Titan trubkasi to'plamini isitgichni 60 gradusda 10% natriy xlorit o'z ichiga olgan uglerod po'latdan yasalgan idishga qayta jihozlash uchun galvanik vodorodning singishining oldini olish uchun minimal elektr izolyatsiyasi qarshiligi qanday bo'lishi kerak?

Natriy xlorit (NaClO2), 10% 60 darajada, oqartirish va suvni tozalashda ishlatiladigan oksidlovchi eritma hisoblanadi. Titan trubkali isitish moslamasi mavjud uglerodli po'lat idishga o'rnatilganda, titan uglerod po'latidan ko'ra olijanobroq ekanligini hisobga olib, galvanik juftlik yaratiladi. Karbonli po'lat anod bo'lib, korroziyaga uchraydi, titan esa katoddir. Etarlicha salbiy potentsiallarda titandagi katodda kislorodning kamayishi va vodorod evolyutsiyasi sodir bo'ladi. Hosil bo'lgan vodorod titan tomonidan so'rilishi va mo'rtlashuvga olib kelishi mumkin. Titanli isitgich uglerod po'latdan yasalgan idishdan elektr izolyatsiyalanadi va shu bilan galvanik sxemani buzadi. Galvanik oqimning vodorodni yutish chegarasidan (titan yuzasida taxminan 0,1 mA / sm ^ 2) oshib ketishining oldini olish uchun zarur bo'lgan minimal elektr izolyatsiyasi qarshiligi 1 megohm (1 000 000 ohm) ni tashkil qiladi.

Xlorit elektrolitlarida titanga galvanik vodorodni yutish mexanizmi

When titanium is galvanically coupled to carbon steel in sodium chlorite solution, its surface potential is shifted to more negative values by cathodic polarization. Hydrogen evolution occurs at potentials more negative than around -0.7 V versus a silver-silver chloride reference electrode by the reaction 2H2O + 2e- ->H2 + 2OH-. Atom vodorodi titan yuzasida hosil bo'ladi va u metallga singib ketishi mumkin. Oqim zichligi > 0,1-0,2 mA/sm2 da vodorodning yutilish darajasi vaqt o‘tishi bilan materialni mo‘rtlashtirib yuborish uchun yetarli darajada yuqori bo‘ladi. Elektr izolyatsiyasi galvanik oqimni xavfsiz chegaralarga kamaytirish uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuqori qarshilikli yo'lni ta'minlaydi. Kerakli izolyatsiya qarshiligi galvanik potentsial farq va ruxsat etilgan oqimdan aniqlanadi.

Vodorodning singishi va izolyatsiyaga chidamliligi o'rtasidagi miqdoriy korrelyatsiya

Titan trubkasi to'plamining standart isitish moslamasi (sirt maydoni 1 m2) va 10% natriy xloritdagi uglerodli po'latdan yasalgan idish (sirt maydoni 10 m2) uchun 60 ° C da galvanik potentsial farq taxminan 0,6 V ni tashkil qiladi. Galvanik oqim Igalv=Risolation sifatida hisoblanadi D. i_Ti - titandagi joriy zichlik, I_galv titan yuzasiga bo'lingan. Izolyatsiya bo'lmaganda (R_isolation=0 Ō; faqat ~10 Ō eritma qarshiligi hisobga olinadi), galvanik oqim ~60 mA va i_Ti 0,06 mA/sm² ni tashkil qiladi, bu vodorodni yutish chegarasidan past, lekin chegara va geometriyaga qarab o'zgaradi. R_izolyatsiyasi bilan=10,000 ohm I_galv taxminan 0,06 mA va i_Ti 0,00006 mA/sm² yoki 0,06 mA/sm², bu xavfsizdir. R_isolation=100,000 ohm (0,1 MŌ) uchun I_galv taxminan 0,006 mA va i_Ti=0.006 mkA/sm 2 ni tashkil qiladi, bu katta xavfsizlik chegarasini ta'minlaydi. R_isolation=1,000,000 ohm (1 MŌ) bo'lsa, I_galv taxminan 0,6 µA va i_Ti 0,0006 µA/sm 2 bo‘lsa, bu ahamiyatsiz va standart spetsifikatsiya. R_isolation=10 000 000 ohm (10 MŌ) bilan izolyatsiya -belgilangan (lekin yaxshi).

