علل و اقدامات راه حل تعمیر ناقص فیلم غیرفعال برای لوله های گرمایش تیتانیومی

یکپارچگی و فشردگی لایه غیرفعال TiO2 تنها عامل تعیین کننده عمر مفید و مقاومت در برابر خوردگی لوله های گرمایش تیتانیوم خالص است. عیوب میکرو، نازک شدن، و لایه برداری موضعی به طور مداوم توسط لایه غیرفعال و تحت پاکسازی طولانی مدت اسید متناوب- CIP پایه، ضربه چرخه حرارتی و پوسته پوسته شدن میکروبی ایجاد می شود. اگرچه کارگاه‌های متعددی تعمیر و نگهداری غیرفعال را انجام می‌دهند، اما همچنان با خوردگی حفره‌ای مکرر و تضعیف احتمالی مواجه می‌شوند که عمدتاً نتیجه تعمیر ناقص فیلم غیرفعال است. این مقاله دلایل اساسی تعمیر ناموفق فیلم را بررسی می‌کند و استراتژی‌های اصلاح استاندارد شده برای دستیابی به بازسازی فیلم غیرفعال متراکم و پایدار را پیشنهاد می‌کند.

علت اصلی غیرفعال سازی ناقص، تامین ناکافی اکسیژن محلول است. یک ساختار-خود ترمیم-وابسته به اکسیژن، فیلم غیرفعال تیتانیوم است. لایه اکسید سطح لوله پس از تمیز کردن اسید CIP، کنده شده و کاهش می‌یابد، که نیاز به مقدار کافی اکسیژن محلول در محیط برای ایجاد مجدد یک لایه محافظ فشرده دارد. اکثر کارگاه ها از آب ساکن بدون هوادهی استفاده می کنند که منجر به کمبود اکسیژن موضعی در مناطق مرده، از جمله قوس بالای لوله و شکاف های بین پست های پشتیبانی می شود. ماتریس تیتانیوم به دلیل ماهیت سست و متخلخل لایه اکسیدی تازه تولید شده در معرض خوردگی مداوم قرار می گیرد که قادر به جلوگیری از نفوذ اسید آلی و یون های کلرید نیست.

آلاینده‌های سطحی و رسوب‌های باقیمانده ناپاک، موانع پنهان مهمی برای تشکیل فیلم هستند. تماس بین ماتریس تیتانیوم و محلول غیرفعال‌سازی با باقیمانده مقیاس شکر کربنیزه، رسوب‌های نمک معدنی و گرد و غبار صیقل‌دهنده که سطوح لوله محلی را می‌پوشاند، جدا می‌شود. با وجود تکمیل فرآیند غیرفعال سازی کلی، تشکیل فیلم غیرفعال جدید در مناطق تحت پوشش غیرممکن است و در نتیجه شکاف های خوردگی میکروسکوپی متعددی ایجاد می شود. در روند تولید تخمیر موفقیت آمیز، این نواحی خالی بیشتر به منابع خوردگی حفره ای تبدیل می شوند که به تدریج به نقایص خوردگی منطقه بزرگ- تبدیل می شوند.

تعمیر بدون صلاحیت فیلم نیز نتیجه کنترل غیر معقول دما و مدت زمان غیرفعال سازی است. تجزیه سریع پراکسید هیدروژن توسط دمای غیرفعال بیش از حد بالا تسریع می شود، که منجر به تامین اکسیژن فعال ناکافی و تراکم ناقص فیلم می شود. فیلم جدید نازک و ناپایدار است و در طول چرخه حرارتی به دلیل زمان غوطه وری ناکافی یا دمای پایین به راحتی کنده می شود. علاوه بر این، اثر بازسازی فیلم به طور کامل توسط غیرفعال سازی مستقیم بدون انتقال آب خنثی به دنبال تمیز کردن قلیایی قوی تضعیف می شود، زیرا مواد قلیایی باقیمانده، معرف های غیرفعال را خنثی می کنند.

تعمیر فیلم غیرفعال یکنواخت نیز توسط تداخل گالوانیکی موضعی مانع می شود. در سطح لوله تیتانیوم، تداخل اختلاف پتانسیل با پیر شدن غلاف عایق PTFE، تکیه گاه های فولادی در معرض، و اتصال دهنده های فلزی یکپارچه ایجاد می شود. ضخامت لایه غیرفعال به دلیل اختلاف فعلی ناهموار است که منجر به تشکیل مناطق خوردگی ضعیف در مناطق{2}}کم پتانسیل می شود. خرابی فیلم منطقه ای نتیجه عدم تعادل بالقوه طولانی مدت خواهد بود که منجر به نرخ پیری متناقض برای کل سطح لوله می شود.

برای حل مشکل تعمیر فیلم غیرفعال ناکافی، لازم است که رویه های غیرفعال سازی سیستماتیک و استاندارد اجرا شود. ابتدا، با حذف دقیق رسوبات سطحی و ناخالصی ها قبل از غیرفعال سازی، اطمینان حاصل کنید که ماتریس تیتانیوم کاملاً در معرض دید قرار گرفته است. مرحله دوم این است که اطمینان حاصل شود که سطح اکسیژن محلول در طول غیرفعال سازی بالای 6 میلی گرم در لیتر باقی می ماند و در نتیجه مناطق مرده کمبود اکسیژن حذف می شوند. این را می توان با حفظ هوادهی مداوم به دست آورد. دمای 35-45 درجه را حفظ کنید و زمان بلوغ استاتیک را به 12-24 ساعت افزایش دهید تا مطمئن شوید که فیلم زمان کافی برای متراکم شدن دارد.

اقدامات کمکی ایزولاسیون ضد خوردگی باید به صورت هماهنگ اجرا شوند. برای جلوگیری از تداخل بین فلزات غیرمشابه، لازم است واشرهای PTFE قدیمی و پوشش های عایق را به طور منظم تعویض کنید. غیرفعال سازی پراکسید هیدروژن غوطه ور آفلاین را برای لوله هایی با پتانسیل طولانی مدت کم-برای تعمیر کامل فیلم های معیوب اتخاذ کنید. آزمایش پتانسیل را پس از هر تعمیر و نگهداری انجام دهید تا تضمین کنید که پتانسیل سطح به طور یکنواخت توزیع شده و از +150mV بیشتر است.

به طور خلاصه، شکست زودهنگام لوله های گرمایش تیتانیوم یک مسئله مزمن مهم است که به دلیل بازسازی ناقص فیلم غیرفعال ایجاد می شود. چهار علت اصلی اصلی عبارتند از کمبود اکسیژن، آلودگی باقیمانده، کنترل نامناسب پارامترها و تداخل گالوانیکی. فشردگی و پایداری لایه غیرفعال را می توان به طور قابل توجهی بهبود بخشید، توانایی ضد خوردگی لوله را می توان اساساً افزایش داد، و چرخه کلی سرویس تجهیزات گرمایش تیتانیوم را می توان با استاندارد کردن قبل از تمیز کردن، تکمیل اکسیژن، پارامترهای زمان دما و حفاظت از جداسازی افزایش داد.