki shisha ifloslanishidan) eroziya muhim bo'lishi mumkin.
Toza HF uchun maksimal tezlik (qattiq moddalarsiz)
| HF kontsentratsiyasi | Harorat (daraja) | Dominant kiyim | Maksimal tezlik (m/s) | Cheklovchi omil |
|---|---|---|---|---|
| 20% | 40 | O'tkazuvchanlik | Cheklov yo'q (tezlikdan qat'iy nazar o'tkazuvchanlik) | Devor qalinligi |
| 20% | 60 | O'tkazuvchanlik | Cheklov yo'q | Devor qalinligi |
| 20% | 80 | O'tkazuvchanlik | Cheklov yo'q | Devor qalinligi (korroziya) |
| 30% | 60 | O'tkazuvchanlik | Cheklov yo'q | - |
| 50% | 60 | O'tkazuvchanlik | Cheklov yo'q | - |
Toza HF uchun tezlik o'tkazuvchanlikka ta'sir qilmaydi. O'tkazuvchanlik oqim tezligi emas, balki kontsentratsiya gradienti bilan boshqariladi. Shunday qilib, isitgich har qanday tezlikda (5-10 m / s gacha) eroziv eskirishsiz ishlashi mumkin.
To'xtatilgan qattiq moddalar bilan HF uchun maksimal tezlik
| Zarrachalar turi | Zarrachalar hajmi (µm) | Konsentratsiya (og'irlik%) | Yiliga 0,1 mm (m/s) uchun maksimal tezlik | Eslatmalar |
|---|---|---|---|---|
| CaF₂ (yumshoq) | 10–50 | 0.5% | 3.5–4.0 | Kam eroziya |
| CaF₂ | 100–200 | 0.5% | 2.0–2.5 | O'rtacha |
| Silika (shisha) | 10–50 | 0.1% | 2.0–2.5 | Qattiq zarralar |
| Silika | 100–200 | 0.1% | 1.2–1.5 | Yuqori eroziya |
| Metall ftoridlar (aralash) | 5–30 | 1% | 2.5–3.0 | Vannalarni tuzlash uchun odatiy |
Maydonga misol
Zanglamaydigan po'latdan tuzlash liniyasi 55 daraja haroratda 20% HF dan 0,5-1% to'xtatilgan metall ftoridlar (5-20 mikron) bilan foydalanilgan. PFA isitgichi (2 mm devor) 3 m / s oqim tezligida ishladi. 2 yildan so'ng devor qalinligi 1,7 mm (eroziya 0,15 mm / yil - 0,1 mm maqsaddan yuqori) o'lchandi. Zavod oqim tezligini 2 m/s ga tushirdi. Eroziya yiliga 0,08 mm ga kamaydi. Zavod shuningdek, konsentratsiyani 0,2% gacha kamaytirish uchun qattiq moddalarni olib tashlash uchun cho'ktiruvchi idishni o'rnatdi. 2 m / s va 0,2% qattiq, eroziya edi<0.05 mm/year.
HF xizmatida eroziyani aniqlash
Ultrasonik qalinlikni o'lchash(46-moddaga qarang) har 6 oyda.
Vizual tekshirish: HF PFAda ko'rinadigan iz qoldirmasligi mumkin (rangsiz). Qalinligini o'lchash.
Chuqurlik borligini tekshiring: HF ko'pincha bir xil eroziyaga emas, balki chuqurlikka olib keladi. Kichik chuqurlarni (diametri 0,5-2 mm) qidiring.
HF xizmati uchun dizayn tavsiyalari
| HF turi | Tavsiya etilgan maksimal tezlik | Devor qalinligi | Tekshirish oralig'i |
|---|---|---|---|
| Toza HF (qattiq moddalar yo'q) | Cheklanmagan (5 m/s gacha) | 2,0 mm | Har 2 yilda (o'tkazuvchanlik) |
| HF bilan<0.5% soft solids | 2.5 m/s | 2,0-2,5 mm | Har yili |
| 0,5-1% yumshoq qattiq moddalar bilan HF | 2.0 m/s | 2,5 mm | Har 6 oyda |
| HF with >1% yumshoq qattiq moddalar | 1.5 m/s | 3,0 mm | Har 6 oyda |
| Har qanday qattiq qattiq moddalar bilan HF (kremniy) | 1.0–1.5 m/s | 3,0 mm | Har 3 oyda |
Xulosa: Toza 20% HF uchun tezlik eroziya tashvishi emas; Qattiq moddalar bilan HF uchun 1,5-2,0 m / s gacha cheklang
Toza 20% HF eritmasi uchun (to'xtatilgan qattiq moddalar yo'q), 2 mm PFA devori uchun maksimal ruxsat etilgan oqim tezligi eroziya bilan cheklanmaydi; 10 m/s tezlikda ham eroziya ahamiyatsiz (<0.01 mm/year). The dominant failure mode is chemical permeation, which is independent of velocity. For HF containing suspended solids (metal fluorides, silica), erosion becomes significant. To keep erosion below 0.1 mm/year, limit flow velocity to 1.5–2.0 m/s for typical solids concentrations (0.5–1%). The presence of solids is the key factor. Clean HF is safe at high velocity. Dirty HF requires slower flow. Filter out solids, or slow down your pump. Your heater's thickness depends on it. Measure, filter, control. In HF, erosion is not from the acid itself, but from what it carries. Clean your acid, protect your heater. Your wall will thank you.
