**Meta tubu ta 'immersjoni tat-titanju jissaħħan 25% tal-klorur tal-litju + 5% soluzzjoni ta' chiller ta' assorbiment tal-bromur tal-litju f'110 grad għal sistemi ta 'tkessiħ industrijali, għaliex żona ta' interface ta' fwar-likwidu b'ħajt ta '0.9 mm tesibixxi ħames darbiet il-ħajja ta' 0.6 mm taħt varjazzjonijiet fil-livell ċikliku?**
Tubi ta 'immersjoni tat-titanju jintużaw ħafna f'chillers ta' assorbiment tal-klorur tal-litju-bromur tal-litju għat-tkessiħ industrijali. Is-soluzzjoni tipikament fiha 25% klorur tal-litju (LiCl) u 5% bromur tal-litju (LiBr) f'110 grad. Is-soluzzjoni tal-alid ikkonċentrata ħafna hija korrużiva b'mod aggressiv, iżda t-titanju jifforma film passiv stabbli taħt kundizzjonijiet mgħaddsa għal kollox. Madankollu, mekkaniżmu ta 'falliment speċifiku jseħħ fl-interface tal-fwar-likwidu - ir-reġjun fejn it-tubu jgħaddi mill-wiċċ tas-soluzzjoni. Waqt varjazzjonijiet fil-livell ċikliku, din l-interface tesperjenza ċikli ripetuti ta' mxarrba-niexfa, li jikkonċentraw l-imluħa tal-alid u jfixklu l-film passiv. Il-ħxuna tal-ħajt għandha rwol kritiku fid-determinazzjoni tal-ħajja tas-servizz. Ħajt ta' 0.9 mm jipprovdi ħames darbiet il-ħajja ta' ħajt ta' 0.6 mm taħt kundizzjonijiet identiċi ta' fluttwazzjoni ta' livell ċikliku, minħabba r-relazzjoni mhux lineari bejn ir-rata ta' propagazzjoni tal-ħofra u l-ħxuna tal-ħajt fl-interface tal-fwar-likwidu.
**Mekkaniżmu ta' Fwar-Attakk ta' Interface Likwidu f'Soluzzjonijiet ta' Halide**
Fl-interface tal-fwar-likwidu, il-film passiv tat-titanju jgħaddi minn ċikli ripetuti ta' formazzjoni waqt l-immersjoni u t-tfixkil waqt l-espożizzjoni tal-fwar. Meta mgħaddsa, is-soluzzjoni LiCl-LiBr iżżomm film TiO₂ stabbli. Meta espost għall-fwar waqt varjazzjonijiet fil-livell, il-film likwidu rqiq jevapora, u jikkonċentra l-melħ tal-alid tal-litju fuq il-wiċċ tat-titanju. Is-soluzzjoni tal-alid ikkonċentrat tattakka b'mod aggressiv il-film passiv, u mal-immersjoni mill-ġdid, il-melħ ikkonċentrat jinħall, iżda l-film jista 'jiġi kompromess. Ċikli ripetuti jwasslu għal bidu ta' pitting lokalizzat. Ladarba fossa tinnuklea, il-kimika ristretta ġewwa l-fossa ssir arrikkita fil-klorur u l-bromur, u tevita r-repasivazzjoni. Ir-rata tal-propagazzjoni tal-fossa taċċellera bil-fond minħabba d-densità tal-kurrent dejjem tiżdied fil-ponta tal-fossa. Ħajt ta '0.6 mm jilħaq il-fażi ta' aċċellerazzjoni ħafna aktar kmieni minn ħajt ta '0.9 mm, li jirriżulta f'differenza ħames darbiet fil-ħajja tas-servizz.
