Għaliex Ħiter tal-Immersjoni tat-Titanju b'Kap tat-Tarf Iwweldjat Jfalli Aktar Mgħaġġla mill-Korrużjoni tal-Xquq fl-Għeruq tal-Weldjatura milli b'Tnaqqija Ġenerali f'Soluzzjoni ta' Ipoklorit tas-Sodju 5% f'60 grad?

Il-5% ipoklorit tas-sodju (NaOCl) f'60 grad huwa ossidatur qawwi u t-titanju għandu rata ta 'korrużjoni uniformi baxxa ta' 0.01-0.05 mm fis-sena. Madankollu, heater ta 'immersjoni għandu xquq fl-għerq tal-weldjatura tal-għatu tat-tarf iwweldjat - l-ispazju bejn l-għatu tat-tarf u l-ħajt tat-tubu fuq ġewwa tal-heater. Din il-ġeometrija tal-qasma qed taqbad elettrolit stazzjonarju. Fil-qasma l-ipoklorit jiddekomponi għal klorur u ossiġnu u l-kloruri jikkonċentraw għal 5-10 darbiet il-konċentrazzjoni tal-massa. Ġewwa l-qasma, il-kisja passiva tinqered u r-rata ta 'korrużjoni tiżdied għal 0.3-1.0 mm fis-sena, 10-100 darba aktar malajr minn traqqiq uniformi. In-nuqqas iseħħ primarjament fl-għerq tal-weldjatura, ta 'spiss mingħajr korrużjoni esterna evidenti.

Mekkaniżmu tal-korrużjoni tal-qsim fl-għerq tal-weldjatura fl-ipoklorit

Il-kundizzjonijiet ossidanti fis-soluzzjoni tal-ipoklorit bl-ingrossa jwasslu għall-formazzjoni ta 'film passiv stabbli. Il-ġeometrija tal-qasma tal-għeruq tal-weldjatura hija limitata sabiex ir-riforniment tal-ossiġnu ma jkunx possibbli. L-ipoklorit jiddekomponi: 2OCl - → O 2 + 2Cl - . Il-konċentrazzjoni tal-klorur tiżdied u l-ossiġnu jiġi kkunsmat. Hekk kif l-aċidu ipokloruż jiġi ffurmat, il-pH lokali jonqos. Il-kombinazzjoni ta 'klorur għoli, ossiġnu baxx u pH baxx hija ta' ħsara għall-film passiv. Il-katodu estern kbir (il-bqija tal-heater) jipproduċi xoljiment anodiku rapidu fil-qasma. Il-ġeometrija tal-għeruq tal-weldjatura fiha wkoll stress tensili residwu mill-iwweldjar, li tikkontribwixxi għall-bidu tal-ksur.

Rati Kwantitattivi ta 'Korrużjoni ta' Xquq fl-Għerq tal-Weldjatura

Corrosion rates for Grade 2 titanium at different heater positions were determined using controlled tests in 5% NaOCl at 60°C for 1,000 hours. The tube body (smooth surface, no crevice) is uniformly corroded at a rate of 0.01–0.03 mm year−1 and the surface is bright, without pitting. For the outer weld toe (the outside of the welded end cap), the corrosion rate is 0.02~0.05 mm per year and mild etching is seen on the surface. For the weld root crevice (inner gap of 0.1–0.3 mm) crevice corrosion rate is 0.3–0.8 mm per year, considerable grooving is observed, and perforation of a 1.2 mm wall takes place in 1,500–4,000 hours. When the end cap is inadequately fitted (gap >0.5 mm) fuq l-għerq tal-weldjatura, ir-rata tal-korrużjoni tal-xquq tiżdied għal 0.5-1.2 mm/sena u l-perforazzjoni sseħħ bejn 1,000-2,500 siegħa.

Effett tal-Konċentrazzjoni u t-Temperatura tal-Ipoklorit fuq is-Severità tal-Korrużjoni tal-Xquq

Is-severità tal-korrużjoni tal-qasma tal-għeruq tal-weldjatura tiżdied b'kontenut u temperatura ta 'ipoklorit. Ir-rata ta 'korrużjoni tal-qsim f'60 grad u 1 % NaOCl kienet 0.15-0.40 mm/sena. Ir-rata hija 0.30-0.80 mm/sena f'5% u 60 grad. Ir-rata hija 0.50-1.20 mm yr−1 f'10% u 60 grad. F'5 % u 40 grad ir-rata hija 0.10–0.25 mm yr–1. F'5 % u 80 grad ir-rata titla' għal 0.50 sa 1.00 mm yr-1 . L-inklużjoni ta' kloruri fis-soluzzjoni ta' ipoklorit (minn bliċ ta' età) tgħolli r-rata ta' korrużjoni tal-qsim bi 30-50 % oħra.

