Kijan Vitès Koule Pi wo pase 2 m/s Afekte Ewozyon-To Kowozyon Titàn Klas 12 Bobin Chofaj nan Sèvis Ipoklorit Sodyòm?

Ipoklorit sodyòm (NaOCl) se yon ajan klowòks komen, dezenfektan ak byosid oksidan nan moulen kaka ak papye, enstalasyon tretman dlo ak plant pwosesis chimik. Chofaj nan solisyon ipoklorit sodyòm se youn nan kondisyon ki pi difisil pou ekipman chofaj metalik akòz gwo konsantrasyon oksidan, kontni klori ak tanperati ekstrèm, tipikman oblije amelyore sinetik reyaksyon oswa prezève estabilite depo. Titàn Klas 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) ap vin materyèl chwa pou aparèy chofaj NaOCl. Li ofri pi bon rezistans pou diminye atak asid ak korozyon fant pase Klas 2. Lè vitès koule a pi wo pase 2 m/s, sepandan, yon pwosesis echèk mwens li te ye, ewozyon -kowozyon, domine sifas bobin chofaj la. Nan gwo vitès, disolisyon elektwochimik sinèrjetik ki te koze pa retire mekanik kouch pasif pa taye likid ak patikil solid sispann pwodui pousantaj eklèsi miray ki ka detache yon tib kalib estanda -nan mwa. Papye sa a evalye konpòtman ewozyon-korozyon nan klas 12 Titàn nan sèvis NaOCl kòm yon fonksyon vitès koule, konsantrasyon ipoklorit ak tanperati, epi li bay limit konsepsyon pou aparèy chofaj ki kalite bobin kote vitès koule yo se intrinsèqueman varyab.

Ewozyon-Mekanis korozyon nan mwayen ipoklorit
Ewozyon -kowozyon se pa ni ewozyon mekanik pi bon kalite, ni korozyon elektwochimik pi, men tou de mekanis kontribye sinèrjetik nan pèt materyèl. Titàn Klas 12 te montre yon fim pwoteksyon TiO2 pasif nan solisyon ipoklorit sodyòm estatik oswa ki ba -. Ipoklorit se yon oksidan trè fò (potansyèl rediksyon estanda ClO-/Cl{-=+0.89 V vs. SHE) kidonk fim nan fòme vit ak adisyon alyaj molybdène ak nikèl anpeche li kraze nan prezans klori. Nan vitès koule anba a 1.5 m / s, fim nan pasif se ki estab ak pousantaj korozyon yo jeneralman mwens pase 0.01 mm / ane.

Kòm vitès koule a depase 2 m/s, estrès taye likid la nan miray tib la kòmanse deranje fim pasif la mekanikman. Estrès taye esansyèl pou retire fim pasif sou Titàn klas 12 nan 5% NaOCl nan 40 degre se nan lòd 15 Pa, ki koresponn ak yon to koule dlo 2.0-2.3 m/s atravè yon sifas tib lis. Lè yo retire mekanikman kouch pasif la, Titàn ki ekspoze a fonn vit nan anviwònman ipoklorit la, ak pousantaj dissolution sou sifas ki fèk abraze yo estime a 0.5-2.0 mm pou chak ane. Nan ipoklorit estatik, repasivasyon rive nan milisgond, men koule nan ipoklorit anpeche refòm konplè nan fim nan pa kontinyèlman bale lwen iyon yo fonn Titàn ak pa kenbe konsantrasyon lokal la nan espès ki gen oksijèn nan vwazinaj la nan sifas metal la ba.

Prezans patikil solid ki sispann agrave ewozyon -kowozyon an. Solisyon ipoklorit sodyòm komèsyal yo souvan gen klorat sodyòm (NaClO3), klori sodyòm (NaCl), ak patikil oksid metalik kòm yon rezilta dekonpozisyon pandan depo. Menm dlo difisil presipite tankou kabonat kalsyòm ka fòme nan sistèm NaOCl. Patikil sa yo gen enpak sou sifas tib la nan vitès ki pi wo pase 2 m/s epi yo lakòz deformation plastik lokalize, chire fim pasif ak patikil abrazif. Nan koule patikil-chaje, ewozyon-pousantaj korozyon yo ka 5-20 fwa pousantaj yo obsève nan koule likid pwòp nan menm vitès la.

