Linja ta 'pickling ta' l-istainless steel issostitwiet it-tielet heater ta 'immersjoni 316L tagħha f'sentejn. Kull heater kien falla bl-istess mod-korrużjoni tal-pitting tul il-ħjatat tal-weldjatura u fil-linja tal-likwidu, segwit minn tnixxijiet minn-ħajt li kkontaminaw il-banju. Is-soluzzjoni tal-pickling kienet taħlita ta 'aċidi nitriku u idrofluworiku f'55 grad, kimika li l-istainless steel 316L mhuwiex iddisinjat biex jimmaniġġa. It-tim tal-manutenzjoni kien assuma li l-istainless steel kien adegwat minħabba li l-banju kien "biss aċidu." Il-fallimenti ppruvaw mod ieħor.
L-istainless steel 316L huwa l-materjal default għal ħafna applikazzjonijiet ta 'heater ta' immersjoni. Huwa rħas, disponibbli faċilment, u reżistenti għal firxa wiesgħa ta 'kimiċi ħfief. Iżda fil-pickling ta 'aċidu mħallat-partikolarment dawk li fihom aċidu idrofluworiku, kloruri, jew konċentrazzjonijiet għolja ta' aċidi riduttivi-316L hija l-għażla żbaljata. PTFE, minkejja l-konduttività termali aktar baxxa tiegħu u l-ispiża ogħla, jagħti ħajja ta 'servizz li l-istainless steel ma jistax jaqbel.
Għaliex 316L Jfalli fil-Pinkling Aċidu Imħallat
L-istainless steel 316L jiddependi fuq film passiv tal-ossidu tal-kromju għar-reżistenza għall-korrużjoni. Il-film huwa stabbli f'ambjenti ossidanti u f'ħafna aċidi ħfief. Tkisser fil-preżenza ta 'speċi aggressivi speċifiċi.
L-aċidu idrofluworiku huwa l-aktar ta 'ħsara. Il-joni tal-fluworidu jattakkaw il-film passiv direttament, u ma jħalluhx jirriforma. Ladarba l-film jinkiser, il-metall sottostanti jissaddad malajr. Il-korrużjoni hija lokalizzata-pitting, crevice attakk, u weldjatura-linja attakk-aktar milli uniformi. Ħiter jista 'jitlef il-ħxuna tal-ħajt f'żona żgħira u jfalli filwaqt li l-bqija tal-għant għadu jidher intatt.
Il-kloruri jikkawżaw ħsara simili, għalkemm il-mekkaniżmu huwa differenti. Il-joni tal-klorur jippenetraw il-film passiv f'punti dgħajfa u jibdew il-pitting. Il-fosos japprofondixxu u jistgħu jippenetraw il-ħajt. Banjijiet tal-pickling nitriku-idrofluworiku mħallta fihom iż-żewġ speċi, u l-kombinazzjoni hija aktar aggressiva minn waħda minnhom waħedha.
| Kimika | 316L Rata ta 'Korrużjoni | Modalità Attakk Primarju | Ħajja tas-Servizz Mistennija | PTFE Idoneità |
|---|---|---|---|---|
| 10% aċidu nitriku, 50 grad | <0.1 mm/year | Uniformi, ħafif | >10 snin | Tajjeb |
| 10% nitriku + 2% HF, 50 grad | 1.0–5.0 mm/sena | Pitting, attakk tal-weldjatura | 3–10 xhur | Eċċellenti |
| 15% nitriku + 3% HF, 55 grad | 3.0–10.0 mm/sena | Pitting sever | 1–4 xhur | Eċċellenti |
| 20% HCl, 60 grad | 5.0–15.0 mm/sena | Pitting, crevice | <2 months | Eċċellenti |
| 10% sulfuriku + 2% HF, 60 grad | 2.0–8.0 mm/sena | Attakk tal--linja tal-weldjatura | 2–8 xhur | Eċċellenti |
Rati ta' korrużjoni għall-istainless steel 316L f'pickling bl-aċidu mħallat meta mqabbla mal-adegwatezza tal-PTFE
Il-Vulnerabilità tal--Linja ta' Weld
Il-ħiters tal-immersjoni tal-istainless steel huma fabbrikati b'ġonot iwweldjati-kisja-sa-flanġ, għant-sa-terminal, u xi kultant weldjaturi lonġitudinali. Il-proċess tal-iwweldjar jibdel il-metallurġija fiż-żona milquta tas-sħana-, u joħloq żoni li huma inqas reżistenti għall-korrużjoni mill-metall bażiku.
Fil-pickling tal-aċidu mħallat, il-linji tal-weldjatura huma l-ewwel oqsma li jfallu. Iż-żona tas-sħana-affetwata jista' jkollha kontenut imnaqqas ta' kromju minħabba preċipitazzjoni tal-karbur, jew jista' jkollha stress residwu li jippromwovi l-qsim. Il-joni tal-fluworidu u tal-klorur jattakkaw dawn iż-żoni mdgħajfa b'mod preferenzjali.
Ħiters ta 'immersjoni PTFE m'għandhomx linji ta' weldjatura fiż-żona mxarrba. L-għant huwa estrużjoni jew iffurmar tal-polimeru kontinwu, u l-ġonta tal-flanġ hija ssiġillata mekkanikament jew marbuta kimikament aktar milli wweldjati. Dan jelimina l-vulnerabilità tal-linja tal-weldjatura-li tillimita l-ħajja tas-servizz tal-istainless steel f'kimiċi aggressivi tal-pickling.
