Doppvärmare i titan används vanligtvis i alkaliska värmetankar med medel-koncentration, alkaliska cirkulationssystem för rengöring och hög-förtvålningsprocessenheter. Titan anses allmänt vara stabilt i alkaliska miljöer vid konventionella temperaturer. Under långa-höga-alkaliska mättnadsförhållanden genomgår den ursprungliga täta amorfa TiO2-passiva filmen omkristallisationsfasomvandling. Det omkristalliserade oxidskiktet bildar lösa, porösa kristallkluster med dålig skyddsprestanda, vilket förlorar den ursprungliga självläkande förmågan. Konventionella rums-tester för alkalisk beständighet kan inte simulera hög-temperaturhydroxid-inducerad nedbrytning av filmomkristallisation.
När den alkaliska lösningen upphettas till en hög temperatur och når hydroxidmättnad, invaderar överskott av OH-joner kontinuerligt det passiva titanfilmsgittret. Lång-gitteromarrangering omvandlar tät amorf oxid till lös kristallin titanoxid. Den omkristalliserade filmen har många mikro-porer och korngap, vilket gör att korrosiva föroreningar i lösningen kan komma i direkt kontakt med metallmatrisen. Till skillnad från enhetlig filmförtunning är detta fel en strukturell fasförändring av den passiva filmen, som i grunden förstör det elektrokemiska skyddssystemet av titan.
Vid tidig användning uppvisar titanhöljets yta en jämn mjölkvit dimmig missfärgning utan gropbildning eller flagning. Operatörer betraktar det ofta som ofarlig hög-temperaturoxidavlagring. Faktum är att passiv filmomkristallisering och strukturell lossning har slutförts. Med kontinuerlig drift penetrerar föroreningsjoner den porösa filmen, vilket orsakar gropbildning under ytan och gradvis väggförtunning. Så småningom inträffar plötsligt mantelpenetrering och värmarefel utan uppenbara varningssignaler före-fel.
Effektiva tekniska åtgärder förhindrar filmrekristallisationsfel. Kontrolllösningens alkalinitet för att undvika hydroxidövermättnad vid hög temperatur. Optimera värmeeffekten för att förhindra lokal överhettning-inducerad filmfasövergång. Genomför regelbunden syraaktiveringspassivering för att återuppbygga tät skyddsfilm. Utför mikroskopisk filmstrukturdetektering under utrustningsöversyn.
|
Typ av värmare |
Risk för omkristallisering av alkalisk film |
Kärnnedbrytningsmekanism |
Diagnostisk funktion i ett tidigt-skede |
Viktig begränsningsteknisk åtgärd |
|---|---|---|---|---|
|
Titan |
Hög |
Mättad hydroxid med hög- temperatur inducerar TiO₂-filmomkristallisation; tät film omvandlas till lös porös kristallstruktur |
Enhetlig mjölkvit, dimmig yta missfärgning |
Kontrollera alkalinitetsmättnad; undvik lokal överhettning; regelbunden passiveringsreparation; mikroskopisk filmdetektering |
|
316L rostfritt stål |
Medium |
Alkalisk miljö med hög- temperatur påskyndar upplösning av kromfilm och jämn korrosion |
Mörk jämn ytoxidation |
Strikt kontrollera alkalisk koncentration och driftstemperatur |
|
Smält kvarts |
Medium |
Mättad alkali med hög- temperatur accelererar kiseldioxidupplösning och yterosion |
Lätt yta och ojämnhet |
Undvik långvarig-hög-alkalisk blötläggning |
|
PFA-jackad |
Obetydlig |
PFA-material motstår alkalisk erosion vid-hög temperatur utan strukturella förändringar |
Ingen ytavvikelse |
Konventionellt rutinunderhåll |
Slutsats:Alkalisk stabilitet i rums-temperatur kan inte garantera titansäkerhet i mättade alkaliska system med hög-temperatur. Hydroxid-inducerad passiv filmomkristallisering är ett unikt strukturellt felläge. Alkalinitetsmättnadskontroll och regelbunden filmreparation är viktiga skyddsåtgärder.