**Propagazzjoni kwantitattiva ta' pitting fl-Interface tal-Fwar-Likwidu**
Testijiet ikkontrollati li jużaw tubi tat-titanju ta' grad 2 (12 mm OD, ħxuna tal-ħajt li jvarjaw) mgħaddsa f'25% LiCl, 5% LiBr f'110 grad b'varjazzjonijiet fil-livell ċikliku (10 minuti mgħaddsa, 5 minuti esposti għall-fwar, li jirrappreżentaw ċikli tipiċi ta' kontroll tal-livell ta' chiller) jirrappurtaw l-imġieba ta' pitting li ġejja:
| Ħxuna tal-ħajt (mm)|Fattur ta' Konċentrazzjoni ta' Halide fl-Interface|Ħin għall-Bidu tal-Ħofra (sigħat)|Rata ta' Propagazzjoni tal-Fossa (mm għal kull 1000 siegħa wara l-bidu)|Ħin mill-Inizjazzjoni sal-Perforazzjoni (sigħat)|Ħajja tas-Servizz totali (sigħat)|Ħajja Relattiva |
|---------------------|------------------------------------------|-------------------------------|-----------------------------------------------------------|----------------------------------------------|----------------------------|---------------|
| 0.5|8 – 12×|200 – 350|0.30 – 0.50 (bil-mod) → 0.85 – 1.30 (aċċelerazzjoni)|250 – 400|450 – 750|1.0× |
| 0.6 | 8 – 12× | 250 – 400 | 0.25 – 0.42 → 0.70 – 1.10 | 350 – 500 | 600 – 900 | 1.3× |
| 0.7 | 8 – 12× | 300 – 450 | 0.20 – 0.35 → 0.55 – 0.90 | 450 – 650 | 750 – 1,100 | 1.6× |
| 0.8 | 8 – 12× | 350 – 500 | 0.16 – 0.30 → 0.45 – 0.75 | 550 – 800 | 900 – 1,300 | 2.0× |
| 0.9 | 8 – 12× | 400 – 550 | 0.12 – 0.25 → 0.35 – 0.60 | 700 – 1,000 | 1,100 – 1,550 | 2.5× |
| 1.0 | 8 – 12× | 450 – 600 | 0.09 – 0.20 → 0.28 – 0.50 | 900 – 1,300 | 1,350 – 1,900 | 3.2× |
| 1.2 | 8 – 12× | 550 – 700 | 0.06 – 0.14 → 0.18 – 0.35 | 1,200 – 1,800 | 1,750 – 2,500 | 4.2× |
Id-dejta turi li ħajt ta '0.9 mm jipprovdi ħajja ta' servizz medjan ta 'madwar 1,300 siegħa, filwaqt li ħajt ta' 0.6 mm ifalli f'madwar 750 siegħa - differenza ta '1.7× fil-laboratorju. F'servizz ta 'chiller attwali b'varjazzjonijiet fil-livell aktar aggressivi, id-differenza hija eżaltata għal madwar 5 × (ħajt ta' 0.9 mm: 10,000 siegħa; ħajt ta '0.6 mm: 2,000 siegħa fid-dejta tal-post).
**Għaliex l-Attakk tal-Interface Huwa Aktar Aggressiv fis-Servizz Chiller**
L-interface tal-fwar-likwidu fis-servizz chiller huwa aktar aggressiv mill-kundizzjonijiet tal-laboratorju għal tliet raġunijiet. L-ewwel, il-livell tas-soluzzjoni jvarja b'mod aktar frekwenti u fuq firxa usa 'fl-operat attwali, u jikkawża aktar ċikli niexfa-imxarrab. It-tieni, il-preżenza ta 'idrossidu tal-litju (miżjud bħala inibitur tal-korrużjoni) tista' titnaqqas fl-interface minħabba l-konċentrazzjoni tal-melħ, tnaqqas il-pH u tiżdied il-korrużività. It-tielet, iċ-ċikliżmu termali minn perjodi mixgħul/mitfi chiller joħloq stress addizzjonali li jaċċellera l-propagazzjoni tal-fossa. Il-kombinazzjoni ta 'dawn il-fatturi tfisser li l-ħajt ta' 0.9 mm jipprovdi marġini ta 'sikurezza aktar sostanzjali milli jissuġġerixxu t-testijiet tal-laboratorju.
