Dalam 5% asid sulfurik (H₂SO₄) pada 80 darjah, titanium bergantung pada filem oksida pasif untuk perlindungan. Sekali-sekala kering-keluar-apabila paras cecair turun di bawah pemanas-mendedahkan titanium panas kepada udara. Kenaikan suhu yang cepat (dari 80 darjah kepada lebih 200 darjah ) menyebabkan ketidakpadanan pengembangan haba antara skala oksida dan logam, yang membawa kepada spalling. Setiap peristiwa kering{10}}mengeluarkan lapisan nipis oksida dan beberapa logam asas. Selepas kira-kira 50 kejadian{13}}kering, penipisan terkumpul mencapai 0.1–0.2 mm. Selepas 200 kejadian, penembusan dinding 1.2 mm mungkin berlaku. Bilangan maksimum kejadian kering-sebelum penipisan dan penembusan yang berlebihan bergantung pada tempoh setiap-kejadian kering dan kepekatan asid.

Mekanisme Kehilangan Oksida dan Kehilangan Logam Semasa Kering-Keluar

Semasa operasi biasa pada 80 darjah, skala titanium oksida adalah nipis (2–5 nm) dan pelindung. Apabila paras cecair menurun dan pemanas terdedah kepada udara, suhu permukaan meningkat kepada 200–400 darjah dalam beberapa minit. Oksida tumbuh dengan cepat hingga 0.5–2 µm. Ketidakpadanan pengembangan haba antara oksida (=7–8 × 10⁻⁶ / darjah ) dan logam titanium (=8.6 × 10⁻⁶ / darjah ) mewujudkan tegasan tegangan dalam oksida semasa penyejukan. Selepas rendaman seterusnya, renjatan haba retak dan tertumpah oksida. Setiap peristiwa spalling mengeluarkan 2–10 µm oksida dan lapisan nipis (1–5 µm) logam asas. Peristiwa berulang menyebabkan penipisan kumulatif.

Penipisan Kuantitatif sebagai Fungsi Peristiwa-Kering

Ujian terkawal dalam 5% H₂SO₄ pada 80 darjah dengan peristiwa kering selama 10-minit-telah mewujudkan kehilangan logam terkumpul untuk titanium Gred 2. Pada 0 kejadian kering-(tiada kering), ketebalan dinding kekal pada 1.20 mm, oksida adalah utuh dan tiada kehilangan logam berlaku. Pada 10 acara, kehilangan logam terkumpul ialah 0.02–0.05 mm, dinding selebihnya ialah 1.15–1.18 mm, dan spalling kecil diperhatikan. Pada 25 acara, kehilangan adalah 0.05-0.10 mm, dinding yang tinggal ialah 1.10-1.15 mm, dan spalling sederhana berlaku. Pada 50 acara, kehilangan adalah 0.10-0.20 mm, dinding yang tinggal adalah 1.00-1.10 mm, dan penipisan yang ketara berlaku. Pada 100 acara, kerugian ialah 0.20–0.40 mm, dinding yang tinggal ialah 0.80–1.00 mm, dan penipisan teruk memerlukan pemeriksaan. Pada 200 acara, kerugian ialah 0.40–0.80 mm, dinding selebihnya ialah 0.40–0.80 mm, dan risiko perforasi adalah tinggi. Pada 500 acara, kehilangan adalah 1.00-2.00 mm, dan tiub berlubang.

Pengaruh Kepekatan Asid dan Tempoh Penghabisan-Kering terhadap Kehilangan Logam

Kehilangan logam setiap peristiwa-keringan meningkat dengan kepekatan asid dan tempoh-keringan. Pada 5% H₂SO₄ dengan 5-minit kering-habis, kehilangan logam setiap kejadian ialah 2–4 µm dan 125–250 kejadian diperlukan untuk kehilangan 0.5 mm. Pada 5% H₂SO₄ dengan 10-minit kering-habis, kehilangan ialah 4–8 µm setiap peristiwa dan 60–125 kejadian menyebabkan kehilangan 0.5 mm. Pada 5% H₂SO₄ dengan kekeringan 30-minit, kehilangan adalah 8–15 µm setiap peristiwa dan 30–60 kejadian menyebabkan kehilangan 0.5 mm. Pada 10% H₂SO₄ dengan kekeringan selama 10 minit, kehilangan adalah 6–12 µm setiap kejadian, dan 40–80 kejadian menyebabkan kehilangan 0.5 mm. Pada 20% H₂SO₄ dengan kekeringan selama 10 minit, kehilangan adalah 10–20 µm setiap kejadian, dan 25–50 kejadian menyebabkan kehilangan 0.5 mm.

Panduan{0}}Pengurusan dan Ramalan Kehidupan Dry Out

Jadual berikut memberikan bilangan maksimum kejadian kering-keluar untuk pemanas titanium Gred 2 dalam 5% H₂SO₄ pada 80 darjah, berdasarkan baki ketebalan dinding selepas penipisan.

Engineering Beyond Dry-Pengiraan Peristiwa Keluar

Gred titanium menjejaskan rintangan spalling. Gred 7 (palladium-stabil) membentuk oksida yang lebih melekat, mengurangkan kehilangan logam setiap kejadian sebanyak 30–50%. Gred 12 menawarkan peningkatan pertengahan. Ketebalan dinding secara langsung menentukan bilangan kejadian kepada penembusan; dinding 2.0 mm boleh bertolak ansur dua kali lebih banyak kejadian daripada dinding 1.0 mm. Penggera-paras rendah yang ditetapkan pada 20% melebihi ketinggian pemanas menghalang{13}}kejadian kering sepenuhnya. Sistem isi semula automatik mengekalkan paras cecair. Jika kering-tidak dapat dielakkan, pemanas hendaklah dimatikan serta-merta apabila paras cecair menurun untuk mengelakkan kenaikan suhu yang menyebabkan spalling.

Membuat Spesifikasi Termaklum

Untuk pemanas sarung titanium dalam asid sulfurik 5% pada suhu 80 darjah di mana kekeringan sekali-sekala-tidak dapat dielakkan, hadkan kejadian kering-kumulatif kepada 50 sebelum penggantian pemanas. Pasang penggera-paras rendah pada 20% melebihi ketinggian pemanas dan sistem isi semula automatik untuk mengelakkan kekeringan-. Jika kering{10}}berlaku, matikan pemanas dalam masa 1 minit untuk mengehadkan kejutan haba. Untuk pemanas sedia ada yang telah mengalami lebih daripada 50 kejadian-kering, ukur ketebalan dinding secara ultrasonik di lokasi yang paling terdedah kepada-kering (biasanya 100 mm teratas). Jika dinding yang tinggal di bawah 1.0 mm, gantikan pemanas. Dengan mengawal bilangan kejadian kering-dan tindak balas terhadapnya, jurutera menghalang penipisan dan penembusan berlebihan pemanas titanium dalam perkhidmatan asid sulfurik.