Bagaimana untuk menghapuskan kakisan genangan gelembung udara pada tiub pemanasan titanium dalam tangki penapaian tertutup

# Dokumen: Perkara Teknikal No. 68 ## Tajuk: Kaedah untuk mencegah genangan gelembung udara dan kakisan pada tiub pemanasan titanium dalam bekas penapaian tertutup Apabila dipanaskan, udara terlarut akan berpisah menjadi gelembung-gelembung kecil dalam bekas penapaian yang tertutup sepenuhnya. Zon bertakung gas-cecair dua-terbentuk apabila titisan ini melekat pada dinding luar tiub pemanasan titanium untuk tempoh yang lama. Filem cecair berterusan yang diperlukan untuk-membaiki sendiri filem pasif titanium dioksida dimusnahkan oleh persekitaran mikro yang unik ini, yang mendorong kakisan pitting pekat setempat. Hakisan ini kerap berlaku pada bahagian atas badan tiub dan bahagian atas pemasangan pemanas bebibir. Artikel ini menyediakan analisis menyeluruh tentang mekanisme kakisan genangan gelembung dan menyediakan satu set komprehensif reka bentuk struktur dan penyelesaian pelarasan operasi untuk menghapuskan bahaya pengekalan gelembung secara asasnya. ## 1. Mekanisme kakisan untuk gelembung udara bertakung pada permukaan titanium 1. Pembaikan tidak lengkap filem pasif adalah akibat daripada bekalan oksigen terputus-putus. Oksigen terlarut fasa cecair diasingkan daripada kawasan berbumbung{12}}buih. Filem pasif TiO₂ yang dimaksudkan tidak dapat diisi semula dengan oksigen untuk menyembuhkan calar dan kawasan yang menipis. Dinding tiub tertutup{15}cecair ialah katod utuh{16}yang kaya dengan oksigen, manakala kawasan yang diliputi gelembung{17}menjadi anod aktif yang kekurangan oksigen, mengakibatkan kakisan galvanik sendiri pada tiub titanium yang sama. Kitaran demi kitaran, rekahan kakisan terus mengembang ke bawah. 2. Pengayaan kepekatan zat terlarut di pinggir buih. Gas-sempadan cecair buih ialah tapak penyejatan cecair berterusan. Akibatnya, asid organik, klorida dan bahan gula memendakan dan terkumpul di sepanjang gelang gelembung, mengakibatkan pembentukan mikrozon sangat pekat yang sangat menghakis. Zon mikro ini mempercepatkan goresan matriks setempat. 3. Filem pasif mengalami keretakan tegasan haba yang silih berganti antara keadaan kering dan basah. Pergantian berkala sentuhan gas kering dan rendaman cecair lembap pada permukaan tiub disebabkan oleh pengembangan dan pengecutan buih sebagai tindak balas kepada turun naik suhu. Retak mikro padat dijana oleh penggunaan berulang tegasan tegangan dan mampatan pada filem pasif rapuh, yang seterusnya mewujudkan saluran untuk penembusan ion menghakis. ## 2. Faktor utama yang menyumbang kepada genangan gelembung 1. Susun atur pemasangan saluran pemanas adalah tidak munasabah. Senario pengumpulan gelembung yang paling teruk melibatkan pemasangan mendatar tiub pemanasan titanium yang panjang. Gelembung naik dan terkumpul pada arka atas tiub, menyebabkan mereka tidak dapat melarikan diri. Gelembung yang naik di atas pemasangan juga terperangkap oleh tiub yang dipasang terlalu hampir dengan bahagian atas tangki. 2. Halaju aliran peredaran sederhana yang tidak mencukupi Buih mikro yang dihasilkan oleh pemanasan tidak dapat dialihkan oleh aliran cecair-yang statik atau rendah. Kesan penggosokan pada permukaan tiub hilang apabila halaju aliran kurang daripada 0.6 m/s. 3. Ketumpatan kuasa permukaan yang berlebihan Kapasiti aliran cecair untuk mengangkut gelembung melebihi ketara oleh beban haba yang tinggi, yang serta-merta menjana sejumlah besar gelembung wap kecil, menghasilkan liputan gelembung terkumpul dalam operasi tanpa statik yang rendah- Tekanan rendah- peredaran pengudaraan, gas terlarut tidak dapat dilepaskan daripada sistem dan buih baharu diasingkan secara berterusan semasa pemanasan. 5. Kawasan buta penangkapan buih terbentuk oleh tetulang kimpalan ceruk dan jurang antara penyokong PTFE dan dinding tiub, yang merupakan zon mati setempat. Kawasan ini adalah tempat gelembung kecil terkumpul dan bergabung menjadi poket udara berterusan yang besar. ## 3. Pengoptimuman reka bentuk struktur untuk mengelakkan pengekalan gelembung 1. Tingkatkan kecondongan pemasangan saluran pemanas. Tiub pemanasan titanium mesti dipasang dengan kecondongan ke atas 10 darjah –15 darjah dari hujung bebibir ke hujung bebas; susunan mendatar adalah dilarang. Buih naik ke permukaan cecair tangki untuk dilepaskan dengan menggelongsor di sepanjang permukaan tiub condong ke hujung bebas. Reka letak tiub menegak ialah pilihan optimum untuk bekas volum kecil-, kerana ia hampir menghapuskan pengumpulan gelembung. 