Ki sa ki epesè djenn verifye pou 316 aparèy chofaj asye pur nan 25% solisyon nitrat amonyòm nan 110 degre ak 3 bar presyon epi pa gen klori

Sèvis Angrè Oksidan: Komès Fondamantal la-off

Yon solisyon 25% nitrat amonyòm (NH₄NO₃) se yon entèmedyè komen nan fabrikasyon angrè ak kòm yon likid transfè chalè nan kèk operasyon endistriyèl. Atmosfè a trè oksidasyon nan 110 ° C ak 3 bar presyon paske nan prezans nan iyon nitrat ki se yon inibitè katodik ak an reyalite pasiv 316 asye pur. Pitting se enkyetid prensipal la lè yo itilize solisyon ki gen klori. Nan ka nitrat amonyòm de mekanis echèk diferan yo dwe okouran de: krak korozyon estrès nan solisyon nitrat konsantre ak korozyon jeneral si pH la dérive deyò ranje ki estab. San klori desizyon an epesè se pi fasil. Pou fonksyon sa a, epesè djenn verifye a dirije pa entegrite mekanik, alokasyon korozyon inifòm, ak nitrat-rezistans fann. Efikasite tèmik se yon konsiderasyon minè men enpòtan.

Konpòtman elektwochimik nan solisyon NO3

Iyon nitrat la se yon ajan oksidan trè fò epi li pwoteje fim nan pasif sou 316 asye pur sou yon pakèt tanperati ak konsantrasyon. Potansyèl kowozyon nan nitrat amonyòm 25% nan 110°C an mwayèn ant +200 ak +400 mV kont yon elektwòd referans klori ajan-ajan epi li byen nan rejyon pasif la. Pousantaj korozyon inifòm nan anviwònman sa yo trè ba, nan lòd 0.002-0.008 mm pa ane ki baze sou etid pèdi pwa nan ekipman yo itilize nan biznis la angrè. Inifòm alokasyon korozyon pou dis ane se 0.02-0.08 mm pou 1.2 mm aparèy chofaj miray ak metal son an se plis pase 1.1 mm. Nan aplikasyon sa a, epesè a pa kondwi pa korozyon inifòm. Fim pasif la estab si pH solisyon an se ant 4 ak 9. Iyon amonyòm se yon asid fèb, kidonk solisyon nitrat amonyòm natirèlman gen yon pH nan ranje 5-6, ki se yon seri pH ki estab. Pousantaj korozyon ka ogmante si solisyon an vin kontamine ak asid (ki soti nan boulvès pwosesis en) oswa alkali (nan ajan netwayaj). Sepandan, boulvès sa yo anjeneral kout tèm epi yo pa mande pou gwo alokasyon korozyon.

Risk pou krak kowozyon estrès nitrat

Estrès korozyon krak (SCC) se enkyetid prensipal la pou 316 Nerjaveèi nan solisyon nitrat amonyòm cho. Nitrat SCC lajman etabli pou asye pur austenitic ak sansiblite a ogmante ak tanperati ak konsantrasyon nitrat. Nan 110 ° C ak 25% nitrat amonyòm, risk pou SCC se modere, men se pa neglijab. Faktè enpòtan pou kòmanse SCC yo se estrès tansyon (ki soti nan fabrike oswa presyon) ak egzistans lan nan yon kouch nitrat konsantre sou sifas la. Nitrat SCC ka devlope sou yon pakèt potansyèl, tandiske klori SCC rive nan potansyèl espesifik. Pousantaj pwopagasyon krak nan nitrat SCC nan 316 asye pur nan 110 ° C se jeneralman 0.05 - 0.2 mm / ane apre inisyasyon. Enkyetid fondamantal pou yon djenn aparèy chofaj se ensiste rès tansyon ki soti nan desen tib ak koube. An jeneral, pi ba epesè miray la, pi ba a estrès rezidyèl yo, paske mwens travay frèt nesesè pou atenn dimansyon final la. Yon tib trase 1.2 mm anjeneral gen estrès baskètbòl rezidyèl 50-100 MPa, tandiske yon tib 2.0 mm ka gen 80-150 MPa. Miray la pi epè gen pi wo estrès rezidyèl, ki ogmante pwobabilite pou SCC inisyasyon. Eksperyans aktyèl jaden ak evaporateur nitrat amonyòm yo montre ke aparèy chofaj asye pur mens -(1.2-1.5 mm) 316 yo depase aparèy chofaj ki gen miray epè (2.0-2.5 mm) sou yon baz konsistan. Analiz echèk te montre ke echèk miray epè yo te koze pa SCC pandan y ap mi mens echwe soti nan lòt kòz ki pa korozyon apre sèvis pwolonje.

