Natriy gipoxlorit (NaOCl) shahar suvlarini tozalash, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash sanitariyasi va farmatsevtika CIP (-joyida{1}}toza) tizimlarida dezinfeksiya qilish uchun keng qo'llaniladi. Optimal dezinfektsiya samaradorligi uchun eritma haroratini 30-50 daraja ushlab turish uchun elektr isitish quvurlari ko'pincha gipoxlorit resirkulyatsiya ilmoqlariga o'rnatiladi. Biroq, bir nechta suv tozalash inshootlarining daladagi nosozliklari shuni ko'rsatadiki, 316 zanglamas po'latdan yasalgan qobiqlar 200-500 soatlik intervalgacha xizmat ko'rsatishdan keyin havo{7}}suyuqlik-uch fazali chegarasida yuqori darajada lokalizatsiya qilingan, kuchli yivlar paydo bo'ladi. Bu hujum doimiy suv ostida yoki to'liq quruq sharoitda kuzatilmaydi. Uch fazali chegara - gipoxlorit eritmasidan yuqoridagi bug 'bo'shlig'iga g'ilof paydo bo'lgan joyda - sharoitlarning o'ziga xos kombinatsiyasini boshdan kechiradi: namlash va quritish davrlarining almashinishi, havo bilan aloqa qilish natijasida kislorod bilan boyitish{15}}, gipoxlorit va xlorid turlarining bug'lanishi natijasida hosil bo'lgan kontsentratsiya va gipoxlorit gazining parchalanishi (₂ C ga). Natijada oʻz-oʻzidan qoʻllab-quvvatlanadigan korroziya xujayrasi{17}}gʻilofdagi aylana trubasini suyuqlik darajasida kesib, koʻpincha bir necha hafta ichida devorga toʻliq kirib boradi. Ushbu maqola NaOCl xizmatida uch fazali chegaradagi yivlanish korroziya tezligini aniqlaydi va ushbu nosozlik rejimini oldini olish uchun dizayn va operatsion strategiyalarni taqdim etadi.
Gipoxlorit eritmalarida uch-faza chegarasining elektrokimyosi
Natriy gipoxlorit eritmalari tabiatan beqaror, 3NaOCl → 2NaCl + NaClO₃ ga, shuningdek, 2NaOCl → 2NaCl + O₂ orqali parchalanadi. 30-50 daraja haroratda parchalanish tezlashadi. Uch fazali chegarada (havo-suyuqlik-g'ilofida gipoxlorit eritmasining yupqa plyonkasi suyuqlik sathidan yuqori bo'lgan qatlamni namlaydi va gipoxloritni odatdagi 0,5-2,0% mavjud bo'lgan xlordan 1-5% gacha bo'lgan evaporatsiyaga kontsentratsiyalashda tez bug'lanadi. Konsentrlangan gipoxlorit tezroq parchalanib, 316 zanglamaydigan po'latdan yuqori korroziv bo'lgan xlor gazini (Cl₂) hosil qiladi va mahalliy darajada kuchli oksidlovchi, past{19}}pH muhitini hosil qiladi. Bir vaqtning o'zida o'zgaruvchan namlash va quritish davrlari barqaror passiv plyonka shakllanishiga to'sqinlik qiladi. Tsiklning quruq qismida hosil bo'lgan har qanday passiv plyonka suvsizlanadi va yorilib ketadi; qayta namlash davrida yangi gipoxlorit yangi plyonka hosil bo'lishidan oldin ochiq metallga hujum qiladi.
Yiv ochish mexanizmi differentsial aeratsiya xujayrasining shakllanishi bilan tezlashadi. Suyuqlik chizig'i ostidagi maydon kislorod-bo'lib (gipoxlorit parchalanishi tufayli kislorod iste'mol qiladi), uch faza chegarasidagi yupqa plyonka- havo bilan aloqa qilish natijasida kislorodga- boy. Kislorodga-boy hudud katod, pastdagi metall esa anodik bo'ladi. Anodik oqim suyuqlik chizig'ida to'planib, vaqt o'tishi bilan chuqurlashib, kengayib boruvchi yiv hosil qiladi.
