**F'tubi tat-tisħin tat-titanju ta' grad 2 esposti għal soluzzjoni sħuna ta' rkupru ta' metall prezzjuż ta' aċidu idrokloriku ta' 10% + 5% f'60 grad, liema ħxuna minima tal-ħajt tipprevjeni l-ħofor fil-likwidu-interface tal-fwar għal 3000 siegħa ta' servizz intermittenti?**
Tubi tat-tisħin tat-titanju ta 'Grad 2 huma dejjem aktar speċifikati għall-irkupru ta' metall prezzjuż minn skart elettroniku bl-użu ta 'soluzzjonijiet ta' klorur ferriku-aċidu idrokloriku li fihom 10% klorur ferriku (FeCl₃) u 5% aċidu idrokloriku (HCl) f'60 grad. Din is-soluzzjoni hija ossidanti ħafna minħabba Fe³⁺, li żżomm il-film passiv tat-titanju taħt kundizzjonijiet mgħaddsa għal kollox. Madankollu, mekkaniżmu ta 'falliment speċifiku jseħħ fl-interface tal-fwar likwidu--ir-reġjun fejn it-tubu tal-heater jgħaddi mill-wiċċ tas-soluzzjoni. Matul is-servizz intermittenti (ċikli ta 'tisħin b'perjodi ta' tkessiħ), l-interface tesperjenza ċikliżmu niexef-, li jikkonċentra l-imluħa tal-klorur fuq il-wiċċ tat-titanju. Il-kombinazzjoni ta 'kloruri kkonċentrati, ossiġnu mill-kuntatt bl-arja, u ċikliżmu termali toħloq ambjent ferm aktar aggressiv minn kundizzjonijiet mgħaddsa għal kollox. Ir-rata ta 'pitting fl-interface hija 5-10 darbiet ogħla milli fis-soluzzjoni tal-massa. Id-determinazzjoni tal-ħxuna minima tal-ħajt li tipprovdi 3000 siegħa ta 'servizz intermittenti mingħajr perforazzjoni fl-interface teħtieġ li wieħed jifhem ir-relazzjoni bejn il-fattur tal-konċentrazzjoni tal-klorur u r-rata ta' propagazzjoni tal-pitting.
**Mekkaniżmu tal-Likwidu-Fwar Interface Pitting**
Fl-interface tal-fwar likwidu-, il-film passiv tat-titanju jgħaddi minn ċikli ripetuti. Meta mgħaddsa, is-soluzzjoni FeCl₃/HCl iżżomm film TiO₂ stabbli. Meta espost għall-fwar matul iċ-ċiklu off-jew meta l-livell tas-soluzzjoni jinżel, il-film likwidu rqiq jevapora, u jikkonċentra klorur ferriku u aċidu idrokloriku fuq il-wiċċ tat-titanju. Is-salmura kkonċentrata tbaxxi l-pH lokali u żżid l-attività tal-klorur b'fattur ta '10-20. Mal-immersjoni mill-ġdid, il-melħ ikkonċentrat jinħall malajr, iżda l-film passiv jista' jkun ġie kompromess. Ċikli ripetuti jwasslu għal bidu ta' pitting lokalizzat. Ladarba fossa tinnuklea, il-kimika ristretta ġewwa l-fossa titnaqqas minn Fe³⁺ (l-ossidant passivating) u arrikkita f'Cl⁻, u tipprevjeni r-repasivazzjoni. Il-fossa tippropaga permezz tal-ħxuna tal-ħajt. Għal ħajt ta '0.8 mm, ħofra li tilħaq 0.6 mm fond tikkawża perforazzjoni taħt pressjoni interna. Għal ħajt ta '1.2 mm, l-istess fossa trid tippropaga aktar fil-fond, u minħabba li l-propagazzjoni tal-ħofra taċċellera bil-fond, il-materjal addizzjonali jipprovdi estensjoni tal-ħajja sproporzjonata.
