Poukisa 316 Nerjaveèi asye tib chofaj elektrik nan bouk dezenfeksyon ipoklorit sodyòm nan 30-50 degre devlope gwo twou san fon atak nan fwontyè twa -faz la nan 200 èdtan nan sèvis tanzantan?

Ipoklorit sodyòm (NaOCl) se souvan aplike pou dezenfeksyon nan tretman dlo minisipal, sanitasyon nan pwosesis manje ak CIP pharmaceutique (pwòp-in-nan plas) sistèm. Tib chofaj elektrik yo souvan itilize nan bouk resiklaj ipoklorit pou kenbe tanperati solisyon an nan ranje 30-50 degre pou pi bon efikasite dezenfeksyon. Men, echèk jaden nan plizyè izin tretman dlo yo montre ke 316 djenn asye pur yo sansib a yon atak grooving ki trè lokalize, grav nan fwontyè twa faz lè-likid-vapè twa-nan 200 a 500 èdtan sèvis tanzantan. Atak sa a pa wè nan kondisyon ki pèsistan mouye oswa totalman sèk. Fwontyè twa faz la, kote djenn lan kite solisyon ipoklorit la epi antre nan espas vapè ki anwo a, ekspoze a yon konbinezon inik nan kondisyon ki gen ladan sik mouye ak siye, anrichisman oksijèn atravè kontak ak lè, evaporasyon espès ipoklorit ak klori ki lakòz konsantrasyon, ak dekonpozisyon ipoklorit nan gaz klò2. Rezilta a se yon selil korozyon pwòp tèt ou -soutni ki koupe yon renur sikonferansyèl nan djenn lan nan nivo likid la, tipikman anvayi miray la nèt nan kèk semèn. Etid sa a mezire pousantaj korozyon grooving nan fwontyè twa-faz nan sèvis NaOCl epi li prezante rekòmandasyon konsepsyon ak operasyon pou evite mòd echèk sa a.

Elektwochimi fwontyè twa-faz nan solisyon ipoklorit
Solisyon ipoklorit sodyòm yo natirèlman enstab epi yo dekonpoze dapre 3NaOCl → 2NaCl + NaClO3 epi tou 2NaOCl → 2NaCl + O2. Dekonpozisyon akselere anviwon 30{10}}50oC. The thin film of hypochlorite solution wetting the sheath above the bulk liquid level at the three-phase boundary (air-liquid-sheath) quickly evaporates, concentrating hypochlorite from usual 0.5–2.0% accessible chlorine to as high as 10–15% in the evaporating film. The concentrated hypochlorite decomposes more rapidly to yield chlorine gas (Cl₂) which is very corrosive to 316 stainless steel and a locally intensely oxidising, low pH environment. An menm tan an, sik mouye ak siye anpeche kreyasyon yon fim pasif ki estab. Pandan pati sèk la nan sik la nenpòt fim pasif ki te fòme te seche ak kase. Pandan etap remoute fre ipoklorit atake metal ki ekspoze a anvan yon nouvo kouch ka fòme.

Kreyasyon yon selil aere diferans akselere mekanis grooving Zòn ki anba liy likid la se oksijèn-apovri (piske dekonpozisyon ipoklorit konsome oksijèn) tandiske kouch mens ki anlè twa-faz fwontyè a se oksijèn-rich nan kontak ak lè a. Zòn ki rich oksijèn an vin katodik ak metal ki jis anba a vin anodik. Kouran anodik la lokalize nan liy likid la epi li devlope yon groove grandisan ak elaji sou tan.

Kantifye pousantaj korozyon grooving nan fwontyè twa faz la
316 echantiyon djenn asye pur (1.5 mm miray, 12 mm OD, solisyon -rekwit) yo te pasyèlman benyen nan 1.0% solisyon NaOCl klò ki disponib (kòmanse pH 10.5) nan 40 degre nan tès kontwole, ak nivo likid la nan mitan -longè. Tès la altène ant chofaj (djenn enèji ak tanperati sifas 50 degre) ak idling (pa gen chofaj, beny 40 degre) sou yon sik 6 èdtan sou/6 èdtan koupe. Nan entèval echantiyon yo te tcheke pou pwofondè Groove nan nivo likid orijinal la. Pwofondè Groove te evalye lè l sèvi avèk seksyon ak mikwoskòp optik.

Tan Ekspozisyon (èdtan) Kantite Sik Mouye-Sèk (6 èdtan chak) Pwofondè Groove Maksimòm (μm) Lajè Groove (mm) Rediksyon Epesè Mi nan Groove (de 1.5mm)
0 0 0 0 0% 100 8 (apeprè) 45 0.8 3% 200 17 110 1.2 7% 300 25 210 1.5 14% 400 33 380 2.0 25% 500 42 620 2.5 41% (tou pre pèforasyon)
600 50 880 (perfore) 3.0 59%
Pousantaj grooving la te apeprè 1.5-2.0 um/h nan ekspoze, apeprè konsistan apre yon premye enkubasyon nan 50-100 èdtan. Pou miray 1.5 mm, tan prevwa pou pèforasyon te 600-800 èdtan (25-33 jou) anba monte bisiklèt kontinyèl. Nan sèvis predikasyon ak sik pwolonje ak diferan kondisyon, echèk te souvan nan 200-500 èdtan (8-21 jou).