Uch{0}}faza chegarasida yiv ochish korroziyasining miqdori
Nazorat ostidagi sinov 1,0% mavjud xlor NaOCl eritmasiga (boshlang'ich pH 10,5) 40 daraja haroratda qisman botirilgan zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiq namunalari (1,5 mm devor, 12 mm OD, tavlangan eritma-) yordamida o'tkazildi, suyuqlik darajasi {{7} Sinov 6 soatlik yoqilgan, 6 soatlik o'chirish siklida isitish (50 daraja sirt haroratiga quvvatlangan g'ilof) va bo'sh (isitishsiz, 40 daraja hammom) o'rtasida o'tdi. Namunalar dastlabki suyuqlik darajasida yiv chuqurligi uchun interval bilan tekshirildi. Chuqurlik chuqurligi kesma va optik mikroskop yordamida o'lchandi.
| EHM vaqti (soat) | Nam{0}}quruq tsikllar soni (har biri 6 soat) | Maksimal chuqurlik chuqurligi (mkm) | Yiv kengligi (mm) | Yivdagi devor qalinligining qisqarishi (1,5 mm dan) |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0% |
| 100 | 8 (taxminan) | 45 | 0.8 | 3% |
| 200 | 17 | 110 | 1.2 | 7% |
| 300 | 25 | 210 | 1.5 | 14% |
| 400 | 33 | 380 | 2.0 | 25% |
| 500 | 42 | 620 | 2.5 | 41% (teshilish yaqinida) |
| 600 | 50 | 880 (teshilgan) | 3.0 | 59% |
Yivlanish tezligi ta'sir qilish vaqtida soatiga taxminan 1,5-2,0 mkm bo'lib, 50-100 soatlik dastlabki inkubatsiya davridan keyin deyarli o'zgarmaydi. 1,5 mm devor uchun perforatsiyaga qadar prognoz qilingan vaqt doimiy velosipedda 600-800 soat (25-33 kun) edi. Uzoqroq oʻchirilgan davrlar va oʻzgaruvchan sharoitlarda-dala xizmatida xatolik odatda 200–500 soat (8–21 kun) ichida yuz berdi.
Uzluksiz immersion va boshqa o'zgaruvchilar bilan taqqoslash
Uch fazali chegara effektini ajratish uchun turli sharoitlarda nazorat sinovlari o'tkazildi. Quyidagi ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, doimiy suvga cho'milish (ho'l{2}}quruq aylanishsiz) va to'liq quruq ta'sir qilish uch fazali chegara holatiga nisbatan minimal zarar keltiradi.
| Sinov holati | NaOCl konsentratsiyasi (% mavjud Cl₂) | Harorat (daraja) | EHM vaqti (soat) | Maksimal korroziya chuqurligi (µm) | Yuzaki holati |
|---|---|---|---|---|---|
| To'liq botiriladi (havo interfeysi yo'q) | 1.0 | 40 | 500 | 25 | Yengil chuqurlik, bir xil |
| To'liq suvga cho'mgan | 1.0 | 50 (qopqoq isitiladigan) | 500 | 45 | Chuqurlik yo'q |
| Qisman suvga cho'mgan, doimiy suyuqlik darajasi (velosiped yo'q) | 1.0 | 40 | 500 | 180 (suyuqlik liniyasida) | Yivli, ammo kamroq jiddiy |
| Qisman suvga cho'milgan, nam{0}}quruq velosipedda (isitgichni yoqish/o'chirish) | 1.0 | 40/50 | 500 | 620 | Chuqur yiv ochish |
| Qisman botiriladi, pH 9,5 ga qadar nazorat qilinadi (natriy karbonat sifatida) | 1.0 | 40/50 | 500 | 85 | Yengil truba |
| Qisman botiriladi, bug 'bo'shlig'ida azot bilan tozalanadi | 1.0 | 40/50 | 500 | 110 | Kamaytirilgan truba |
| Qisman botirilgan, deionizatsiyalangan suv (NaOCl yo'q) | 0 | 40/50 | 500 | 0 | Korroziya yo'q |
Muhim omillar quyidagilardir: gipoxlorit mavjudligi, suyuqlik{0}}bug' interfeysining mavjudligi, nam-quruq aylanish va kislorodning bug' bo'shlig'iga kirishi. Ushbu omillardan birini yo'q qilish yiv ochishni 3-7 marta kamaytiradi.