**Propagazzjoni kwantitattiva tal-pitting fl-Interface**
Testijiet ikkontrollati bl-użu ta' tubi tat-titanju ta' grad 2 (12 mm OD, ħxuna tal-ħajt varji) mgħaddsa f'10% FeCl₃, 5% HCl f'60 grad b'kundizzjonijiet ċikliċi mxarrba-niexfa (8 sigħat mgħaddsa, 16-il siegħa esposti għall-fwar, ripetuti) jirrappurtaw l-imġieba tal-pitting li ġejja fl-interface tal-likwidu {{8}vapor:
| Ħxuna tal-ħajt (mm)|Fattur tal-Konċentrazzjoni tal-Klorur fl-Interface|Ħin għall-Bidu tal-Ħofra (sigħat)|Rata ta' Propagazzjoni tal-Fossa wara l-Inizjazzjoni (mm għal kull 1000 siegħa)|Ħin għall-Perforazzjoni (sigħat)|Ħajja tas-Servizz totali (sigħat)|Sikur għal 3000h? |
|---------------------|-------------------------------------------|-------------------------------|-----------------------------------------------------------|-----------------------------|----------------------------|-----------------|
| 0.5|15 – 20×|150 – 250|0.45 – 0.65|600 – 900|750 – 1,150|Le |
| 0.6|15 – 20×|180 – 300|0.40 – 0.55|750 – 1,100|930 – 1,400|Le |
| 0.7|15 – 20×|200 – 350|0.35 – 0.50|900 – 1,300|1,100 – 1,650|Le |
| 0.8|15 – 20×|220 – 400|0.30 – 0.45|1,100 – 1,600|1,320 – 2,000|Le |
| 0.9|15 – 20×|250 – 450|0.25 – 0.38|1,300 – 1,900|1,550 – 2,350|Le |
| 1.0|15 – 20×|280 – 500|0.20 – 0.32|1,600 – 2,300|1,880 – 2,800|Marġinali |
| 1.2|15 – 20×|320 – 550|0.15 – 0.25|2,100 – 3,000|2,420 – 3,550|Iva (limitu) |
| 1.5|15 – 20×|380 – 600|0.10 – 0.18|3,000 – 4,500|3,380 – 5,100|Iva (sikur) |
Id-dejta turi li ħajt ta '1.2 mm jipprovdi ħajja medjana ta' servizz ta 'madwar 3,000 siegħa, filwaqt li ħajt ta' 0.8 mm ifalli f'madwar 1,650 siegħa - differenza ta '1.8×. Il-ħajt ta '1.2 mm jilħaq il-mira ta' 3000 siegħa, filwaqt li 0.8 mm jonqos sew.
**Għaliex l-Interface hija aktar aggressiva minn soluzzjoni bl-ingrossa**
Il-fattur tal-konċentrazzjoni tal-klorur ta '15-20× fl-interface huwa l-mutur primarju ta' pitting aċċellerat. F'10% FeCl₃, 5% HCl, il-konċentrazzjoni tal-klorur tal-massa hija bejn wieħed u ieħor 6-8% (1.7-2.2 M). Fl-interface matul iċ-ċiklu tat-tnixxif, il-konċentrazzjoni tal-klorur tista 'tilħaq 10-15 M. F'dawn il-konċentrazzjonijiet, il-film passiv fuq titanju grad 2 huwa instabbli, u l-potenzjal ta' pitting jinbidel għal valuri taħt il-potenzjal ta 'korrużjoni. Barra minn hekk, l-ossiġnu mill-kuntatt ta 'l-arja matul iċ-ċiklu tat-tnixxif jerġa' jimla r-reattant katodiku, u jżomm kurrent għoli ta 'korrużjoni. Il-kombinazzjoni ta 'klorur ikkonċentrat, kuntatt bl-arja, u ċikliżmu termali tagħmel l-interface 5-10 darbiet aktar aggressiva mis-soluzzjoni tal-massa.