Trasferiment tas-Sħana u Skambju ta' Daqs-Offs
L-istainless steel 316L għandu konduttività termali ta 'madwar 16 W/m·K-bejn wieħed u ieħor 64 darba ogħla minn PTFE. Ħiter ta 'l-istainless steel jista' jaħdem b'3–5 W/cm² mingħajr sħana żejda, filwaqt li heater PTFE huwa limitat għal 1.0–1.5 W/cm² fil-biċċa l-kbira tal-banjijiet tal-pickling.
Il-konsegwenza prattika hija d-daqs. Ħiter ta' l-istainless steel ta' 6 kW jista' jeħtieġ biss 1,500 cm² ta' wiċċ ta' għant, li jitwaħħal f'qatta kompatta. Ħiter PTFE ta' 6 kW b'1.2 W/cm² jeħtieġ 5,000 ċm²-aktar minn tliet darbiet l-erja tas-superfiċje. F'tankijiet bi spazju limitat tal-heater, l-għażla tal-istainless steel tista' taqbel fejn PTFE ma jkunx.
| Materjal tal-Heater | Konduttività Termali | Densità ta 'Watt Sikura f'Aċidu Imħallat | Erja tal-wiċċ għal 6 kW | Footprint Relattiv |
|---|---|---|---|---|
| Azzar li ma jissaddadx 316L | 16 W/m·K | 3–5 W/ċm² | 1,200–2,000 ċm² | Kompatt |
| PTFE | 0.25 W/m·K | 1.0–1.2 W/ċm² | 5,000–6,000 ċm² | 3–4× akbar |
| Titanju | 22 W/m·K | 2–4 W/ċm² (limitat minn HF) | 1,500–3,000 ċm² | Kompatt |
| PVDF | 0.20 W/m·K | 0.8–1.2 W/ċm² | 5,000–7,500 ċm² | Akbar |
It-trasferiment tas-sħana u t-tqabbil tad-daqs għall-ħiters tal-immersjoni f'pickling bl-aċidu mħallat
Meta Stainless Steel Għadu Jagħmel Sens
L-istainless steel mhux dejjem l-għażla żbaljata. F'soluzzjonijiet ta 'pickling ħafif-aċidu nitriku dilwit mingħajr fluworidi jew kloruri-316L jaħdem tajjeb u jiswa inqas minn PTFE. F'dawk l-applikazzjonijiet, id-densità ogħla ta 'watt u d-daqs kompatt ta' l-istainless steel huma vantaġġi.
Il-punt tad-deċiżjoni huwa l-preżenza ta 'speċi aggressivi. Jekk il-banju jkun fih aċidu idrofluworiku, kloruri, jew konċentrazzjonijiet għoljin ta' aċidi li jnaqqsu, l-istainless steel huwa għażla ta' żmien qasir-. Jekk il-banju huwa aċidu ossidanti ħafif, l-istainless steel jista 'jkun adegwat.
Tqabbil tal-Ispejjeż Totali Maż-Żmien
Il-prezz tax-xiri ta 'heater 316L huwa tipikament 40-60% inqas minn heater PTFE komparabbli. Iżda fil-pickling ta 'aċidu mħallat, il-heater ta' l-istainless steel jista 'jdum biss 3-10 xhur, filwaqt li l-heater PTFE idum 3-5 snin.
Fuq perjodu ta' ħames-snin, l-għażla tal-istainless steel teħtieġ 6–20 sostituzzjoni, filwaqt li l-għażla PTFE teħtieġ 1–2. Ix-xogħol u l-ħin ta' waqfien għal kull sostituzzjoni-ixxotta t-tank, it-tneħħija tal-ħiter fallut, l-installazzjoni tal-ġdid, u l--rikwalifikazzjoni tal-banju-żidu sostanzjalment mal-ispiża tal-għażla tal-istainless steel.
Meta l-Heaters Standard Ma Jistgħux Joqogħdu fiż-Żona tal-wiċċ Meħtieġa
Tankijiet ta 'pickling ta' aċidu mħallat bi spazju periferali limitat ħafna drabi ma jistgħux jakkomodaw ħiters ta 'immersjoni PTFE standard fid-densitajiet baxxi ta' watt li titlob il-kimika. Dazju ta' 6 kW f'1.0 W/cm² jeħtieġ 6,000 ċm² ta' wiċċ tal-għant-aktar minn unità waħda dritta jew forma ta' L-li tipprovdi f'dimensjonijiet tipiċi tat-tank.
Konfigurazzjoni ta' heater ta' immersjoni ta' PTFE apposta b'disinn li jsegwi b'ħafna-pass jew perimetru-tiddistribwixxi l-wiċċ tat-tisħin madwar it-tank filwaqt li żżomm densità baxxa ta' watt. Il-proċess ta 'speċifikazzjoni jeħtieġ il-kimika tal-banju, it-temperatura operattiva, id-dimensjonijiet tat-tank, u l-wattage meħtieġ. Għal faċilitajiet li jħaddmu linji mħallta ta 'pickling ta' aċidu, dan l-approċċ speċifiku għall-applikazzjoni-jikkonsenja r-reżistenza kimika ta 'PTFE f'konfigurazzjoni li taqbel mal-ispazju disponibbli.