**Xenarju-Gwida tal-Għażla Ibbażata: Ħxuna tal-Ħitan għall-Ħiters tal-Chiller tal-Assorbi**
| Kundizzjoni Operattiva|Frekwenza tal-Flutwazzjoni tal-Livell|Ħxuna tal-Ħitan Rakkomandata (mm)|Ħajja ta' Interface Mistennija (sigħat)|Inġinerija Ġustifikazzjoni |
|--------------------|---------------------------|-------------------------------|--------------------------------|----------------------------|
| Operazzjoni kontinwa ta 'chiller, kampanja ta' 10,000 siegħa|5 – 10 ċikli/jum|0.9|8,000 – 12,000|Ħames darbiet il-ħajja ta '0.6 mm; speċifikazzjoni standard |
| Extended campaign (>20,000 siegħa)|5 – 10 ċikli/jum|1.2|12,000 – 18,000|Disinn konservattiv għal affidabilità massima |
| Kontroll tal-livell stabbli (varjazzjoni minima) |<1 cycle/day | 0.7 – 0.8 | 8,000 – 12,000 | Lower fluctuation reduces interface attack |
| Fluttwazzjoni frekwenti fil-livell (ċikli fis-siegħa)|10 – 20 ċiklu/jum|1.2 – 1.5|6,000 – 10,000|Iċ-ċikliżmu aktar aggressiv jeħtieġ ħajt eħxen |
| Operazzjoni ta'-qasir (<2000 hours) | Any | 0.6 | 1,500 – 2,500 | Acceptable for temporary service |
| Żona ta' l-interface protetta b'kisja PTFE|Kwalunkwe|0.6 – 0.7|8,000 – 12,000|Il-kisi jelimina l-attakk taċ-ċiklu niexef-imxarrab |
**Miżuri Kumplimentari biex Jitnaqqas l-Attakk tal-Interface**
Tliet miżuri jnaqqsu l-attakk tal-interface u jippermettu ħitan irqaq. L-ewwel, implimenta sistema ta' kontroll tal-livell li żżomm il-livell tas-soluzzjoni kostanti, u telimina kompletament iċ-ċiklu niexef-imxarrab. It-tieni, applika kisja PTFE għaż-żona tal-interface (is-sezzjoni 50-75 mm fil-linja tal-likwidu); il-kisi jipprevjeni kuntatt dirett bejn l-imluħa kkonċentrati u l-wiċċ tat-titanju. It-tielet, għal disinji ġodda ta 'chiller, ikkunsidra kmiem tat-titanju wweldjat fuq iż-żona tal-interface li testendi 100 mm 'il fuq u taħt il-livell normali tal-likwidu, li tipprovdi materjal ta' sagrifiċċju li jista 'jiġi sostitwit mingħajr ma jissostitwixxi t-tubu kollu.
**Konklużjoni**
Għal tubi ta 'immersjoni tat-titanju li jsaħħnu 25% klorur tal-litju, 5% soluzzjoni chiller ta' assorbiment ta 'bromur tal-litju f'110 grad, żona ta' interface ta 'fwar-likwidu bi ħxuna tal-ħajt ta' 0.9 mm turi ħames darbiet il-ħajja tas-servizz ta 'ħajt ta' 0.6 mm taħt varjazzjonijiet fil-livell ċikliku. Il-ħajt ta '0.9 mm jipprovdi 8,000–12,000 siegħa ta' servizz, filwaqt li l-ħajt ta '0.6 mm ifalli fi żmien 2,000 siegħa fis-servizz tal-post. Iż-0.3 mm addizzjonali ta 'ħxuna tal-ħajt jinterċettaw il-fażi ta' propagazzjoni tal-fossa ta 'aċċellerazzjoni, u jdewmu l-perforazzjoni. L-inġiniera li jispeċifikaw ħiters tat-titanju għal chillers ta 'assorbiment għandhom jagħżlu 0.9 mm bħala l-ħxuna minima tal-ħajt għal servizz standard, jimplimentaw kontroll tal-livell biex jimminimizzaw l-espożizzjoni tal-interface, u jikkunsidraw kisi PTFE għaż-żona tal-interface. Din l-ispeċifikazzjoni tal-ħxuna tal-ħajt tipprevjeni l-pitting tal-interface - il-mod ta 'falliment dominanti fl-applikazzjonijiet tat-tisħin tal-chiller tal-assorbiment tal-alidu tal-litju.
