Šta čini titanijumske grejne cevi idealnim za upotrebu u sredinama koje sadrže hlor?

Prijetnja hloridom: kako mediji na bazi klora{0}} uništavaju obične grijače
Postavke koje sadrže{0}}hlor su jedno od najgorih mjesta za rad industrijske opreme za grijanje. Morska voda, slani rastvori, rastvori hlorovodonične kiseline, hlor alkalne reakcije i mnogi hemijski međuproizvodi sadrže kloridne jone u sebi. Napadi izazvani hloridima{3}}i su veoma lokalizirani, stvarajući jame i pukotine koje brzo prolaze kroz metalne zidove, ostavljajući područja oko sebe kao da su još uvijek netaknuta.
Ova vrsta oštećenja je posebno loša za cijevi za grijanje. Više temperature ubrzavaju stopu korozije, a termički ciklusi dodaju napetost zbog koje nastaju pukotine. Hloridi su još više koncentrirani na površinama grijača kada postoje naslage i kamenac. Ovo stvara agresivno mikrookruženje koje može korodirati mnoge legure koje bi inače bile otporne na koroziju. Zbog toga se grijači koji su izloženi hloridnim medijima obično iznenada pokvare, što može dovesti do curenja, električnih problema ili kontaminacije procesnih tekućina.

U ovim situacijama, otpornost na koroziju ne znači usporavanje procesa; radi se o tome da se to potpuno zaustavi. Najvažnija stvar na koju treba obratiti pažnju pri odabiru materijala je njegova sposobnost da spriječi nastanak jama.
Zašto servis klorida uzrokuje kvar uobičajenih inženjerskih metala
Za otpornost na koroziju, nehrđajući čelici trebaju pasivni film koji je bogat hromom. Na mjestima gdje ima hlorida, ovaj premaz se može pokvariti na nekim područjima. Kada nastane jama, ograničeni oblik čini područje kiselim i punim klorida, što ubrzava proces prodiranja. Ovaj proces se još više ubrzava kada je temperatura visoka, a zrak je još uvijek u blizini grijaćih površina.
Hloridi uopće ne smetaju ugljičnim čelicima, a korodiraju brzo i ravnomjerno. Legure bakra bolje funkcioniraju u nekim primjenama u morskoj vodi, ali se i dalje mogu oštetiti erozijskom korozijom, pucanjem korozije pod stresom i kemijskim napadima kada su prisutni amonijak ili sulfidi. U mnogim industrijskim hloridnim sistemima, ovi materijali ne traju dugo i potrebno im je mnogo održavanja.
Budući da tradicionalni materijali ne koriste klorid, stručnjaci traže materijale koji su u osnovi imuni na lokaliziranu koroziju umjesto otporni samo u idealnim uvjetima.
Prednost titana: stabilnost pasivnog filma protiv napada hlorida
Pasivni sloj titanijum oksida koji se prirodno formira na titanijumu čini ga vrlo stabilnim, zbog čega titanijum radi tako dobro u situacijama sa hlorom. Ovaj oksidni film se jako dobro lijepi, fiksira se i ne raspada kada je izložen hloridu. Ima mnogo veće šanse za pojavu udubljenja od elektrohemijskih uslova koji se nalaze u tipičnim industrijskim aplikacijama za grejanje.
U tipičnim radnim uslovima, joni hlorida ne mogu da prođu ili poremete sloj titanijum oksida. Čak i ako je površina oštećena, novi titan odmah stupa u interakciju s vodom ili kisikom kako bi ponovo napravio zaštitni film. Ovakvo ponašanje-samoizlječenja zaustavlja širenje lokalizirane korozije.
Korozija se dešava ravnomjernije u ekstremnim uslovima, uključujući visoke temperature koje razgrađuju kiseline ili medije koji{0}}sadrže fluor, nego kroz katastrofalne rupe. Ova predvidljivost omogućava inženjerima da sa sigurnošću planiraju životni vek, što je veoma važno za sisteme koji moraju da budu sigurni.