Kontenisyon Presyon - 3 Bar

Nan presyon sistèm 3 bar egzijans estrès baskètbòl la se byen piti. Pou yon tib ki gen OD=12 mm ak miray=1.2 mm, estrès baskètbòl se 0.3 MPa x 4.8 mm / 1.2 mm=1.2 MPa. Pou yon miray ki se 2.0 mm estrès la se 0.3 MPa x 4.0 mm/2.0 mm=0.6 MPa. Tou de piti konpare ak fòs sede 170 MPa. Epesè presyon an pa bezwen espesyal. Men, aparèy chofaj la dwe mekanikman gaya ase pou reziste koupl enstalasyon an nan koneksyon fil yo. Pou angajman serye ou bezwen yon epesè minimòm angajman fil 1.0-1.2 mm. Mwens pase 1.0 mm, risk pou yo retire fil oswa deformation ogmante anpil, patikilyèman nan pi gwo aparèy chofaj dyamèt.

Pwosesis chofaj bezwen ak efikasite tèmik

Kondiktivite tèmik solisyon nitrat amonyòm yo konparab ak dlo, sa vle di . 0.60-0.65 W/m K nan 110°C. Koyefisyan transfè chalè konvèktif pou koule ajite se 1000-2000 W/m²·K depann sou vitès. Rezistans tèmik djenn lan se apeprè 0.0004 m²·K/W pou yon epesè miray 1.2 mm ak 0.0007 m²·K/W pou yon epesè miray 2.0 mm. Diferans sa a koresponn ak yon diferans tanperati djenn 3-4 ° C nan yon dansite watt 10 W/cm² (komen pou aparèy chofaj sikilasyon). Pou yon pwosesis sansib a surchof lokalize, li enpòtan pou kenbe tanperati a djenn osi ba ke posib. Nitrat amonyòm ka degrade exothermically pi wo pase 180 ° C. Yon miray 1.2 mm chofe 110 ° C solisyon esansyèl nan 10 W / cm² a apeprè 125-130 ° C nan sifas djenn lan. Yon miray 2.0 mm ap fonksyone nan 128-134 degre. Tanperati dekonpozisyon nitrat amonyòm se apeprè 200 degre. Tou de sepandan yo pi ba anpil ak diferans nan tèmik se pa sekirite enpòtan. Sepandan miray la mens se yon ti kras pi bon pou efikasite enèji.

Konfime direktiv epesè soti nan eksperyans endistri

Sektè angrè a gen yon gwo kantite eksperyans operasyonèl ak 316 ekipman asye pur nan sèvis nitrat amonyòm. Chofaj imèsyon ak sikilasyon yo te pwouve ranje epesè djenn nan 1.2-1.6 mm pou fyab alontèm. Pwoblèm manyen mekanik anpeche itilizasyon miray mens ki pi ba a 1.0 mm. Mi yo ki pi epè ki pi wo a 1.8 mm yo tou evite paske yo demontre pi wo estrès rezidyèl ak yon pi gwo chans pou echèk SCC. Nan seri a pwouve, 1.4-1.5 mm konsidere kòm pi bon konpwomi, epè ase pou fòs mekanik ak yon alokasyon korozyon modere, men mens ase pou misyon pou minimize estrès rezidyèl ak risk SCC. Pou yon lavi konsepsyon de 10 ane nan 25% nitrat amonyòm nan 110 ° C ak 3 bar presyon ki pa gen klori prezante yon epesè miray 1.4 mm se konplètman adekwa. Etablisman ki gen bon estanda manyen yo ka itilize yon miray 1.2 mm tou. Miray la 1.6 mm bay yon maj mekanik siplemantè men pa gen okenn korozyon oswa avantaj SCC sou 1.4 mm la.

