در چه ترکیب خاصی از غلظت هیدروکسید سدیم و دمای سطح غلاف، غلاف فولادی ضد زنگ 2.0 میلی‌متری 316 نفوذ خوردگی فعال را در عرض 18 ماه در سرویس گرمکن پردازش نساجی مستمر تجربه می‌کند؟

مهندسان فرآیندی که با بخاری های غوطه وری الکتریکی برای تجهیزات پردازش نساجی مانند ماشین های مرسریزینگ، محدوده احیای سوزاننده و بخاری های حمام رنگ کار می کنند، با هیدروکسید سدیم در غلظت های 5 تا 25 درصد در دمای 60 تا 95 درجه سروکار دارند. معمولاً برای استحکام مکانیکی در برابر تماس با پارچه و لرزش تجهیزات پردازش، یک غلاف 2.0 میلی‌متری فولاد ضد زنگ 316 مورد نیاز است. با این حال، پوشش غیرفعال ممکن است تحت ترکیب خاصی از غلظت سوزاننده و دمای سطح غلاف بالا از چگالی وات مداوم شکست بخورد، که منجر به خوردگی عمومی فعال می شود که دیواره 2.0 میلی متری را در کمتر از 18 ماه می شکند. این مقاله نقاط دقیقی را تعیین می کند که یک غلاف 2.0 میلی متری 316 نیاز به تعویض در سرویس مداوم در پردازش نساجی دارد.

انتقال خوردگی 316 در دمای بالا سوزاننده
فولاد ضد زنگ 316 یک انتقال فعال غیرفعال مشخصه در محلول های هیدروکسید سدیم را به عنوان تابعی از غلظت و دما نشان می دهد. نرخ خوردگی زیر دمای انتقال کمتر از 0.1 میلی متر در سال است. نرخ می تواند بیش از 1 میلی متر در سال بالاتر از تغییر باشد. دمای انتقال در 10% NaOH حدود 90 درجه است. در 15% NaOH 75 درجه سانتیگراد است. در 20% NaOH به 65 درجه کاهش می یابد. در 25٪ NaOH تغییر در 55 درجه اتفاق می افتد. دمای سطح غلاف یک بخاری غوطه وری مستمر معمولاً 15 تا 25 درجه بالاتر از دمای محلول حجیم است زیرا چگالی وات دارد. برای حمام مرسریزینگ نساجی با 18 درصد NaOH و 70 درجه حجیم، و با بخاری 8 W/cm²، دمای سطح غلاف 85-90 درجه است، بیش از آستانه انتقال 65 درجه برای 20 درصد NaOH. خوردگی فعال در سطح غلاف شروع می شود و با سرعت 0.8-1.5 میلی متر در سال انتشار می یابد. یک غلاف 2.0 میلی متری تا 1.0 میلی متر (حداقل ضخامت سازه) در 0.7 تا 1.2 سال نفوذ می کند و جایگزینی 18 ماهه را توجیه می کند.

آستانه های حیاتی 18 ماهه عمر خدمات
بر اساس آزمایش‌های غوطه‌وری 316 نمونه در محلول‌های هیدروکسید سدیم در دماهای مربوط به تولید نساجی، ترکیب‌های زیر از غلظت سوزاننده و دمای سطح غلاف به حداکثر عمر مفید 18 ماه برای دیوار 2.0 میلی‌متری دست می‌یابند.

غلظت هیدروکسید سدیم، وزنی. ٪ دمای محلول حجیم دمای سطح غلاف در 6 وات بر سانتی متر مربع (15 درجه افزایش) نرخ خوردگی مورد انتظار در دمای سطح زمان برای کاهش 2.0 میلی متر تا 1.0 میلی متر عمر مفید تا تعویض 5% 80 درجه 95 درجه 0.20 - 0.35 میلی متر در سال 2.9 - 5.0 سال 2.9 - 5.0 سال {11} 5 میلی متر{11} درجه 5% 1.7 - 2.9 سال 2 - 3.5 سال 5% 90 درجه 105 درجه 0.60 - 1.00 میلی‌متر/سال 1.0 - 1.7 سال 1.2 - 2 سال
10 % 70 درجه 85 درجه 0.15 - 0.25 میلی‌متر/سال 4.0 - 6.7 سال 5 - 8 سال
10% 75 درجه 90 درجه 0.25 - 0.40 میلی متر در سال 2.5 - 4.0 سال 3 تا 5 سال
10% 80 درجه 95 درجه 0.40 - 0.70 میلی متر در سال 1.4 - 2.5 سال 1.8 - 3 سال
10% 85 درجه 100 درجه 0.70 - 1.10 میلی‌متر/سال 0.9 - 1.4 سال 1.2 - 1.8 سال
15% 60 درجه 75 درجه 0.20 - 0.35 میلی‌متر/سال 2.9 - 5.0 سال 3 - 6 سال
15% 65 درجه سانتی گراد 80 درجه سانتی گراد 0.35 - 0.60 میلی متر در سال 1.7 - 2.9 سال 2 تا 3.5 سال
15% 70 درجه 85 درجه 0.60 - 1.00 میلی متر در سال 1.0 - 1.7 سال 1.2 - 2 سال
15% 75 درجه 90 درجه 1.00 - 1.50 میلی متر در سال 0.7 - 1.0 سال 0.8 - 1.2 سال 20% 50 درجه 65 درجه 0.25 - 0.40 میلی متر در سال 2.5 - 4.0 سال 3 تا 5 سال
20% 55 درجه 70 درجه 0.40 - 0.70 میلی متر در سال 1.4 - 2.5 سال 1.8 - 3 سال
20% 60 درجه 75 درجه 0.70 - 1.20 میلی متر در سال 0.8 - 1.4 سال 1.2 - 1.8 سال
20% 65 درجه 80 درجه 1.20 - 2.00 میلی متر در سال 0.5 - 0.8 سال 0.6 - 1 سال 25% 45 درجه 60 درجه 0.35 - 0.60 میلی متر در سال 1.7 - 2.9 سال 2 - 3.5 سال 25% میلی متر 1.70 درجه 50 درجه 0.9 - 1.4 سال 1.2 - 1.8 سال
25% 55 درجه 70 درجه 1.20 - 2.00 میلی متر در سال 0.5 - 0.8 سال 0.6 - 1 سال
در حمام مرسریزینگ نساجی (18٪ NaOH) در دمای توده 65 درجه، سطح غلاف حدود 80 درجه برای غلاف 2.0 میلی متر در 6 وات بر سانتی متر مربع است. نرخ خوردگی پیش بینی شده 0.8-1.4 میلی متر در سال است که دیواره 2.0 میلی متری را در 0.7-1.2 سال به 1.0 میلی متر کاهش می دهد. تعویض هجده ماهه-با رویه ای محتاطانه امکان پذیر است. با کاهش دمای توده به 60 درجه، دمای سطح به 75 درجه، میزان خوردگی به 0.6-1.0 میلی متر در سال و عمر به 1.2-1.8 سال کاهش می یابد.