Natriy xlorit kontsentratsiyasi va haroratning kerakli izolyatsiya qarshiligiga ta'siri

Kerakli minimal izolyatsiya qarshiligi natriy xlorit kontsentratsiyasiga va ish haroratiga bog'liq, chunki ular galvanik potentsial farqiga ta'sir qiladi. Galvanik potentsial farqi 5% NaClO2 va 40 gradusda 0,4 V va i_Ti uchun minimal izolyatsiya qarshiligi.<0.1 mA/cm2 is 0.5 MΩ. At 10% NaClO2 and 60°C the potential difference is 0.6 V and the minimum resistance is 1.0 MΩ. The potential difference is 0.7 V and the minimum resistance is 1.2 MΩ at 15% NaClO2 and 60°C. For 10% NaClO2 , potential difference is 0.8 V at 80oC . Minimum resistance 1.5 MΩ . At 20% NaClO₂, the potential difference is 0.9 V and the minimum resistance is 2.0 MΩ at 80°C.

Xlorit xizmatining izolyatsiyasiga chidamliligi uchun spetsifikatsiya va tekshirish qo'llanmasi

Quyidagi jadvalda minimal izolyatsiya qarshiligiga erishish yo'llari va o'rnatish va davriy tekshirish paytida tekshirish tartiblari ko'rsatilgan.

O'rnatish vaqtida izolyatsiyalash usuli kutilgan qarshilikni (MOM) tekshirish davriy tekshirish (har 6 oyda)
PTFE gasket (3 mm) + PTFE bolt sleeves 10–100 Megohmmeter (500V) between heater and tank >1 MΩ PTFE gasket + ceramic-coated bolts 5–50 Megohmmeter (500V) >1 MΩ
Dielectric break coupling (PTFE spool) >100 Megohmmeter (500V) >10 MOA
Faqat kauchuk qistirma (tavsiya etilmaydi) 0,1–1 Doimiy emas megohmmetr (250V)
To'g'ridan-to'g'ri aloqa (izolyatsiyasiz)<0.001 Continuity test (beep) Not applicable
Izolyatsiya qarshiligini loyihalash va undan tashqari material tanlash

Kerakli izolyatsiya qarshiligi titanium darajasiga bog'liq emas, chunki 2-sinf va 7-sinfning galvanik harakati o'xshash. Devor qalinligi vodorodni singdirish imkoniyatini beradi; 2,0 mm devor bir xil yutish tezligida 1,0 mm devorning yarmi tezligida mo'rtlashadi. Agar izolyatsiya qilishning iloji bo'lmasa, uglerodli po'latdan yasalgan idish katodik himoyalangan bo'lishi kerak. Bu ko'proq salbiy potentsiallarga olib kelishi mumkin va shuning uchun titanda vodorodning ko'proq so'rilishi mumkin. Eng maqbul usul galvanik birikmani butunlay yo'q qilish uchun titaniumli tank yoki plastmassa{8}}qoplamali tankni o'rnatishdir. Izolyatsiya qarshiligini vaqti-vaqti bilan, ya'ni har 6 oyda tekshirib turish kerak, chunki qistirmalari emirilishi mumkin va mahkamlagichlar vaqt o'tishi bilan qarshilikni kamaytiradi.

Axborotlashtirilgan spetsifikatsiya

60 daraja haroratda 10% natriy xloritni o'z ichiga olgan uglerodli po'lat idishga qayta o'rnatilgan titan naychali isitgich uchun 500V megohmmetr yordamida isitgich va tank o'rtasida o'lchanadigan minimal qarshilik 1 MŌ bo'lgan elektr izolyatsiyasini talab qiladi. Barcha o'rnatish moslamalarida qalinligi kamida 3 mm bo'lgan PTFE qistirmalari va PTFE murvat yenglari va yuvish vositalaridan foydalanish kerak. Mavjud qurilmalar: Ishga tushirishdan oldin izolyatsiya qarshiligini o'lchang. Agar qarshilik 1 MŌ dan kam bo'lsa, dielektrik uzilish muftalarini qo'shing yoki qistirmalarni almashtiring. Ishlash vaqtida qarshilikni har 6 oyda bir marta oʻlchab turing, agar qarshilik 0,5 MŌ dan past boʻlsa, izolyatsiya qismlarini tekshiring va mahkamlang. Izolyatsiya o'rniga katodik himoyadan foydalanmang, chunki bu titanga vodorodni singdirish xavfini oshiradi. Muhandis 1 MŌ dan ortiq elektr izolyatsiyasi qarshiligini saqlab, natriy xlorit xizmatida titaniumli isitgichlarning galvanik vodorod mo'rtlashishini oldini oladi.