Termička i mehanička stabilnost u sistemima sa puno hlora
Cijevi za grijanje od titana ne samo da su otporne na koroziju, već imaju i veliku mehaničku stabilnost u uvjetima s hloridom. Titanijum ostaje jak na raznim temperaturama i ne korodira kada dođe u kontakt sa brzo-tečnostima koje se kreću kao što su morska voda i cirkulišuće ​​slane vode. To ga čini dobrim za izmjenjivače topline, uranjajuće grijače i recirkulacijske sisteme gdje habanje izazvano protokom-ubrzava gubitak materijala u mekšim legurama.
Titanijum takođe nije sklon da se lako zaprlja u velikom broju tečnosti koje sadrže hlorid. Manje kamenca i naslaga pomažu u održavanju efikasnog prijenosa topline i zaustavljanju stvaranja uvjeta nalik na pukotine-koji pogoršavaju lokaliziranu koroziju u drugim materijalima. Ovo pomaže u održavanju toplinskih performansi stabilnim tokom vremena i znači da ne morate čistiti tako često.
Industrijska upotreba koja uključuje izloženost hloru
Sistemi za hlađenje morskom vodom, platforme na moru i obalni industrijski objekti koji su uvijek izloženi hloridima koriste cijevi za grijanje od titana. U postrojenjima za desalinizaciju, titanijumski grijači pomažu u predgrijavanju i termičkim postupcima bez pojave pitting ili pukotine korozije.
U hemijskoj obradi, titan se koristi za zagrevanje rastvora hlorovodonične kiseline, hlorisanih rastvarača i slanih tokova koji se koriste za pravljenje hlor alkalija. Sistemi za beljenje i dezinfekciju oslanjaju se na titanijumske grejne elemente za rastvore natrijum hipohlorita i hlor dioksida, gde bi kvar materijala uveo ozbiljne rizike po bezbednost i kontaminaciju.
Procesi galvanizacije koji koriste elektrolite na bazi klorida- i sistemi za tretman otpadnih voda koji upravljaju hlorisanim otpadnim vodama ilustruju prikladnost titanijuma kao poželjnog materijala u okruženjima bogatim hloridima-.
Stvari o kojima treba razmišljati pri odabiru materijala za vrlo visoke razine klorida
Komercijalno čisti titanijum stepena 2 zadovoljava većinu potreba za hloridima, ali neki uslovi zahtevaju bolje performanse. Paladijum-legirani razredi kao što je Grade 7 nude bolju stabilnost pasivnog filma kada se kiseline i hloridi pomiješaju zajedno. Ioni fluorida mogu napasti titan pod određenim uslovima, stoga sisteme koji sadrže fluoride treba pažljivo ispitati na kompatibilnost i procijeniti.
Ispravno dizajniranje stvari je i dalje veoma važno. Da biste maksimalno iskoristili prirodnu otpornost titanijuma, držite se dalje od pukotina, vodite računa da postoji odlična drenaža i održavajte uslove protoka ispravnim. Kada su pravilno specificirane i postavljene, titanijumske cijevi za grijanje mogu trajati decenijama na mjestima gdje se drugi materijali brzo kvare.
Zaključak: Uklanjanje glavnog mehanizma kvara
Lokalizirani mehanizmi korozije obično su uvijek uzrok kvara grijača na mjestima gdje je prisutan hlor. Titanijumske grejne cevi rešavaju ovaj problem ne usporavanjem korozije, već sprečavanjem njenog pokretanja. Budući da su imuni na piting izazvane hloridima-, mehanički su jaki i ponašaju se na predvidljiv način, radno stanje visokog{3}}visokog rizika postaje upravljiv i pouzdan sistem.
Ako su prisutni hloridi i kvar grijača ima utjecaj na rad, sigurnost ili kvalitetu, titan nije opciona nadogradnja. Razumno je da inženjeri učine kada postoji jasna i stalna opasnost od korozije.