2. Lebarkan jarak antara bahagian atas tangki dan berkas tiub. Jarak menegak antara bahagian atas kumpulan tiub pemanasan dan paras cecair operasi minimum mestilah tidak kurang daripada 300 mm, memastikan terdapat ruang yang mencukupi untuk pelepasan gelembung ke atas. 3. Permukaan sesentuh kimpalan dan sokongan digilap ke kemasan yang licin. Kisar semua jahitan kimpalan kepada peralihan arka yang lancar tanpa tetulang yang menonjol; pilih sokongan PTFE dengan-bentuk arka permukaan yang luas untuk mengelakkan celah cekung yang menangkap buih. 4. Pasang penyekat panduan aliran di sekeliling tiub pemanasan. Untuk mencipta aliran cecair penggosok lingkaran di sekeliling dinding tiub, pasangkan plat lencongan di bahagian hulu berkas tiub. Ini akan terus mengeluarkan buih mikro yang melekat. ## 4. Kawalan operasi standard untuk meminimumkan penjanaan dan pengekalan gelembung 1. Kawal selia ketumpatan kuasa permukaan yang munasabah Untuk mengurangkan kuantiti pemanasan-buih mikro yang diasingkan, ketumpatan kuasa tangki penapaian tertutup dikurangkan sebanyak 20% berbanding dengan tangki terbuka, mengikut piawaian tinggi. 2.}{676}}{676}} beban aliran utama beban rendah halaju sekurang-kurangnya 1.0 m/s. Sebelum memanaskan, aktifkan pam edaran untuk memastikan bahawa penyental cecair yang stabil terbentuk; adalah penting untuk mengelakkan pemanasan statik tunggal tanpa edaran. 3. Pengudaraan sedikit berterusan semasa penanaman pada suhu malar Promosi pencampuran cecair keseluruhan, pelepasan gas terlarut supertepu dari tangki dan pengurangan pemendakan gelembung baharu pada dinding tiub semuanya dipermudahkan oleh pengesanan udara termampat surih pengudaraan udara termampat untuk mencegah kenaikan suhu sebatian{71}} akibat daripada peningkatan suhu yang mendadak, adalah disyorkan agar proses pemanasan dijalankan pada kadar Kurang daripada atau sama dengan 3 darjah /min semasa fasa permulaan. 5. Pengempisan tangki yang konsisten semasa penyelenggaraan Untuk mengurangkan tepu gas terlarut dalam medium dan nyahcas gas terkumpul di bahagian atas tangki, injap ekzos tangki hendaklah dibuka selama 3 hari. ## 5. Pemeriksaan kakisan genangan gelembung dan teknik penghakiman Setelah penyenggaraan pengosongan tangki selesai, gunakan cahaya terang untuk memeriksa permukaan tiub: - Ciri tipikal: Zon kakisan pitting kelabu gelap dalam bentuk gelang, diedarkan pada separuh bulatan atas tiub mendatar, selaras dengan potensi liputan gelembung ujian jangka panjang{}{89}}}- kawasan liputan gelembung adalah 80–120 mV lebih rendah daripada kawasan rendaman cecair bawah tiub yang sama, mencadangkan kerosakan filem pasif yang teruk. - Pengukuran ketebalan ultrasonik: Kehilangan ketebalan dinding arka atas adalah jauh lebih besar daripada bahagian bawah tiub.|Sumber Bahaya Genangan Buih|Langkah Penghapusan Sasaran|Kesan Teras|| ----|----|----|| Susun atur tiub mendatar memerangkap buih|Pasang tiub dengan kecondongan ke atas 10 darjah –15 darjah atau susun atur menegak|Buih meluncur dan terlepas tanpa lampiran permukaan jangka panjang|Aliran cecair yang rendah tidak dapat menanggalkan buih mikro|Kekalkan aliran edaran 1.0 m/s atau lebih tinggi dan pasang penyekat panduan aliran.|Penyental cecair berterusan menghilangkan buih-buih kecil yang baru dihasilkan.|Kerpasan gelembung jisim ketumpatan kuasa tinggi.|Kurangkan ketumpatan kuasa permukaan sebanyak 20% untuk tangki tertutup.|Sekat pemisahan gelembung berskala besar serta-merta.|Tangki tertutup statik gas terlarut supertepu.|Pengudaraan mikro berterusan + ekzos tangki biasa.|Kurangkan kandungan gas terlarut untuk mengurangkan penjanaan gelembung.|Kimpalan/sokongan celah bubbl Gas-cecair dua fasa kekurangan oksigen mikrozon dibentuk oleh poket udara bertakung pada tiub pemanasan titanium, yang mengakibatkan kakisan pitting setempat galvanik sendiri. Untuk mengelakkan lekatan jangka panjang buih pada dinding tiub, penyelesaian asas terdiri daripada susun atur struktur tiub condong, penyental beredar berkelajuan tinggi, reka bentuk beban haba rendah dan operasi pengudaraan berterusan. Pengesanan tepat pada masanya kecacatan kakisan gelembung awal dan pencegahan kegagalan kebocoran melalui dinding tiub pemanasan titanium boleh dicapai melalui pemeriksaan visual biasa dan ujian berpotensi semasa penyelenggaraan.