Príčiny a opatrenia na riešenie neúplnej opravy pasívnej fólie pre titánové vykurovacie rúrky

Celistvosť a kompaktnosť povrchovej TiO₂ pasívnej fólie sú jedinými určujúcimi faktormi životnosti a odolnosti proti korózii čistých titánových vykurovacích rúrok. Mikro-defekty, stenčenie a miestne odlupovanie budú nepretržite produkované pasívnym filmom pri dlhodobom -období striedavého kyslého-zásaditého čistenia CIP, vplyvu tepelného cyklu a mikrobiálneho usadzovania. Hoci mnohé dielne vykonávajú rutinnú pasivačnú údržbu, stále sa stretávajú s častou jamkovou koróziou a potenciálnym útlmom, ktoré sú primárne výsledkom neúplnej opravy pasívnej fólie. Tento článok skúma základné príčiny neúspešnej opravy filmu a navrhuje štandardizované rektifikačné stratégie na dosiahnutie hustej a stabilnej regenerácie pasívneho filmu.

Primárnou príčinou neúplnej pasivácie je nedostatočný prísun rozpusteného kyslíka. Titánový pasívny film je -samoopravnou štruktúrou- závislou od kyslíka. Povrchová oxidová vrstva rúrky sa po čistení kyselinou CIP odstráni a zredukuje, čo si vyžaduje dostatočné množstvo rozpusteného kyslíka v médiu, aby sa obnovil-kompaktný ochranný film. Väčšina dielní využíva statické státie vody bez prevzdušňovania, čo vedie k lokálnemu nedostatku kyslíka v mŕtvych zónach, vrátane horného oblúka rúry a štrbín medzi podpornými stĺpikmi. Titánová matrica je vystavená nepretržitej korózii v dôsledku laxného a pórovitého charakteru novo vytvoreného oxidového filmu, ktorý nie je schopný zabrániť prenikaniu organických kyselín a chloridových iónov.

Povrchové nečistoty a nečisté zvyšky vodného kameňa sú významnými skrytými prekážkami tvorby filmu. Kontakt medzi titánovou matricou a pasivačným roztokom je izolovaný zvyškovými karbonizovanými cukrovými šupinami, precipitátmi anorganických solí a leštiacim prachom, ktorý pokrýva miestne povrchy rúrok. Napriek dokončeniu celkového pasivačného procesu je vytvorenie nového pasívneho filmu v zakrytých oblastiach nemožné, čo má za následok vznik mnohých mikroskopických koróznych medzier. V priebehu následnej fermentačnej výroby sa tieto prázdne oblasti s väčšou pravdepodobnosťou vyvinú do zdrojov bodovej korózie, ktoré sa postupne rozvinú do veľkoplošných-koróznych defektov.

Nekvalifikovaná oprava fólie je tiež výsledkom neprimerane kontrolovanej teploty a trvania počas pasivácie. Rýchly rozklad peroxidu vodíka urýchľuje príliš vysoká pasivačná teplota, čo vedie k nedostatočnému prísunu aktívneho kyslíka a neúplnému zahusteniu filmu. Nová fólia je tenká a nestabilná a pri tepelnom cyklovaní sa ľahko odlupuje v dôsledku nedostatočného času ponorenia alebo nízkej teploty. Okrem toho je účinok regenerácie filmu úplne narušený priamou pasiváciou bez prechodu neutrálnej vody po silnom alkalickom čistení, pretože zvyškové alkalické látky neutralizujú pasivačné činidlá.

Rovnomerná oprava pasívneho filmu je tiež sťažená lokálnym galvanickým rušením. Na povrchu titánovej rúrky dochádza k interferencii s potenciálnym rozdielom v dôsledku starnutia izolačného plášťa PTFE, odkrytých oceľových podpier a neizolovaných kovových spojovacích prvkov. Hrúbka pasívneho filmu je nerovnomerná v dôsledku rozdielu prúdu, čo vedie k tvorbe slabých koróznych zón v oblastiach s nízkym-potenciálom. Regionálne zlyhanie filmu bude dôsledkom dlhodobej-potenciálnej nerovnováhy, ktorá povedie k nekonzistentnej rýchlosti starnutia celého povrchu trubice.

Na vyriešenie problému nedostatočnej opravy pasívnej fólie je potrebné zaviesť systematické, štandardizované pasivačné postupy. Najprv sa pred pasiváciou ubezpečte, že titánová matrica je úplne odkrytá dôkladným odstránením povrchových kameňov a nečistôt. Druhým krokom je zabezpečiť, aby hladina rozpusteného kyslíka zostala počas pasivácie nad 6 mg/l, čím sa odstránia mŕtve zóny s nedostatkom kyslíka-. To sa dá dosiahnuť neustálym prevzdušňovaním. Udržujte teplotu 35–45 stupňov a predĺžte čas statického zrenia na 12–24 hodín, aby ste zabezpečili, že film bude mať dostatok času na zhustnutie.

Pomocné protikorózne izolačné opatrenia by sa mali implementovať synchronizovane. Aby sa zabránilo interferencii medzi rôznymi kovmi, je potrebné pravidelne vymieňať starnúce PTFE tesnenia a izolačné puzdrá. Použite offline pasiváciu peroxidom vodíka s úplným ponorením pre rúrky s dlhodobo-nízkym potenciálom dôkladne opraviť chybné filmy. Po každej údržbe vykonajte testovanie potenciálu, aby ste zaručili, že povrchový potenciál je rovnomerne rozložený a presahuje +150 mV.

Stručne povedané, skoré zlyhanie titánových vykurovacích trubíc je závažným chronickým problémom, ktorý je spôsobený neúplnou rekonštrukciou pasívnej fólie. Štyri hlavné príčiny sú nedostatok kyslíka, zvyšková špina, nesprávna kontrola parametrov a galvanické rušenie. Kompaktnosť a stabilita pasívnej fólie môže byť výrazne zlepšená, antikorózna schopnosť trubice sa môže zásadne zvýšiť a celkový servisný cyklus titánových vykurovacích zariadení môže byť predĺžený štandardizáciou pred-čistenia, dopĺňania kyslíka, teplotných časových parametrov a izolačnej ochrany.