Konparezon ak Immersion Kontinyèl ak Lòt Faktè
Yo te fè tès kontwòl yo pou izole efè fwontyè twa-{0}}faz nan divès sitiyasyon. Estatistik ki anba yo montre ke pa gen okenn domaj nan kondisyon limit twa faz la konpare ak imèsyon kontinyèl (pa gen okenn sikilasyon mouye-sèk) ak ekspoze totalman sèk.

Kondisyon Tès NaOCl Konsantrasyon (% disponib Cl 2) Tanperati ( degre ) Tan Ekspozisyon (èdtan) Pwofondè Kowozyon Maksimòm (μm) Kondisyon Sifas
Konplètman plonje (pa gen koòdone lè) 1.0 40 500 25 Doulè twou, inifòm
Konplètman plonje 1.0 50 (djenn chofe) 500 45 Pitting, pa gen grooving
Pasyèlman plonje, nivo likid konstan (pa gen bisiklèt) 1.0 40 500 180 (nan liy likid) Grooving, mwens grav
Pasyèlman plonje, mouye-sèk bisiklèt (chofaj limen/désaktiv) 1.0 40/50 500 620 Grooving gwo twou san fon
Pasyèlman plonje, pH reglemante a 9.5 (tankou kabonat sodyòm) 1.0 40/50 500 85 Limyè grooving
Pasyèlman plonje, purge nitwojèn sou espas vapè 1.0 40/50 500 110 Diminye grooving
Pasyèlman plonje, dlo deyonize (pa gen NaOCl) 0 40/50 500 0 Pa gen korozyon
Faktè kritik yo se prezans ipoklorit, prezans yon koòdone vapè likid-, sik mouye-sèk, ak aksè nan oksijèn nan espas vapè a. Elimine nenpòt nan faktè sa yo diminye grooving nan yon rapò de 3-7.

Efè pwodwi chimik yo sou pousantaj Grooving
Pousantaj nan grooving se byen sansib a konsantrasyon klò ki disponib nan solisyon an ipoklorit. Pi wo konsantrasyon mennen nan dekonpozisyon pi rapid nan ipoklorit, ogmante pwodiksyon gaz klò, ak konsantrasyon evaporasyon pi agresif. Tès nan 40 degre konstan ak 6-èdtan sik mouye-sèk ak 500 èdtan total ekspoze a te lakòz relasyon sa a:

NaOCl Available Cl2 (%) pH (initial) Groove Depth at 500 hours (µm) Perforation Time (hours, 1.5 mm wall) Vapour Space Cl2 Odour Observed 0.1 10.0 45 >5000 (pa reyalize) Okenn 0.5 10.3 180 2500 Modere 1.0 10.5 620 600-800 Fò 2.0 11.0 1050 (pèse < 500 èdtan) 300-400 Trè fò
1.0 ak klò scavenger (tiosulfat, 10 ppm) 10.5 85 2800 Non
Tan pèforasyon yo prevwa pou grooving nan bouk dezenfeksyon dlo tipik pou bwè ak 0.5–1.5% NaOCl se 2–8 semèn pou 316 djenn. Prezans thiosulphate efektivman konsome klò gratis epi evite grooving men li ka diminye efikasite dezenfeksyon.

Egzanp echèk jaden nan plant tretman dlo
Yon revizyon sou 23 enstalasyon tretman dlo minisipal ki itilize 316 aparèy chofaj asye pur nan bouk resikilasyon NaOCl (0.5–1.2% disponib Cl₂, 35–45 degre, operasyon ponp tanzantan ak sik mouye-sèk chak 4–12 èdtan) te montre modèl echèk sa yo:

Modèl Fonksyònman Etablisman Apwoksimatif Mouye-Sik Sèch pou chak JouGroove Tan Punktion Definisyon
Plant A (1.2 % NaOCl) resikilasyon kontinyèl, nivo konstan 0 (pa gen bisiklèt) 8-12 mwa (pa gen okenn groove, pitting sèlman)
Plant B (1.0% NaOCl) tanzantan, 6 èdtan limen / 6 èdtan koupe, nivo varye 2 18 d
Plant C (0.8% NaOCl) tanzantan, 8 èdtan limen / 16 èdtan koupe, nivo varye 1.5 25 jou
Plant D (0.5% NaOCl) tanzantan, ponpe chak 4 èdtan, nivo bese ant sik 6 12 jou
Plant E (0.5% NaOCl, nivo likid kontwole pa valv flote) Chofaj tanzantan, men pa gen okenn monte bisiklèt nivo 0 (pa gen okenn chanjman nivo) 6 mwa (pa gen okenn Groove)
Plant A ak E sijere ke kenbe yon nivo likid ki estab (pa gen sikilasyon mouye-sèk nan sifas djenn lan) pi enpòtan pase gen yon gwo konsantrasyon ipoklorit nan anpeche grooving. Konsantrasyon pa t afekte pousantaj echèk plant ki gen fluctuations nivo oswa operasyon pakèt kote aparèy chofaj la te ekspoze pandan sik drenaj yo.

