F'liema Limitu Speċifiku ta 'Konċentrazzjoni ta' Aċidu Sulfuriku 1.2 Millimeter 316 Stainless Steel Sheath Jeħtieġu Post-Weld Annealing biex Tipprevjeni l-Korrużjoni Intergranulari f'Heaters ta 'Immersjoni Elettrika?

L-inġiniera tal-manutenzjoni tal-pjanti li jieħdu ħsieb ħiters elettriċi ta 'immersjoni f'impjanti ta' trattament ta 'ilma mormi muniċipali u industrijali jiffaċċjaw ambjent ta' korrużjoni iebsa minħabba livelli varjabbli ta 'klorur, temperaturi elevati minn proċessi bijoloġiċi u tħaddim intermittenti. B'differenza mis-servizz kimiku nadif fejn il-konċentrazzjonijiet huma kkontrollati, il-konċentrazzjonijiet tal-klorur fl-ilma tad-drenaġġ ivarjaw skont ir-rimi industrijali, it-tnixxija tal-melħ fit-toroq u l-evaporazzjoni fil-baċiri tat-trattament. Dan huwa spiss il-każ b'għata ta 'l-istainless steel 316 ta' 1.2 mm li għandha bilanċ tajjeb ta 'spejjeż u reżistenza ġenerali għall-korrużjoni għal dawn l-applikazzjonijiet. Iżda jekk il-konċentrazzjoni tal-klorur u t-temperatura tal-wiċċ tal-għant huma lil hinn minn ċerti limiti, il-penetrazzjoni tal-pitting tista 'tiżviluppa f'sitt xhur, li teħtieġ sostituzzjoni frekwenti u għalja. L-aħjar kombinazzjoni ta 'kontenut ta' klorur u temperatura tal-wiċċ tal-għant li tillimita għant ta '1.2 mm 316 għal ħajja ta' servizz ta 'sitt xhur fis-servizz tat-tisħin tal-ilma mormi hija identifikata f'dan id-dokument.

Kinetika tal-penetrazzjoni tal-pitting fi 316 espost għall-ilma tad-drenaġġ li fih il-klorur-
Mil-lat elettrokimiku, l-imġieba tal-pitting ta '316 fl-ilma tad-drenaġġ hija simili għal soluzzjonijiet ta' klorur aktar nodfa iżda hija msaħħa bil-preżenza ta 'attività bijoloġika, partikuli sospiżi u pH li qed jinbidel. Il-klorur huwa normalment preżenti fl-ilma tad-drenaġġ fi kwantitajiet minn 100 ppm sa 2,000 ppm, bi spikes li jaqbżu l-5,000 ppm waqt avvenimenti ta 'skariku industrijali. 316 f'500 ppm klorur huwa madwar 60 °C. It-temperatura kritika tal-pitting f'1000 ppm klorur titbaxxa għal 50 grad. B'2,000 ppm klorur, jinżel għal 40 grad. Id-densità tal-watt applikata (ġeneralment 5-10 W/cm² għas-servizz tad-drenaġġ) tikkawża li t-temperatura tal-wiċċ tal-għant tkun 15-30 ° C 'il fuq mit-temperatura tal-ilma tad-drenaġġ bl-ingrossa għal heater ta' immersjoni. F'baċin tat-trattament miżmum f'35°C b'heater ta' 8 W/cm², it-temperatura tal-wiċċ tal-għant hija 50-60°C. Jekk il-konċentrazzjoni tal-klorur fl-ilma hija 1,000 ppm f'dak il-ħin it-temperatura kritika tal-pitting ta '50 ° C tinqabeż u l-pitting iseħħ fi żmien jiem. Il-fosos jinfirxu b'rati ta' 0.5-2.0 mm/xahar ladarba jinbdew f'ilma sħun tad-dranaġġ, u jiksru ħajt ta' 1.2-mm fi 3-12-il ġimgħa. Għalhekk, il-kriterju ta' sostituzzjoni ta' sitt xhur jintlaħaq jekk il-bidu tal-pitting iseħħ fl-ewwel xahar u l-propagazzjoni titlesta fil-ħames xhur li ġejjin.