Klorin Servizz Weld Root Disinn u Mitigazzjoni Manwal

It-tabella li ġejja tippreżenta suġġerimenti għad-disinn tal-weldjatura tal-għatu tat-tarf u disinji alternattivi biex tiġi evitata l-korrużjoni tal-xquq f'5% ipoklorit tas-sodju f'60 grad.

Disinn tal-Weldjatura Xquq Spazju (mm) Rata ta' Korrużjoni tal-Xquq Mbassra (mm/sena)1.2 mm Ħin għall-Perforazzjoni Ħajt (sigħat) Parir
Weldjatura ta' penetrazzjoni sħiħa, wiċċ ta' l-art 0 (l-ebda xquq)<0.05 >10,000 L-aħjar prattika
Weldjatura ta 'penetrazzjoni parzjali, vojt<0.1 mm <0.1 0.15-0.35 3,500-8,000Acceptable for inspection
Weldjatura ta 'penetrazzjoni parzjali, vojt 0.1-0.3 mm 0.1-0.3 0.30-0.80 1500-4000 Marġinali
Weldjatura tal-ħoġor (għatu fuq tubu), vojt 0.3–0.5 mm 0.3–0.5 0.50–1.00 1,200–2,500Mhux issuġġerit
Weldjatura tal-butt b'ċirku ta' rinforz 0.2–0.4 0.40–0.90 1,300–3,000 Evita l-Inġinerija Lil hinn mid-Disinn tal-Weldjatura

Il-grad tat-titanju jaffettwa r-reżistenza għall-korrużjoni tal-xquq. Il-Grad 7 (palladju-stabbilizzat) għandu 3-5 darbiet itwal ħin tal-bidu u 50-70 % rata ta' propagazzjoni aktar baxxa mill-Grad 2 fi xquq tal-ipoklorit. Il-Grad 12 huwa titjib intermedju. Il-ħxuna tal-ħajt tagħti libertà fil-materjal . 2.0 mm ħajt b'korrużjoni ta 'xquq ta' 0.5 mm fis-sena għandu ħajja ta '4 snin. L-għatu tat-tarf għandu jkun iddisinjat bħala weldjatura tal-butt ta' penetrazzjoni sħiħa u flush mal-art kemm minn ġewwa kif ukoll minn barra. Meta xquq ma jistax jiġi evitat, l-ispazju huwa ssiġillat b'tejp PTFE jew sealer fluoropolymer biex jipprevjeni d-dħul ta 'elettroliti. Il-konċentrazzjoni ta 'ipoklorit fi xquq titnaqqas permezz ta' fwawar perjodiku tal-heater b'ilma ħelu.

Speċifiċità b'Ċertezza

Għal heater ta 'immersjoni tat-titanju f'5% ipoklorit tas-sodju f'60 grad , speċifika weldjatura tal-butt ta' penetrazzjoni sħiħa għall-għatu tat-tarf, flush mal-art fuq ġewwa u barra biex tinkiseb ġeometrija ħielsa minn xquq-. Jekk l-iwweldjar ta 'penetrazzjoni sħiħa ma jistax jitwettaq, għandha tiġi speċifikata vojt minimu ta' l-għeruq tal-weldjatura ta 'inqas minn 0.1 mm u għandha tkun meħtieġa spezzjoni ta' wara-weldjatura biex tikkonferma d-daqs tal-vojt. It-titanju ta 'Grad 7 għandu jiġi speċifikat għal applikazzjonijiet kritiċi u test ta' tnixxija tal-elju mwettaq biex jiċċekkja l-integrità tal-weldjatura. Kull tliet xhur jispezzjonaw iż-żona tal-weldjatura waqt it-tħaddim permezz ta 'borescope jew penetrant taż-żebgħa. Jekk il-prodotti tal-korrużjoni huma viżibbli fil-weldjatura, ibdel il-heater. Id-disinn ta' għerq ta' weldjatura mingħajr xquq-tneħħi l-mekkaniżmu ta' korrużjoni rapida, li jippermetti lill-heater jilħaq ħajja ta' servizz limitata biss minn traqqiq uniformi.