Kimyoviy kontsentratsiyaning yiv ochish tezligiga ta'siri
Gipoxlorit eritmasining mavjud bo'lgan xlor kontsentratsiyasi truba tezligiga kuchli ta'sir qiladi. Yuqori konsentratsiyalar gipoxloritning parchalanishini tezlashtiradi, ko'proq xlor gazini ishlab chiqaradi va yanada agressiv bug'lanish kontsentratsiyasini hosil qiladi. Doimiy 40 daraja haroratda 6 soatlik nam-quruq tsikl va 500 soatlik umumiy taʼsir qilish bilan oʻtkazilgan sinovlar quyidagi bogʻliqlikni koʻrsatdi:
| NaOCl mavjud Cl₂ (%) | pH (boshlang'ich) | Chuqurlik chuqurligi 500 soat (mkm) | Teshilish vaqti (soat, 1,5 mm devor) | Kuzatilgan bug 'bo'shlig'i Cl₂ hid |
|---|---|---|---|---|
| 0.1 | 10.0 | 45 | >5000 (etilgan emas) | Yo'q |
| 0.5 | 10.3 | 180 | 2500 | Yengil |
| 1.0 | 10.5 | 620 | 600-800 | Kuchli |
| 2.0 | 11.0 | 1050 (500 soatdan oldin teshilgan) | 300-400 | Juda kuchli |
| 1,0 xlor tozalash vositasi bilan (tiosulfat, 10 ppm) | 10.5 | 85 | 2800 | Yo'q |
0,5–1,5% NaOCl dan foydalanadigan odatiy dezinfektsiyalash halqalari uchun 316 ta qobiq uchun yiv ochish teshilish vaqti 2–8 haftani tashkil qiladi. Tiosulfat qo'shilishi erkin xlorni samarali iste'mol qiladi va yivlar paydo bo'lishining oldini oladi, ammo dezinfeksiya samaradorligini pasaytirishi mumkin.
Suv tozalash inshootlaridan dala nosozliklari misollari
NaOCl aylanma aylanmalarida (0,5–1,2% mavjud Cl₂, 35–45 daraja, har 4–12 soatda nam{6}}quruq aylanishlar bilan nasosning uzilishli ishlashi) 316 ta zanglamaydigan po‘latdan qoplamali isitgichlardan foydalangan holda 23 ta shahar suv tozalash inshootlarini o‘rganish quyidagi nosozliklar namunalarini aniqladi:
| Muassasa | Operatsion namunasi | Kuniga taxminan nam{0}}quruq tsikllar | O'lchangan truba teshilish vaqti |
|---|---|---|---|
| A o'simlik (1,2% NaOCl) | Doimiy aylanma, doimiy daraja | 0 (velosportsiz) | 8-12 oy (yivsiz, faqat chuqurchalar) |
| B o'simlik (1,0% NaOCl) | Vaqti-vaqti bilan, 6 soat yoniq / 6 soat o'chirilgan, darajasi o'zgarib turadi | 2 | 18 kun |
| O'simlik C (0,8% NaOCl) | Vaqti-vaqti bilan, 8 soat yoniq / 16 soat o'chirilgan, daraja farq qiladi | 1.5 | 25 kun |
| D o'simlik (0,5% NaOCl) | Vaqti-vaqti bilan, har 4 soatda nasoslar, tsikllar orasidagi daraja pasayadi | 6 | 12 kun |
| E o'simlik (0,5% NaOCl, suyuqlik darajasi float klapan bilan doimiy ravishda saqlanadi) | Vaqti-vaqti bilan isitish, lekin darajali velosiped yo'q | 0 (daraja o'zgarmaydi) | 6 oy (yivsiz) |
A zavodi va E zavodi yivlar paydo bo'lishining oldini olishda doimiy suyuqlik darajasini saqlab turish (qopqoq yuzasining nam-quruq aylanishiga yo'l qo'ymaslik) gipoxlorit konsentratsiyasidan muhimroq ekanligini ko'rsatadi. Isitgich drenaj davrlarida ta'sir qiladigan darajada o'zgarib turadigan yoki to'plamli ishlaydigan o'simliklar konsentratsiyadan qat'i nazar, tez ishdan chiqdi.
Uch bosqichli yivlanishning oldini olish uchun dizayn va operatsion strategiyalar{0}}
Uchta muhandislik strategiyasi NaOCl xizmatida uch-fazali yivlanishni oldini oladi yoki keskin kamaytiradi. Eng ishonchli narsa, isitgichning har doim to'liq suv ostida qolishini ta'minlashdir. Isitish elementining tepasida minimal suyuqlik darajasi bo'lgan idish yoki halqani loyihalashtiring va suyuqlik sathi g'ilofning yuqori qismidan pastga tushib qolsa, isitgichni quvvatsizlantiradigan-past darajadagi o'chirish tugmachasini o'rnating.
Toʻliq suvga choʻmish imkonsiz boʻlsa, ikkinchi strategiya nasos yoki isitgichning ishlashidan qatʼiy nazar suyuqlik darajasini doimiy ushlab turish orqali nam{0}}quruq velosipedni yoʻq qilishdir. Doimiy{2}}darajadan oshib ketadigan suv oqimi yoki darajani nazorat qilish valfi suyuqlik yuzasining qobiq yuzasi bo'ylab harakatlanishini oldini oladi.