Konsepsyon ak Estrateji Operasyonèl pou Anpeche Twa-Faz Grooving
Twa solisyon jeni yo itilize pou bese oswa minimize drastikman twa-grooving nan sèvis NaOCl. Fason ki pi asire se kenbe aparèy chofaj la nèt anba dlo tout tan. Konsepsyon tank la oswa bouk la ak yon nivo likid minimòm anlè tèt eleman chofaj la. Bay yon switch dekoupe nivo ki ba ki de-enèji aparèy chofaj la lè nivo likid la tonbe anba tèt djenn lan.

Dezyèm lan se kenbe likid la nan yon nivo inifòm endepandan de aksyon an nan ponp yo oswa aparèy chofaj, kidonk evite mouye -sèk bisiklèt lè pa gen ase likid yo dwe konplètman submerged. Yon nivo konstan debòde weir oswa valv kontwòl nivo sispann sifas likid la soti nan vwayaje sou sifas la djenn.

Twazyèm apwòch la se pou sistèm lè varyasyon nivo pa ka anpeche. Enstalasyon orizontal aparèy chofaj la, pa vètikal. Lè tib la orizontal, fwontyè twa-faz la se sèlman yon liy sèl nan tèt tib la olye de yon sèk antye. Epitou Groove ki te fòme nan tèt la pa rive nan fwontyè presyon an kòm byen vit. Anplis de sa, yon tib orizontal ka bati ak eleman chofaj la sitiye inikman nan direksyon anba a, se konsa ke tèt la nan djenn lan pa chofe dirèkteman, kidonk bese tanperati lokal la nan fwontyè twa faz -.

Ranplasman pou Sèvis ipoklorit
Si 316 asye pur obligatwa, men twa faz ekspoze pa ka evite, Lè sa a, amelyore materyèl la djenn gen kèk avantaj. Pa gen okenn komen asye pur ki vrèman rezistan nan kondisyon an twa faz ipoklorit.

Pwofondè Groove Materyèl djenn nan 500 èdtan, 1% NaOCl, 40 degre, mouye-sèk bisiklèt sèk (um)Pri relatif (kont 316) Rekòmande
316 Nerjaveèi 620 1.0 Non (echèk rapid)
904L (UNS N08904) 280 2.5 Fwontyè
Alloy 825 (UNS N08825) 120 4.0 Akseptab ak kontwòl nivo
Titàn Klas 2<10 2.2 Yes (very good)
Titàn Klas 7<5 2.5 Yes (preferred) PTFE-coated 316 (electroless nickel underlayer) <5 (coating intact) 3.0 Yes, but danger of coating deterioration
Titàn Klas 2 oswa Klas 7 rezistan a atak ipoklorit nan tanperati jiska 70 degre epi li pasif menm nan sikonstans twa faz. Done jaden ki soti nan yon plant pwosesis manje kote 316 djenn yo te ranplase ak Titàn klas 2 nan yon bouk 0.8% NaOCl CIP te montre pa gen okenn grooving oswa twou apre 24 mwa nan operasyon tanzantan kote 316 djenn te deja echwe chak 3-4 semèn.

Ipoklorit Loop Heater Spesifikasyon Lang
Nan achte tib chofaj elektrik pou sèvis ipoklorit sodyòm kote gen nenpòt posibilite pou sik mouye-sèk oswa fluctuation nivo, enjenyè ta dwe mande pou Titàn Klas 2 oswa Klas 7 materyèl djenn kòm yon minimòm. Kote yo itilize asye pur 316 nan yon sistèm ki egziste deja, kondisyon fonksyònman sa yo dwe enkòpore: (a) Nivo likid la dwe kenbe pi wo a eleman chofaj ki pi wo a toutan pa mwayen yon sistèm kontwòl nivo; (b) Yo dwe bay yon switch dekoupaj ki ba-nivo, ki konekte ak kontakè aparèy chofaj la pou de-enèji aparèy chofaj la si nivo a desann pi ba pase minimòm ki an sekirite; (c) Sistèm nan dwe fèt pou operasyon kontinyèl ak nivo konstan olye pou operasyon pakèt drenaj-ak-ranpli; (d) Yo dwe enspekte djenn lan nan nivo likid chak mwa pou grooving pa mezi epesè ultrasons oswa enspeksyon vizyèl atravè yon vè je. Pou nouvo enstalasyon ki gen kontni ipoklorit plis pase 0.2% ki disponib Cl 2 ak tanperati plis pase 35 degre, presize materyèl djenn Titàn Klas 7 ak oryantasyon aparèy chofaj orizontal. Fwontyè twa faz nan sèvis ipoklorit la prezante yon mikwo-anviwònman agresif ki fondamantalman diferan de swa imèsyon total oswa ekspoze faz vapè. Enjenyè ki konprann sa a ka chwazi materyèl ki apwopriye ak konsepsyon sistèm pou evite echèk rapid grooving ki tipik aplikasyon sa a.