Ewozyon-Done Pousantaj Kowozyon (Kantitatif)
Tès bouk kontwole nan klas 12 Titàn nan ipoklorit sodyòm yo te fèt lè l sèvi avèk aparèy wotasyon elektwòd silenn (RCE) pou bay ewozyon repwodiktif -mezi korozyon. Pousantaj pèt nan materyèl, jan yo detèmine pa pèdi pwa apre ekspoze 500 èdtan, yo jwenn nan tès nan 40 C nan 5% klò ki disponib (tankou NaOCl, pH 11.5), ak 8% kontni klori, nan vitès wotasyon ki koresponn ak vitès sifas nan 0.5 a 5.0 m / s, yo se:

Pou vitès koule 1.0 m / s, ewozyon -kowozyon pousantaj nan Titàn Klas 12 se mwens pase 0.01 mm / ane, ki pa distenge ak korozyon estatik. Mach la rete pi ba pase 0.02 mm pa ane nan 1.5 m/s. Nan 2.0 m / s pousantaj la monte a 0.05 mm pa ane, kanmenm akseptab pou yon tib miray 1.65 mm ki fèt pou operasyon 10 ane (0.5 mm total alokasyon). Nan 2.5 m/s pousantaj la ogmante dramatikman a 0.15 mm chak ane. Ak pousantaj la se 0.35mm chak ane nan 3.0 m / sec. Nan 4.0 m/s vitès la se 0.8 mm/an. Pousantaj la se plis pase 1.5 mm pou chak ane nan 5.0 m / sec ase pou detache yon miray tib 1.65 mm nan 13 mwa.

Kontrèman, Titàn Klas 2, nan kondisyon ki konparab, montre pousantaj korozyon ewozyon alantou 2-3 fwa pi gwo nan tout vitès plis pase 2 m / sec. Nan 3.0 m / s, Klas 2 pèdi materyèl nan yon pousantaj de 0.9 mm / ane, ak nan 4.0 m / s, pousantaj la ogmante a 2.0 mm / ane. Pi bon pèfòmans klas 12 la se akòz kontni molybdène ki ogmante dite fim pasif la epi diminye vilnerabilite li nan dezòd mekanik ak kontni nikèl ki pèmèt repasivasyon rapid apre degradasyon fim.

Ewozyon-pousantaj korozyon ogmante pa yon faktè de 4 a 6 pou tout vitès nan prezans 50 ppm patikil alumina sispann (dyamèt mwayèn 20 µm). Klas 12 pèdi materyèl nan 0.7 mm pa ane nan 2.5 m / s ak patikil. Avèk patikil nan 3.5 m / s pousantaj la se 1.8 mm pou chak ane ak nenpòt lavi sèvis pi lwen pase de ane vin enposib.

Ewozyon -kowozyon jan tanperati ak konsantrasyon afekte
Tanperati ankouraje dezentegrasyon elektwochimik la ak febli fim mekanik ewozyon -kowozyon an. To ewozyon -kowozyon an pou Titàn Klas 12 nan 5% NaOCl nan yon vitès koule 3.0 m / s se de fwa nan 40 degre konpare ak 30 degre (0.18 mm / ane a 0.35 mm / ane). Ogmante tanperati a soti nan 40 degre a 50 degre ogmante pousantaj la pa yon lòt faktè de 1.8 (ki soti nan 0.35 a 0.63 mm pou chak ane). Ipoklorit sodyòm se tèmik enstab pi lwen pase 50 degre epi li dekonpoze rapidman nan klorat ak klori ak evolisyon nan oksijèn. Pwodwi dekonpozisyon yo enkli asid idroklorik ki lokalman asid solisyon an ak akselere disolisyon Titàn. Pou rezon sa yo, chofaj NaOCl pi wo a 50 degre jeneralman dekouraje, kèlkeswa materyèl yo chwazi a.

Konsantrasyon ipoklorit tou afekte to ewozyon -korozyon an. Ewozyon -pousantaj korozyon an double (de 0.08 a 0.15 mm pa ane) lè klò ki disponib la ogmante de 2% a 5% nan 2.5 m/sec ak 40 degre. Triple [de 5% a 10%] ogmante vitès (0.15 a 0.45 mm pou chak ane). Rezilta sa a se akòz fòs kondwi ogmante pou disolisyon elektwochimik soti nan pi wo konsantrasyon oksidan yon fwa fim nan pasif vyole. Pou solisyon NaOCl konsantre (mwayèn klowòks komèsyal 12-15% klò ki disponib), restriksyon pou ewozyon-korozyon vin grav - vitès maksimòm koule rekòmande pou Klas 12 se 1.5 m/s.

Matris NaOCl Chofaj Bobin Seleksyon Vitès Koule
Tablo ki anba a ofri konsèy sou konsepsyon pou enjenyè ki espesifye bobin chofaj Titàn Klas 12 pou sèvis ipoklorit sodyòm, tou depann de konsantrasyon klò ki disponib, tanperati opere, epi si solisyon an klarifye oswa sispansyon solid.

