Długoterminowe-działanie antykorozyjne-tytanowych rur grzewczych zależy całkowicie od ciągłej regeneracji gęstej warstwy pasywnej dwutlenku tytanu na powierzchni metalu. Ta warstwa ochronna może się stabilnie uformować i naprawić tylko wtedy, gdy w medium procesowym znajduje się wystarczająca ilość rozpuszczonego tlenu. Wiele zamkniętych zbiorników reakcyjnych, szczelnych naczyń fermentacyjnych i systemów cyrkulacji o niskim-przepływie cierpi z powodu niedoboru tlenu z powodu ograniczonego-kontaktu cieczy z powietrzem. Kiedy zawartość rozpuszczonego tlenu spadnie poniżej progu krytycznego, warstwa TiO₂ stopniowo traci zdolność-samonaprawy i pojawia się szereg ukrytych zagrożeń korozyjnych, które znacznie skracają żywotność tytanowych rur grzejnych nawet w środowisku kwasu organicznego i słabej solanki o niskiej-korozyjnej wodzie.
Niewielkich zadrapań i śladów ścierania na powierzchni rur nie da się naprawić bez wystarczającej ilości rozpuszczonego tlenu. Podczas instalacji, uderzenia cząstek płynu i regularnego czyszczenia CIP, na tytanowej folii pasywnej nieuchronnie tworzą się drobne defekty. W normalnych warunkach bogatych w tlen-tytan szybko łączy się z rozpuszczonym tlenem, tworząc nowy tlenek i wypełniając te mikro-defekty w ciągu kilku godzin. W środowiskach z niedoborem tlenu-odsłonięta świeża matryca tytanowa nie jest w stanie odbudować pełnej warstwy ochronnej. Punkty uszkodzeń przekształcają się w trwałe punkty inicjacji korozji, w których jony kwasów organicznych i chlorków w sposób ciągły erodują do wewnątrz, tworząc rozproszone wżery na ściance rury.
Niska zawartość rozpuszczonego tlenu przyspiesza równomierne rozcieńczanie warstwy pasywnej w mediach zawierających chlorki. Tytan wykazuje doskonałą odporność na chlorki w warunkach-wystarczających tlenu, ponieważ nienaruszona warstwa TiO₂ blokuje penetrację chlorków. Kiedy tlenu jest niewystarczająco, istniejący film pasywny powoli się rozpuszcza i nie jest uzupełniany, zmniejszając z dnia na dzień swoją grubość. Osłabiona powłoka nie jest w stanie oprzeć się inwazji jonów chlorkowych, co prowadzi do płytkiej, ale rozległej, jednolitej korozji powierzchniowej. W ciągu kilku miesięcy ciągłej pracy ogólna utrata grubości ścianki kumuluje się i zwiększa ryzyko wycieku przez-ściankę, szczególnie w strefach-narażonych na ciepło spawu z naturalnie cieńszą naturalną powłoką pasywną.
Beztlenowe szczeliny statyczne na kołnierzach i pod osadami tworzą silne, zlokalizowane punkty zapalne korozji. Osad pokrywający powierzchnię rury i wąskie szczeliny kołnierzy odcinają dopływ tlenu do metalowej powierzchni uwięzionej w tych zamkniętych obszarach. Nawet jeśli główny nurt cieczy zawiera umiarkowany rozpuszczony tlen, mikrośrodowisko pod osadami staje się całkowicie beztlenowe. Bez tlenu wspomagającego naprawę powłoki substancje żrące gromadzą się w szczelinach i trawią głębokie wżery w pionie. Tego rodzaju ukrytej beztlenowej korozji szczelinowej nie można wykryć podczas rutynowych patroli wzrokowych i często powoduje on nagły wyciek grani kołnierza bez wczesnych sygnałów ostrzegawczych.
Ryzyko korozji galwanicznej zwiększa się, gdy dystrybucja tlenu jest nierówna. W tym samym zbiorniku sekcje rur grzewczych zanurzone w przepływającej cieczy bogatej w tlen-służą jako stabilne katody z pełną warstwą pasywną, podczas gdy obszary statyczne z niedoborem tlenu-działają jak anody z uszkodzoną powłoką. Pomiędzy dwiema częściami tej samej rurki tytanowej tworzy się różnica potencjałów, powodując wewnętrzną-korozję galwaniczną. Strefa beztlenowa o niskiej-tlenie jest odporna na wszystkie reakcje korozji i podlega szybkiemu rozcieńczaniu osnowy, nawet bez kontaktu z różnymi metalowymi łącznikami.
Proste, praktyczne środki mogą podnieść poziom rozpuszczonego tlenu w celu ochrony tytanowych rur grzewczych. Zainstalować dysze napowietrzające obiegowe, aby regularnie wprowadzać czyste powietrze do zbiornika; zwiększyć prędkość przepływu płynu, aby zwiększyć obszar kontaktu-cieczy z powietrzem; okresowo opróżniaj i wentyluj szczelnie zamknięte urządzenia podczas konserwacji związanej z wyłączeniem. Unikaj całkowicie zamkniętego,-zerowego napowietrzania,-długoterminowego działania systemów tytanowych rur grzejnych.
表格
| Stan rozpuszczonego tlenu | Ryzyko korozji tytanowych rur grzewczych | Ukierunkowana miara poprawy |
|---|---|---|
| Średnia-wystarczająca ilość tlenu (>6 mg/l) | Folia pasywna-samodzielnie naprawia zarysowania,-stabilnie chroni przed korozją | Utrzymuj istniejące parametry napowietrzania i cyrkulacji |
| Umiarkowany niedobór tlenu (2–6 mg/l) | Powolne ścieńczenie warstwy pasywnej, drobne rozproszone mikro-wżery | Zwiększ przepływ cyrkulacyjny, aby zwiększyć mieszanie-ciekłego powietrza |
| Ciężkie środowisko beztlenowe (<2 mg/l) | Nienaprawialne wady powierzchni, głębokie beztlenowe wżery szczelinowe | Zainstaluj sprzęt napowietrzający w celu ciągłego uzupełniania tlenu |
| Statyczny osad/szczelina kołnierza zerowa-mikrostrefa tlenu | Ukryte pionowe głębokie wżery, nagłe ryzyko wycieku spoiny | Regularne płukanie pod wysokim-ciśnieniem w celu wyeliminowania osadu |
Krótkie podsumowanie
Rozpuszczony tlen jest niezbędnym surowcem do regeneracji pasywnej warstwy tytanu. Niewystarczająca ilość tlenu utrudnia-samonaprawę defektów powierzchniowych, pogarsza erozję chlorkową i powoduje ukrytą beztlenową korozję szczelinową. Dodawanie urządzeń napowietrzających i optymalizacja cyrkulacji płynu w celu utrzymania odpowiedniej ilości rozpuszczonego tlenu to podstawowa metoda gwarantująca długoterminową-antykorozyjną-stabilność tytanowych rur grzewczych.