Uchinchi strategiya daraja o'zgarishining oldini olish mumkin bo'lmagan tizimlarga taalluqlidir. Isitgichni vertikal emas, balki gorizontal ravishda o'rnating. Gorizontal yo'nalishda uch fazali chegara to'liq aylana emas, balki trubaning yuqori qismidagi bitta chiziq bo'lib, tepada hosil bo'lgan truba bosim chegarasiga tez kirmaydi. Bunga qo'shimcha ravishda, isitish elementi ekssentrik ravishda pastki tomonga joylashgan gorizontal trubkani shunday loyihalash mumkinki, g'ilofning yuqori qismi to'g'ridan-to'g'ri isitilmaydi, bu esa uch faza chegarasida mahalliy haroratni pasaytiradi.
Gipoxlorit xizmati uchun muqobil materiallar
Agar 316 zanglamaydigan po'latdan foydalanish kerak bo'lsa, lekin uch fazali ta'sirni bartaraf etishning iloji bo'lmasa, g'ilof materialini yangilash ma'lum foyda keltiradi, ammo umumiy zanglamaydigan po'latdan uch fazali gipoxlorit holatiga chinakam chidamli emas.
| Qoplama materiali | Chuqurlik chuqurligi 500 soat, 1% NaOCl, 40 daraja, nam{3}}quruq aylanish (mkm) | Nisbiy xarajat (316 ga qarshi) | Tavsiya etilgan |
|---|---|---|---|
| 316 zanglamaydigan po'lat | 620 | 1.0 | Yo'q (tezkor nosozlik) |
| 904L (UNS N08904) | 280 | 2.5 | Marginal |
| Qotishma 825 (UNS N08825) | 120 | 4.0 | Darajani nazorat qilish bilan qabul qilinadi |
| Titan 2-darajali | <10 | 2.2 | Ha (a'lo) |
| Titan 7-sinf | <5 | 2.5 | Ha (afzal) |
| PTFE{0}}qoplangan 316 (elektrsiz nikel taglik qatlami) | <5 (coating intact) | 3.0 | Ha, lekin qoplamaning shikastlanish xavfi |
2 yoki 7 darajali titan 70 darajagacha bo'lgan haroratlarda gipoxlorit hujumiga qarshi immunitetga ega va hatto uch fazali sharoitda ham passiv bo'lib qoladi. 0,8% NaOCl CIP halqasida 316 ta qobiqni 2-darajali titanium bilan almashtirgan oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash zavodidan olingan dala ma'lumotlari 24 oylik intervalgacha ishlashdan so'ng hech qanday yiv yoki chuqurlikni ko'rsatmadi, bu erda 316 ta qobiq ilgari har 3-4 haftada ishlamay qoldi.
Gipoxloritli pastadirli isitgichlar uchun spetsifikatsiya tili
Natriy gipoxlorit xizmati uchun elektr isitish quvurlarini sotib olayotganda, ho'l{0}}quruq aylanish yoki daraja o'zgarishi ehtimoli bor, muhandislar minimal talab sifatida 2-darajali titan yoki 7-darajali g'ilof materialini belgilashlari kerak. Mavjud tizimda 316 zanglamaydigan po'latdan foydalanilsa, quyidagi operatsion talablarni o'z ichiga oladi: darajani nazorat qilish tizimidan foydalangan holda suyuqlik darajasini har doim eng yuqori isitish elementi ustida ushlab turing; Agar daraja xavfsiz minimaldan pastga tushsa, isitish moslamasini quvvatsizlantirish uchun-isitgich kontaktori bilan bloklangan past darajadagi o'chirish tugmachasini o'rnating; tizimni to‘ldirish-va{8}}to‘ldirish davrlaridan ko‘ra doimiy darajada doimiy ishlash uchun loyihalash; va ultratovush qalinligini o'lchash yoki ko'rish oynasi orqali vizual tekshirish yordamida yiv ochish uchun har oy suyuqlik darajasida g'ilofni tekshiring. Gipoxlorit konsentratsiyasi 0,2% dan oshadigan Cl₂ va harorati 35 darajadan oshadigan yangi o'rnatish uchun titanium 7-darajali g'ilof materialini va isitgichning gorizontal yo'nalishini belgilang. Gipoxlorit xizmatidagi uch fazali chegara toʻliq suvga choʻmish yoki bugʻ fazali-taʼsir qilishdan tubdan farq qiladigan oʻziga xos agressiv mikro-muhitni yaratishini tan olgan holda, muhandislar ushbu ilovaning tez yiv ochish xususiyatining oldini olish uchun mos materiallar va tizim dizaynlarini tanlashlari mumkin.