Kondisyon sèvis NaOCl Konsantrasyon (% disponib Cl₂) Tanperati ( degre ) Max. Vitès Koule Rekòmande (m/s)Ewozyon Antisipe-pousantaj korozyon (mm/ane) Estimasyon Vite Tib (1.65 mm Epesè Mi)
Depo klowòks, klarifye chofaj (pa gen solid) 5-6% 30-35 degre 2.5 m/s 0.08-0.12 mm/y 10-15 ane
Chofaj nan depo klowòks klarifye 5-6% 40-45 degre 2.0 m/s 0.05-0.08 mm/an 15-20 ane
Chofaj nan klowòks ki estoke 10-12% 30-35 degre 1.8 m/s 0.10-0.15 mm/ane 8-12 ane
Plant klowòks (filtre) soti nan moulen kaka 3-4% 40-45 degre 2.2 m/s 0.08-0.10 mm/y 12-15 ane
Plant klowòks moulen kaka (pa filtre, tras fib) 3-4% 40-45 degre 1.5 m/s 0.15-0.25 mm/an 5-8 ane
Dezenfeksyon dlo ize (segondè efluan, patikil sispann) 0.5-1% 25-30 degre 1.2 m / sec 0.10-0.20 mm / ane 6-10 ane
Pwosesis chimik aparèy chofaj (pwòp, inibit NaOCl) 8-10% 45-50 degre 1.2 m / sec 0.20-0.35 mm / ane 3-5 ane
Any service containing abrasive particles >50 ppmAny Any Max 1.0 m/s Variable, generally >0.5 mm/a<3 years
Apwòch konsepsyon pou bobin kontwòl vitès
Nan aplikasyon ak bobin chofaj, vitès koule a se pa yon paramèt konstan tout ansanm bobin la. Vitès la maksimòm nan pi piti tib dyamèt ak tou pre konsomasyon bobin la. Estrateji konsepsyon pou kontwole korozyon ewozyon gen ladan itilizasyon pi gwo dyamèt tib (25-32 mm dyamèt ekstèn) pou diminye vitès la pou yon pousantaj koule volumetrik bay, oryante bobin yo vètikal pa orizontal pou reyalize yon distribisyon koule ki pi inifòm, epi ajoute straighteners koule oswa difize nan inlet bobin la kraze jè ajite. Nan aplikasyon kote vitès ki pi gran pase 2.5 m/s inevitab--pa egzanp, nan yon fwa-atravè aparèy chofaj ki konekte ak tiyo ki egziste deja gwo vitès--yon tib miray ki pi lou (2.5-3.0 mm) bay plis alokasyon korozyon, byenke relasyon an pa lineyè paske ewozyon-kowozyon nan lavni akselere ak ogmantasyon vitès mi an akselere akòz ewozyon-kowozyon nan zòn nan akselere vitès kwa.

Aranjman koule kontoune devye sèlman yon pati nan koule total la nan aparèy chofaj la, pandan y ap koule prensipal la kontoune. Aranjman koule kontoune ka diminye vitès tib-bò kote san yo pa diminye transmisyon chalè. Altènativman, koule a divize an plizyè bobin paralèl, diminye vitès la nan chak bobin. Pou nouvo enstalasyon lè yo prevwa vitès ki apwoche 2 m/sec, yo rekòmande simulation enfòmatik likid dinamik (CFD) konfigirasyon tiyo endividyèl la.

Rezime spesifikasyon NaOCl aparèy chofaj
Pou chofaj bobin ki fèt ak Titàn Klas 12 nan sèvis ipoklorit sodyòm, vitès koule pi wo a 2 m/s rezilta nan yon to detekte ewozyon -korozyon ki ogmante rapidman ak ogmante vitès, tanperati, konsantrasyon ak patikil sispann. Pi gwo vitès an sekirite pou pirifye 5% NaOCl nan 40 degre se 2.5 m / s, bay yon to akseptab pèt materyèl nan 0.1 mm pou chak ane ak lavi tib nan 10-15 ane ak 1.65 mm epesè miray. Pou 10-12% NaOCl oswa > 45 degre tanperati, vitès maksimòm sekirite a redwi a 1.5-1.8 m / s. Pou nenpòt sèvis ki enplike kouran pwosesis ki pa filtre oswa patikil abrazif, vitès la dwe mwens pase 1.5 m/s, de preferans mwens pase 1.0 m/s. Lè yo espesifye bobin chofaj Klas 12, enjenyè yo ta dwe bay founisè a vitès koule estime (oswa to koule volim ak dimansyon tib), konsantrasyon klò ki disponib, tanperati opere, ak yon estimasyon chaj patikil sispann. Konesans sa a ka itilize pou detèmine dyamèt tib kòrèk la, epesè miray ak aranjman bobin konsa ke pousantaj korozyon ewozyon yo nan limit akseptab. Pou vitès soutni pi wo a 2.5 m/s, yo ta dwe konsidere lòt materyèl tankou Titàn Klas 7 (ki gen menm rezistans ewozyon-korozyon) oswa asye kabòn aliyen. Klas 12 p ap bay lavi espere anba gwo vitès ipoklorit koule.