Sitt-Kombinazzjonijiet ta' Temperaturi Kritiċi tal-Ħajja tal-Klorur-
Riżultati ta’ ttestjar ta’ immersjoni ta’ 316-il kampjun f’ilma mormi simulat ta’ attività bijoloġika normali (pH 6.5-7.5, partiċelli sospiżi moderati) jindikaw il-kombinazzjonijiet li ġejjin ta’ konċentrazzjoni ta’ klorur bl-ingrossa u temperatura tal-wiċċ tal-għant li jagħtu ħajja ta’ servizz massima ta’ sitt xhur għal ħajt ta’ 1.2 mm: Il-valuri huma għal tħaddim kontinwu b’densità normali ta’ watts ta’ W/cm26.

Konċentrazzjoni tal-klorur tal-massa (ppm) Temperatura kritika tal-wiċċ tal-għant għall-bidu tal-ħofra fi żmien 30 jum Rata ta’ propagazzjoni tal-fossa (mm/xahar) f’din it-temperatura Ħin sa 1.2 mm penetrazzjoni wara l-bidu Ħajja totali tas-servizz (bidu + propagazzjoni) 300 – 500 ppm 'il fuq minn 70 grad 0.4 – 0.7 mm/xahar 5 – 0.7 mm/xahar 30 – 4 mm/xahar 30 – 4 0. 'il fuq minn 60 grad 0.6 – 1.0 mm/xahar 1.5 – 2 xhur 2 – 3 xhur 800 – 1,200 ppm 'il fuq minn 55 grad 0.8 – 1.2 mm/xahar 1 – 1.5 xhur 1.5 – 2.5 xhur 1,200 – 1,150. mm/xahar 0.8 – 1.2 xhur 1 – 2 xhur 1,500 – 2,000 ppm 'il fuq minn 45 grad 1.2 – 1.8 mm/xahar 0.7 – 1 xahar 1 – 1.5 xhur 2,000 – 3,000 ppm40°C 1.5 – 1.8 mm/xahar 1.5 – 0.0. 1.5 xhur
>3,000 ppm>35°C >2.0 mm/xaharUnder 0.6 monthUnder 1 month
Għal ħajja ta' servizz ta' sitt xhur, il-prodott tal-kontenut tal-klorur u t-temperatura tal-wiċċ tal-għant għandhom jippermettu għal minimu ta' tliet xhur għall-bidu tal-ħofra u tliet xhur għall-propagazzjoni. Dan iseħħ biss meta t-temperatura tal-wiċċ tal-għant tkun mill-inqas 5-10 ° C taħt it-temperatura kritika tal-pitting għall-konċentrazzjoni tal-klorur involuta. It-temperatura tal-wiċċ tal-għant għandha tkun taħt il-55 ° C għal 500 ppm klorur. Għal 1,000 ppm klorur, għandu jkun inqas minn 45 ° C. Għal 2,000 ppm klorur għandu jkun inqas minn 35 grad.

Pakkett Operattiv Sikur Ħajja ta 'Servizz ta' 6 Xahar
It-temperatura massima permissibbli ta 'l-ilma mormi bl-ingrossa għal għant ta' 1.2 mm 316 f'densitajiet ta 'watt differenti biex tinkiseb ħajja ta' servizz ta 'sitt xhur f'meded differenti ta' konċentrazzjoni ta 'klorur hija mogħtija fit-tabella ta' akkumpanjament. Il-valuri jiggarantixxu li t-temperatura tal-wiċċ tal-għant tkun mill-inqas 5 gradi taħt it-temperatura kritika tal-pitting għall-kontenut tal-klorur mogħti.

