Jūras ūdens cirkulācijas apkures sistēmas jūras iekārtām, galvanizācijas kodināšanas tvertnes, iesāļa ūdens attīrīšanas iekārtas un augsta {{0}sāļuma ķīmisko reakciju tējkannas ir pakļautas spēcīgai hlorīda jonu un vāju skābju vielu erozijai. Parastās 316 nerūsējošā tērauda sildīšanas caurulēs viegli veidojas punktveida korozija un bojātas pasīvās plēves ilgstošas -augstas hlorīda koncentrācijas apstākļos, kā rezultātā rodas vidēja noplūde un iekārtas apstājas. PFA iesaiņotos sildītājus ierobežo maksimālā temperatūra, savukārt kvarca caurules nevar izturēt hlorīda koroziju un mehānisku triecienu. Tīra titāna sildīšanas caurules ar ievērojamu hlorīda izturību pret koroziju, stabilu augstas-temperatūras izturību un vieglu tekstūru kalpo kā augstas kvalitātes-pretkorozijas sildīšanas palīgmateriāli smagās korozīvās vidēs. Šajā rakstā ir aprakstīti tā galvenie materiālu raksturlielumi, nenovēršamie pielietojuma ierobežojumi un inženierijas atlases kritēriji, kā arī četru galveno apkures materiālu kvantitatīvā horizontālā salīdzinājuma tabula.
1. Tīra titāna galvenās veiktspējas priekšrocības
Titāns var spontāni radīt kompaktu un stabilu titāna oksīda pasīvo plēvi ūdens vidē, kas lepojas ar daudz labāku izturību pret hlorīda -izraisītu punktveida koroziju, spraugas koroziju un jūras ūdens eroziju salīdzinājumā ar 316 nerūsējošo tēraudu. Pat ja darbības laikā rodas nelieli mehāniski skrāpējumi, pasīvā plēve var ātri salabot sevi sālījumā, jūras ūdenī un elektrolītiskos kodināšanas šķīdumos.
Fizikālo un mehānisko īpašību ziņā tīram titānam ir atbilstoša stiepes izturība, izcila termiskā noguruma izturība un zems blīvums. Tas var izturēt biežus apkures un dzesēšanas ciklus bez caurules deformācijas vai blīvējuma plīsuma, un to var saliekt un pielāgot īpašās formās, lai tās atbilstu sarežģītiem uzstādīšanas izkārtojumiem. Tā maksimālā droša nepārtraukta darba temperatūra sausā vidē sasniedz 770 grādus, apmierinot lielāko daļu no vidējas -līdz -augstas temperatūras rūpnieciskās apkures prasībām. Turklāt titāns reti izšķīdina metālu jonus vidē, efektīvi nodrošinot šķidruma tīrību līdz noteiktai pakāpei.
2. Četru apkures komponentu horizontālais veiktspējas salīdzinājums
表格
| Apkures komponenta veids | Hlorīda korozijas izturība | Maksimālā nepārtrauktā darba temp | Skābju{0}}pielāgošanās spēja | Mehāniskā stingrība | Visa{0}}dzīves izmaksu veiktspēja |
|---|---|---|---|---|---|
| Tīra titāna apkures caurule | Lielisks, stabils augstas-koncentrācijas hlorīda vidē | 770 grādi | Piemērots vājām skābēm un neitrāliem šķidrumiem, nedarbojas karstā koncentrētā stiprā sārmā | Augsta stingrība, pret-vibrācijas un saliekamība | Augstas sākotnējās izmaksas, ārkārtīgi ilgs kalpošanas laiks jūras ūdenī un sālījumā |
| 316 nerūsējošais tērauds | Vispārīgi, jutīgi pret bedrēm zem augsta hlorīda līmeņa | 550 grādi | Piemērots tikai nedaudz kodīgiem apstākļiem | Augsta stingrība un nodilumizturība | Zemas sākotnējās investīcijas, īss kalpošanas laiks sālsūdenī |
| Kvarca apkures caurule | Slikts, nespēj izturēt hlorīda vidēju koroziju | 1180 grādi | Tikai inerts pret vienu stipru skābi | Īpaši trausls, trausls sadursmes laikā | Augstas nomaiņas izmaksas pēc lūzuma, tikai statiskām laboratorijas pārbaudēm |
| PFA iekapsulēts sildītājs | Pieņemama izturība pret hlorīdu{0}}saturošu vidi | 250 grādi | Lieliski piemērots skābju{0}}sārmu mainīgiem apstākļiem | Mīksts pārklājums, viegli caurdurams ar asiem cietiem priekšmetiem | Mērenas izmaksas, stingri ierobežotas zem 250 grādiem |
3. Titāna cauruļu raksturīgie defekti un stingrie lietošanas ierobežojumi
Pirmkārt, tīrs titāns tiks pakļauts spēcīgai vienmērīgai korozijai, kad tas tiks mērcēts karstos, koncentrētos stipri sārmainos šķīdumos, piemēram, augstas -temperatūras nātrija hidroksīda šķīdumā, tāpēc tas ir aizliegts darba apstākļos, kas saistīti ar ilgstošu-iegremdēšanu augstas{2}}temperatūras stiprā sārmā. Otrkārt, fluorūdeņražskābi un fluorīdu -saturoši materiāli tieši iznīcinās tās pasīvo aizsargplēvi un izraisīs ātru korozijas bojājumu.
Turklāt tīra titāna izejmateriālu un apstrādes izmaksas ir daudz augstākas nekā nerūsējošā tērauda izmaksas, kas rada lielus vienreizējus{0}}ieguldījumus. Titāna cauruļu izvēle tradicionālajām ūdens cirkulācijas sistēmām ar zemu-hlorīdu un vieglu-koroziju izraisa veiktspējas pārpalikumu un zemu ekonomisko efektivitāti. Turklāt titānam ir tendence oksidēties, sadegt un pielipt metināšanas laikā augstā-temperatūras laikā, kam nepieciešama profesionāla metināšanas tehnika un stingra procesa kontrole.
4. Secinājums un inženiertehniskās izvēles priekšlikumi
Tīra titāna sildīšanas caurules ir vēlamais ļoti uzticams pretkorozijas sildīšanas risinājums jūras ūdens cirkulācijai, augsta{{1} sāļuma notekūdeņiem, galvanizācijas kodināšanas šķidrumam un citiem augsta-hlorīda saturošiem skarbiem darba scenārijiem. Inženiertehnisko materiālu saskaņošanā titāna caurulēm ir jāpiešķir prioritāte kuģu palīgierīcēm, iesāļa ūdens sildīšanai un ilgstošas -sālūdens sildīšanas cilpām. Karstu, spēcīgu sārmu un fluoru saturošu kodīgu vielu gadījumā kā aizstājējus jāizmanto PFA iekapsulēti sildelementi. Parastajām zemas{8}korozijas cirkulācijas ūdens sistēmām 316 nerūsējošais tērauds nodrošina labāku izmaksu{10}}efektivitāti. Tikai saskaņojot vides sastāvu, darba temperatūru un korozijas smagumu ar materiālam raksturīgajām īpašībām, var panākt līdzsvaru starp stabilu apkures darbību un kopējiem projekta izdevumiem.