Pi epè mi ki aktyèlman pi mal

Mi ki pi epè yo pa nesesè nan sèvis nitrat amonyòm, epi yo ka danjere. Ogmantasyon estrès rezidyèl ki soti nan fabrikasyon tib pi epè ogmante fòs kondwi a pou SCC kòmanse. Lè yon krak devlope, pi epè miray la gen plis materyèl pou ka zo kase, men to kwasans krak la endepandan de epesè. Yon miray 2.0mm ak yon kwasans krak nan 0.1mm / ane pral pran 20 ane yo detache, yon miray 1.2mm pral pran 12 ane. Men, miray la pi epè gen yon pi gwo risk pou yo kòmanse krak. Done jaden ki soti nan faktori nitrat amonyòm endike ke aparèy chofaj ki gen mi 2.0-2.5 mm echwe soti nan SCC nan 3-6 ane, pandan y ap aparèy chofaj ak mi 1.2-1.5 mm ki soti nan menm plant la opere pou 8-12 ane epi souvan echwe nan degradasyon izolasyon elektrik, olye ke pèforasyon djenn. Rezilta a pwouve se ke mi mens yo siperyè nan sitiyasyon SCC nitrat paske yo te redwi tansyon rezidyèl.

Konparezon Chwa epesè verifye

Estrès rès nan Hoop Pwobabilite pou SCC Inisyasyon Epesè nan djenn Alokasyon korozyon inifòm (10 ane) Robuste mekanik Pwouve lavi sèvis nan jaden
1.0 mm 40-80 MPa Ba 0.02-0.08 mm Marginal 8-10 ane (depann sou manyen)
1.2 mm 50-90 MPa Ba 0.02-0.08 mm Adekwat 10-12 ane
1.4 mm 60-100 MpaBa-Modere 0.02-0.08 mmBon 10-12 ane (pi bon)
1.6 mm 70-110 MPa Mwayen 0.02-0.08 mm8-10 ane Trè bon
2.0 mm 90-140 MPaModere-Segondè 0.02-0.08 mm Ekselan 5-7 ane (SCC-limite)
2.5 mm 110-160 MPa Segondè 0.02-0.08 mm Ekselan 3-5 ane (SCC-limite)
Konklizyon: Epesè Konfime pou Long Term Reliability

316 aparèy chofaj Nerjaveèi nan 25% solisyon nitrat amonyòm nan 110 ° C ak 3 bar presyon san klori seri a epesè djenn pwouve se ant 1.2-1.6 mm ak 1.4-1.5 mm ki apwopriye pou pifò enstalasyon yo. Soti nan yon pwen de vi korozyon, mi mens anba a 1.2 mm yo akseptab, men yo an danje pou domaj mekanik pandan enstalasyon ak netwayaj. Mi yo ki pi epè ki pi wo a 1.6 mm gen pi gwo estrès rezidyèl ki ogmante danje a nan krak korozyon estrès nitrat, e pakonsekan gen pi ba lavi sèvis, menm ak pi gwo kantite metal. Sa a se kontrè ak sipozisyon an jeni jeneral ke nan anviwònman sa a pi epè se toujou pi bon pou rezistans korozyon. Sa a se akòz lefèt ke mekanis nan gwo echèk (SCC) kondwi pa estrès rezidyèl, ki ogmante ak epesè. Enjenyè chwazi yon aparèy chofaj pou devwa nitrat amonyòm yo ta dwe presize yon maksimòm estrès rezidyèl akseptab (anjeneral 100 MPa) olye ke yon epesè minimòm. Sa a garanti ke pwodiktè a anplwaye tib byen rkwit ak estrès ki ba rezidyèl, ki se pi enpòtan pase epesè miray la absoli. Pifò aplikasyon yo ka espesifye ak 1.4-1.5 mm nan kondisyon solisyon-annealed bay konbinezon an konfime nan solidité mekanik, rezistans SCC ak efikasite tèmik pou yon lavi sèvis dis ane.