پاکت عملیاتی ایمن برای 18 ماه برنامه تعویض
برای اطمینان از حداقل 18 ماه عمر مفید، قبل از اینکه کاهش دیوار به 1.0 میلی متر نیاز به تعویض داشته باشد، حداکثر دمای ایمن فله هیدروکسید سدیم برای غلاف 2.0 میلی متر 316 در تراکم های مختلف وات در جدول زیر نشان داده شده است.

چگالی وات (افزایش دما) حداکثر دمای حجیم برای 10% NaOH حداکثر دمای حجیم برای 15% NaOH حداکثر دمای حجیم برای 18% NaOH حداکثر دمای حجیم برای 20% NaOH حداکثر دمای حجیم برای 25% NaOH
4 وات بر سانتی متر مربع (10 درجه خیز) 82 درجه 72 درجه 66 درجه 62 درجه 52 درجه 6 وات بر سانتی متر مربع (15 درجه خیز) 77 درجه 67 درجه 61 درجه 57 درجه 47 درجه 8 وات بر سانتی متر مربع (20 درجه افزایش) 72 درجه 62 درجه 56 درجه 52 درجه وات / سانتی متر مربع 42 درجه 51 درجه 47 درجه 37 درجه
برای یک حمام فرآوری نساجی 18٪ NaOH در دمای 60 درجه توده با 6 W/cm2 (15 درجه افزایش، 75 درجه سطح) حد حجیم ایمن 61 درجه - قابل قبول است. در حجم 65 درجه با چگالی وات یکسان، از حد ایمن فراتر رفته و عمر مفید 18 ماهه تضمین نمی شود.

تغییرات طراحی برای تمدید زندگی در 18 ماه گذشته
اگر شرایط فرآوری نساجی به غلظت‌ها و دماهای سوزاننده نیاز داشته باشد که غلاف 2.0 میلی‌متری 316 را به عمر 18 ماه محدود کند، سه تنظیم می‌تواند عمر مفید را افزایش دهد. اولین مورد استفاده از بخاری بلندتر یا بخاری های بیشتر برای کاهش چگالی وات است. حرکت از 6 وات بر سانتی‌متر مربع به 4 وات بر سانتی‌متر مربع، افزایش دمای سطح را از 15 درجه به 10 درجه کاهش می‌دهد و اکثر غلظت‌ها را از رژیم 1-1.5 ساله به رژیم 1.5-2.5 ساله منتقل می‌کند. تغییر دوم افزایش جریان محلول در سطح بخاری است. پمپ های همزن یا سیرکولاسیون می توانند افزایش دمای سطح را 40 تا 60 درصد به دلیل جریان متلاطم محدود کنند و غلاف را سردتر و در رژیم غیرفعال نگه دارند. تغییر سوم، استفاده از آلیاژهای مبتنی بر نیکل است، مانند آلیاژ 600 یا آلیاژ 825. این مواد دارای نرخ خوردگی کمتر از 0.1 میلی متر در سال در 25٪ NaOH در 80 درجه هستند که منجر به عمر مفید 10+ سال می شود. برای کارخانه‌های فرآوری نساجی مستمر که به دلیل خرابی بخاری پیش‌بینی‌نشده دچار افت تولید می‌شوند، هزینه افزایشی ارتقاء آلیاژ به سرعت جبران می‌شود. هنگام تعیین هیترها برای استفاده از منسوجات سوزاننده، همیشه غلظت NaOH، دمای توده، چرخه کار تخمینی و فاصله تعویض مورد نظر را ذکر کنید. آستانه تعویض 18 ماهه برای غلاف 2.0 میلی متری 316 تابع قابل پیش بینی غلظت سوزاننده، دمای توده و چگالی وات است و امکان پیش بینی دقیق عمر بخاری را در عملیات کاهش سوز آور و مرسریزینگ فراهم می کند.