Titāna apkures caurules tiek plaši izmantotas rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanas sistēmu apkurei, pateicoties izcilai izturībai pret hlorīdu un organisko skābi. Tomēr daudzu veidu rūpnieciskie notekūdeņi satur daudz izšķīdušo cietvielu (sāļus, smago metālu jonus, suspendētas minerālvielas). Augsts kopējais izšķīdušo cieto vielu daudzums (TDS) paaugstina vidējo vadītspēju, paātrina nogulšņu piesārņošanos un pastiprina lokālo plaisu koroziju, kas pakāpeniski noārda titāna dioksīda pasīvo plēvi un saīsina sildīšanas mezglu darbības ciklu pat bez fluora vai spēcīgas karstas sārmes.
Augsti izšķīdušās cietās daļiņas ievērojami uzlabo notekūdeņu elektrolīta elektrisko vadītspēju. Zema-TDS tīram ūdenim ir vāja jonu mobilitāte, kas ierobežo galvaniskās un plaisu korozijas ātrumu. Kad TDS koncentrācija pārsniedz 5000 mg/l, masīvi brīvie joni krasi palielina šķidruma vadītspēju. Jebkurš niecīgs skrāpējums vai nobrāzums uz titāna pasīvās plēves veido mikro galvanisku šūnu ar neskartu apkārtējo plēvi. Augstas -vadītspējas vide paātrina elektronu pārnesi, liekot seklajiem virsmas defektiem izvērsties dziļās bedrēs daudz ātrāk nekā zema-sāļuma ūdenī. Metināšanas zonas ar plānāku oksīda plēvi kļūst par primārajiem korozijas punktiem.
Nepārtraukti termiski nokrišņi veido blīvu minerālu piesārņojumu, kas pārklāj caurules sienu. Lielākajai daļai neorganisko sāļu (kalcija, magnija, sulfāta, hlorīda) šķīdība strauji pazeminās paaugstinātā sildīšanas temperatūrā. Augsti izšķīdušās cietās daļiņas izraisa ātru katlakmens nogulsnēšanos, kas ir cieši piestiprināts pie titāna virsmas, radot noslēgtu plaisu starp skalu un metāla matricu. Šajā mikroplaisā kodīgie joni, piemēram, hlorīda koncentrāts, ir desmitiem reižu augstāks nekā parastajos notekūdeņos. Lai gan titāns labi iztur normālu hlorīda līmeni, īpaši augsta lokalizēta hlorīda koncentrācija zem skalas lēnām izšķīdina ārējo pasīvo slāni un izraisa slēpto zem-nogulšņu koroziju, ko nevar noņemt ar regulāru vienkāršu skalošanu.
Smago metālu izšķīdušie joni rada sekundārus galvaniskās korozijas riskus. Notekūdeņi ar augstu TDS parasti satur dzelzs, mangāna, niķeļa un cinka jonus. Šie metāla joni pēc karsēšanas izgulsnējas oksīda nogulsnēs uz titāna caurules virsmas. Izgulsnētajiem smago metālu nogulsnēm ir atšķirīgs elektrodu potenciāls no tīras titāna matricas, veidojot neskaitāmas miniatūras galvaniskās šūnas, kas izkliedētas visā caurules sieniņā. Katrs nogulumu plāksteris darbojas kā katods, un zem tā esošais atklātais titāns kļūst par anodu, kas nodrošina vienmērīgu mikro-dobumu izplatīšanos pa apkures virsmu ilgstošas darbības laikā.
Zems izšķīdušā skābekļa saturs augsta -TDS notekūdeņos pasliktina plēves pašremonta{1}}spēju. Augsta sāls koncentrācija samazina skābekļa šķīdību ūdenī. TiO₂ pasīvā plēve balstās uz izšķīdušu skābekli, lai labotu virsmas skrāpējumus un retināšanas vietas. Skābekļa deficīts apvienojumā ar augstu jonu vadītspēju rada dubultu bojājumu efektu: pasīvā plēve nevar laikus atjaunoties, savukārt augstas vadītspējas elektrolīts paātrina korozijas reakciju visos bojātajos punktos. Statiskās notekūdeņu uzglabāšanas tvertnes ar nulles cirkulāciju rada vislielāko novecošanās risku titāna apkures caurulēm.
Mērķtiecīgi regulēšanas pasākumi pagarina kalpošanas laiku augstos TDS darba apstākļos. Vispirms instalējiet tiešsaistes mīkstināšanas priekšapstrādes iekārtas, lai samazinātu kalcija un magnija jonu saturu un palēninātu nokrišņu veidošanos. Otrkārt, palieliniet vidējās cirkulācijas plūsmas ātrumu virs 1,2 m/s, lai samazinātu nogulšņu saķeri ar cauruļu sienām. Treškārt, pievienojiet regulāru periodisku kodināšanas tīrīšanu ar vieglu organisko skābi, lai katru mēnesi noņemtu uzkrāto minerālu nogulsnes. Ceturtkārt, aprīkojiet aerācijas ierīces, lai paaugstinātu izšķīdušā skābekļa līmeni virs 6 mg/l, lai saglabātu pasīvās plēves pašlabošanas spēju. Piektkārt, saīsiniet pārbaudes ciklu līdz ik pēc diviem mēnešiem, lai pārbaudītu sienas biezumu un virsmas bedrītes.
表格
| Notekūdeņu TDS līmenis | Korozijas ietekme uz titāna apkures caurulēm | Atbilstošs kontroles risinājums |
|---|---|---|
| Zems TDS (＜1000 mg/L), pietiekama aerācija | Tikai lēna vienmērīga krāsas maiņa, ilgs kalpošanas laiks | Pietiek ar regulāru skalošanas apkopi reizi ceturksnī |
| Vidēja TDS (1000–5000 mg/L), statiska cirkulācija | Mērena mēroga uzkrāšanās, izkaisītas mikro{0}}bedrītes | Palieliniet plūsmas ātrumu, ikmēneša netīrumu tīrīšana |
| Augsts TDS (＞5000 mg/L), zems izšķīdinātais skābeklis | Spēcīga zem{0}}nogulumu plaisa, smago metālu nogulumu korozija | Ūdens mīkstināšanas priekšapstrāde + nepārtraukta aerācija |
| Augsta TDS notekūdeņi ar smago metālu joniem | Plaši izplatīta miniatūra galvaniskā korozija no metāla oksīda nogulsnēm | Regulāra skābes atkaļķošana + reizi divos{1}}mēnesī virsmas potenciāla noteikšana |
Īss kopsavilkums
Augsti izšķīdušo cieto vielu daudzums palielina notekūdeņu vadītspēju, veicina termisko minerālu piesārņojuma nokrišņu veidošanos un samazina izšķīdušā skābekļa saturu, vienlaikus paātrinot pasīvo plēves retināšanu un titāna apkures cauruļu zem{0}}nogulšņu veidošanos. Iepriekšēja apstrāde, lai samazinātu sāls koncentrāciju, uzlabotu šķidruma cirkulāciju un papildinātu izšķīdušo skābekli, var efektīvi mazināt korozijas radītos bojājumus un pagarināt iekārtu kalpošanas laiku rūpniecisko notekūdeņu apkures sistēmās.