Firxa ta' Konċentrazzjoni tal-Klorur (ppm) Temperatura Kritika tal-Pitting Minus 5°C Marġni ta' Sigurtà Massima Safe Bulk Temperature f'5 W/cm² (15°C żieda) Mass Safe Bulk Temperature f'8 W/cm² (25°C żieda) Massimu Safe Bulk Temperature f'10 W/cm² (30°C)
Inqas minn 300 ppm 75°C 60°C 50°C 45°C 300 – 500 ppm 65°C 50°C 40°C 35°C 500 – 800 ppm 55°C 40°C 30°C 25°C 820°C 820°C 820°C 800°C 800°C 20°C 15°C 1,200 – 1,500 ppm 40°C 25°C 15°C 10°C 1,500 – 2,000 ppm 35°C 20°C 10°C Mhux fattibbli
Aktar minn 2,000 ppm Taħt 30 grad Mhux disponibbli Mhux disponibbli Mhux disponibbli
Għal baċin tat-trattament tad-drenaġġ f'temperatura tal-massa ta '35 °C u livelli normali ta' klorur ta '500-800 ppm, għant ta' 1.2 mm 316 f'8 W/cm² jagħti temperatura tal-wiċċ tal-għant ta 'madwar 60 °C. Dan huwa ogħla mil-limitu sikur ta '55 °C u l-ħajja tas-servizz ta' sitt xhur hija improbabbli. Biex tikseb ħajja ta '6 xhur, l-operatur għandu jnaqqas id-densità tal-watt għal 5 W/cm² (il-limitu sikur ta' 55°C jippermetti 40°C bl-ingrossa, iżda l-massa hija 35°C-aċċettabbli), qatra t-temperatura tal-massa, jew jittollera sostituzzjoni aktar frekwenti.

Id-disinn jinbidel għal aktar minn sitt xhur ta 'ħajja
Jekk il-kundizzjonijiet tal-proċess huma qrib il-ħajja tas-servizz ta 'sitt-xhur, tliet aġġustamenti tad-disinn jistgħu jtawlu l-ħajja tas-servizz mingħajr ma jimmodifikaw il-materjal tal-għant jew il-ħxuna tal-ħajt. L-ewwel huwa li twaħħal tajmer jew kontrollur tat-temperatura biex itfi l-heater meta l-baċin ikun sħun biżżejjed. Operazzjoni intermittenti tfisser inqas ħin fit-temperatura u għalhekk ħajja kalendarja itwal, anki jekk is-sigħat totali fit-temperatura huma l-istess. It-tieni bidla hija li tpoġġi l-heater f'post ta 'fluss għoli. Iż-żieda tat-taqlib twassal għal żieda fil-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana u għal tnaqqis taż-żieda fit-temperatura tal-wiċċ tal-għant minn 25°C għal 10-15°C bl-istess densità tal-watt. Ħiter li jilħaq temperatura tal-wiċċ ta' 60°C f'kundizzjonijiet staġnati jista' jitħaddem f'50°C f'ilma tad-drenaġġ ċirkolat tajjeb-, li jaqa' taħt il-limitu kruċjali. Il-bidla finali hija li żżid sonda ta 'monitoraġġ tal-korrużjoni u tissostitwixxi l-ħiters b'mod proattiv meta s-sonda tiskopri l-bidu tal-pitting. Dan jipprevjeni falliment f'daqqa, għalkemm ġeneralment ma jestendix il-ħajja. Għal impjanti tat-trattament tad-drenaġġ b'kontenut ta 'klorur ta' aktar minn 1,000 ppm jew temperaturi bl-ingrossa ta 'aktar minn 40 ° C, l-inġiniera għandhom jispeċifikaw liga aktar reżistenti għall-pitting bħal azzar inossidabbli 317 (3.5% molibdenu) jew Alloy 825. L-ispiża inkrementali normalment tkun 20-50% ogħla minn 316-il sena tas-servizz, iżda l-ħajja tas-servizz hija estiża minn 316-il sena. Meta tagħżel ħiters għas-servizz tad-drenaġġ, huwa importanti li tinġabar dejta dwar il-konċentrazzjoni tal-klorur minn diversi avvenimenti ta 'kampjunar matul sena, peress li l-bidliet staġjonali jistgħu jkunu konsiderevoli. Ħiter iddisinjat għas-sajf jista 'malajr ifalli fix-xitwa jekk it-tnixxija tal-melħ tat-triq iżid il-livelli tal-klorur. Il-limitu ta' sostituzzjoni ta' sitt xhur mhuwiex kwantità iżda konsegwenza prevedibbli tal-konċentrazzjoni tal-klorur u t-temperatura tal-wiċċ tal-għant. B'żewġ karatteristiċi mkejla, l-inġiniera jistgħu jbassru b'mod preċiż il-ħajja tal-heater u l-pjanijiet ta 'manutenzjoni tad-disinn, u jevitaw kemm fallimenti mhux mistennija kif ukoll sostituzzjoni prematura ta' ħiters li għadhom funzjonali.