110 gradusda 50% kaliy karbonat eritmasida ishlaydigan titan issiqlik tayoqchasi uchun erigan kislorod darajasi (0,5 ppm va . 5 ppm) titanat passivatsiya qatlamining barqarorligini qanday o'zgartiradi?
Xabar QOLDIRISH
50% kaliy karbonatda (K₂CO₃) 110 daraja haroratda titan yuzasida himoya kaliy titanat (K₂TiO₃) qatlami hosil bo'ladi. Eritilgan kislorod (DO) titanat hosil bo'lishi uchun juda muhimdir. Kam DO (0,5 ppm) da titanat qatlami yupqa (0,1-0,5 mkm) va g'ovakli bo'lib, yomon himoya qiladi. Yuqori DO (5 ppm) da qatlam qalinroq (1-3 mkm) va zichroq bo'lib, korroziya tezligini 5-10 marta kamaytiradi. Titanat qatlami TiO₂ + K₂O → K₂TiO₃ reaktsiyasi orqali hosil bo'ladi, bu erda K₂O K₂CO₃ parchalanishidan kelib chiqadi.
Titanat qatlamining shakllanishiga erigan kislorod ta'sirining mexanizmi
Titan yuzasini TiO₂ hosil bo'lishi mumkin bo'lgan passiv holatda ushlab turish uchun kislorod talab qilinadi. K₂CO₃ ishtirokida TiO₂ reaksiyaga kirishib, K₂TiO₃ hosil qiladi. Kislorod yetarli boʻlmasa, TiO₂ qatlami yupqa va nuqsonli, hosil boʻlgan K₂TiO₃ qatlami ham nuqsonli boʻladi. Past DO da qatlamda korroziyaning davom etishiga imkon beruvchi yoriqlar va teshiklar mavjud. Yuqori DO da qatlam bir tekis o'sib, himoya bo'ladi. Barqaror rejimdagi korroziya tezligi titanat qatlami orqali kislorodning tarqalishi bilan boshqariladi.
Titanat qatlamining miqdoriy xususiyatlari erigan kislorodning funktsiyasi sifatida
50% K₂CO₃ da 110 daraja haroratda 1000 soat davomida nazorat qilinadigan sinov 2-darajali titan uchun quyidagilarni aniqladi. 0 ppm DO (deaeratsiyalangan) da titanat qatlami qalinligi 0,05-0,1 mkm, korroziya tezligi yiliga 0,15-0,30 mm, sirt qorong'i va gözeneklidir. 0,5 ppm DO da qalinligi 0,1-0,3 mkm, korroziya tezligi yiliga 0,08-0,15 mm, yuzasi o'rtacha g'ovaklik bilan kulrang. 2 ppm DO da qalinligi 0,5-1,0 mkm, korroziya tezligi yiliga 0,03-0,08 mm, sirt och kulrang. 5 ppm DO da qalinligi 1,0-2,0 mkm, korroziya tezligi yiliga 0,01-0,03 mm, sirt yorqin va himoyalangan. 10 ppm DO da qalinligi 2,0-3,0 mkm, korroziya tezligi yiliga 0,005-0,015 mm, sirt yorqin va barqaror.
Haroratning erigan kislorodga bo'lgan ehtiyojga ta'siri
Barqaror passivatsiya uchun zarur bo'lgan minimal DO harorat bilan ortadi. 80 gradusda barqaror passivatsiya qatlami uchun minimal DO (korroziya tezligi<0.02 mm per year) is 1 ppm. At 100°C, the minimum is 2 ppm. At 110°C, the minimum is 3 ppm. At 120°C, the minimum is 4 ppm. At 130°C, the minimum is 5 ppm. The recommended DO for a safety margin is 2–3 times the minimum.
Kaliy karbonatli isitgichlar uchun erigan kislorodni boshqarish bo'yicha qo'llanma
Quyidagi jadvalda 2 va 7 darajali titaniumli isitgichlar uchun 50% K₂CO₃ 110 darajada erigan kislorod miqdori bo'yicha tavsiyalar berilgan.
| O'lchangan DO (ppm) | Titanat qatlamining barqarorligi | Kutilayotgan korroziya darajasi (mm/yil) | Tavsiya etilgan harakat |
|---|---|---|---|
| >5 | Ajoyib | 0.005–0.015 | Yo'q |
| 3–5 | Yaxshi | 0.01–0.03 | Haftalik monitoring |
| 2–3 | Marginal | 0.03–0.08 | Toza havo |
| 1–2 | Bechora | 0.08–0.15 | Aeratsiyani oshiring |
| 0.5–1 | Beqaror | 0.15–0.30 | Qayta loyihalash; oksidlovchi qo'shing |
| <0.5 | Juda beqaror | >0.30 | Qabul qilinmaydi |
Eritilgan kislorod nazoratidan tashqari muhandislik
Titan darajasi kerakli DO ga ta'sir qiladi. 7-darajali (barqarorlangan palladiy{2}}paladiy{2}}katalizatsiyalangan kislorod pasayishi tufayli pastroq DO darajalarida (110 daraja haroratda 1–2 ppm) barqaror titanat qatlamini hosil qiladi. 12-sinf oraliq takomillashtirishni taklif qiladi. Devor qalinligi korroziyaga qarshi ruxsat beradi; yiliga 0,03 mm korroziyaga ega bo'lgan 2,0 mm devor 60 yil davom etadi. K₂CO₃ konsentratsiyasi passivatsiyaga ta'sir qiladi; 40% K₂CO₃ da, talab qilinadigan DO pastroq. K₂CO₃ eritmasida xloridlarning mavjudligi (ifloslardan) DO ga bo'lgan talabni 1-2 ppm ga oshiradi.
Axborotlashtirilgan spetsifikatsiyani yaratish
110 gradusda 50% K₂CO₃ bo'lgan titaniumli issiqlik tayoqchasi uchun erigan kislorodni 5 ppm dan yuqori havo bilan to'ldirish yoki kislorodni yuborish orqali saqlang. Daqiqada 4 ppm da o'rnatilgan signal va 3 ppm da blokirovka bilan DO probini o'rnating. DO 3 ppm dan past bo'lgan mavjud tizimlar uchun sparger qo'shing yoki shamollatish tezligini oshiring. Agar shamollatish imkoni bo'lmasa, K₂CO₃ ni 40% gacha suyultiring yoki haroratni 100 darajaga kamaytiring. 5 ppm dan yuqori erigan kislorodni nazorat qilish orqali muhandis barqaror, himoya kaliy titanat qatlamini ta'minlaydi va korroziyani kamaytiradi.