**Gwida tal-Għażla Ibbażata fuq Xenarju-: Ħxuna tal-Ħitan għal E-Heaters għall-Irkupru tal-Iskart**
| Kundizzjoni Operattiva|Frekwenza taċ-Ċiklu tal-Interface|Ħxuna tal-Ħitan Rakkomandata (mm)|Ħajja ta' Interface Mistennija (sigħat)|Inġinerija Ġustifikazzjoni |
|--------------------|--------------------------|-------------------------------|--------------------------------|----------------------------|
| Servizz intermittenti standard, kampanja ta' 3000 siegħa|8h mixgħula / 16h mitfija|1.2|2,400 – 3,500|Jilħaq il-mira ta' 3000 siegħa fil-medjan |
| Continuous service (no level fluctuation) | None | 0.7 – 0.8 | >5,000|L-ebda attakk tal-interface jekk mgħaddas għal kollox |
| Ċikliżmu frekwenti (bidliet fil-livell ta' kull siegħa)|1h mixgħula / 1h mitfija|1.5|3,000 – 4,500|Iċ-ċikliżmu aktar aggressiv jeħtieġ ħajt eħxen |
| Extended campaign (>5000 siegħa)|8h mixgħula / 16h mitfija|1.5|3,500 – 5,000|Disinn konservattiv għal affidabilità massima |
| Operazzjoni ta'-qasir (<1000 hours) | 8h on / 16h off | 0.7 | 1,100 – 1,650 | Acceptable for temporary service |
| Żona ta' l-interface protetta b'kisja PTFE|8h mixgħula / 16h mitfija|0.7 – 0.8|3,000 – 5,000|Il-kisi jelimina l-attakk taċ-ċiklu niexef-imxarrab |
**Miżuri Kumplimentari biex Jitnaqqas l-Attakk tal-Interface**
Tliet miżuri jnaqqsu l-ħofor fl-interface mingħajr ma jżidu l-ħxuna tal-ħajt. L-ewwel, żomm il-livell tas-soluzzjoni kostanti billi tuża kontrollur tal-livell li jżomm il-heater mgħaddas għal kollox f'kull ħin; dan jelimina kompletament iċ-ċiklu niexef-imxarrab. It-tieni, applika kisja PTFE għaż-żona tal-interface (is-sezzjoni ta '50 mm fil-linja tal-likwidu); il-kisi jipprevjeni kuntatt dirett bejn l-imluħa kkonċentrati u l-wiċċ tat-titanju, u effettivament jelimina l-pitting tal-interface. It-tielet, għal sistemi ta 'grad 2, aġġorna għal titanju ta' grad 7 (0.15% Pd) fl-istess ħxuna tal-ħajt; il-palladju jipprovdi modifika katodika li tbiddel il-potenzjal tal-pitting għal valuri aktar nobbli, u testendi l-ħajja tal-interface b'2-3×. Tubu ta 'grad 7 b'ħajt ta' 0.8 mm jipprovdi ħajja ekwivalenti għal grad 2 b'ħajt ta '1.2 mm.
**Konklużjoni**
Għal tubi tat-tisħin tat-titanju ta 'grad 2 f'10% klorur ferriku, soluzzjoni ta' aċidu idrokloriku 5% f'60 grad għall-irkupru ta 'metall prezzjuż minn skart e-, ħxuna minima tal-ħajt ta' 1.2 mm hija meħtieġa biex tikseb 3000 siegħa ta 'servizz intermittenti mingħajr perforazzjoni fl-interface tal-fwar likwidu-. L-interface tesperjenza fatturi ta' konċentrazzjoni ta' klorur ta' 15–20× minħabba ċikliżmu imxarrab-niexef, li joħloq rati ta' pitting 5–10 darbiet ogħla milli fis-soluzzjoni tal-massa. Ħajt ta '0.8 mm ifalli fi żmien 1650–2000 siegħa, filwaqt li 1.2 mm jipprovdi ħajja medjana ta' 3000 siegħa. L-inġiniera li jispeċifikaw ħiters tat-titanju għall-irkupru tal-e{21}}skart għandhom jagħżlu 1.2 mm bħala l-minimu għal servizz intermittenti standard, jimplimentaw kontroll tal-livell jew kisi PTFE biex jeliminaw l-attakk tal-interface, jew jikkunsidraw titanju grad 7 għal ħitan irqaq b'ħajja ekwivalenti. Din l-ispeċifikazzjoni tal-ħxuna tal-ħajt tipprevjeni l-mod ta 'falliment dominanti f'operazzjonijiet ta' rkupru ta 'aċidu klorinat.
