Багато хімічних виробничих процесів вимагають поперемінної циркуляції кислотної травильної рідини та лужного очисного розчину, що створює сильні кислотно-лужно-ерозійні середовища для титанових нагрівальних труб. Хоча чистий титан сам по собі має надзвичайну загальну корозійну стійкість, довготривале{2}}циклічне перемикання між сильною кислотою та сильним лугом поступово стоншує природну пасиваційну плівку, спричиняє локальну точкову точку та скорочує термін служби. Розумний вибір відповідних антикорозійних допоміжних покриттів може додатково посилити захист поверхні, але невідповідні матеріали покриття будуть відшаровуватися, розкладатися або забруднювати реакційне середовище. Набір чітких стандартів вибору допомагає підприємствам вибирати стабільні, сумісні покриття для альтернативних кислотно-основних сценаріїв.
Перший стандарт: матриця покриття повинна зберігати хімічну стабільність як у кислотних, так і в лужних середовищах. Звичайне одно-функційне анти-кислотне покриття гідролізується та тріскається під час тривалого лужного замочування; спеціальне -стійке покриття розчиняється та відпаде під впливом кислоти з високою{4}}концентрацією. Кваліфіковані допоміжні покриття використовують фторполімерні композитні підкладки, які мають інертну молекулярну структуру та не викликають хімічних реакцій із розведеною неорганічною кислотою, органічною кислотою та помірним лужним миючим засобом. Тестування перед використанням вимагає поперемінного занурення у виробничу кислоту та луг протягом щонайменше 300 циклів, без утворення бульбашок, відшарування або порошку на поверхні покриття як порогу проходження. Покриття, що містять епоксидну смолу, заборонені для змінних кислотно-лужних умов, оскільки епоксидні матеріали швидко руйнуються під дією багаторазового високо{10}}температурного лугу.
Другий стандарт: покриття має міцне зчеплення з титановою підкладкою та стійке до термічного удару. Чергування кислотно-основних процесів завжди супроводжується частими коливаннями температури, що спричиняє неодноразове розширення та звуження поверхні трубки. Якщо адгезія покриття недостатня, між покриттям і титановою стінкою утворюватимуться щілини, і кислотно-лужна рідина проникатиме в поверхню розділу, роз’їдаючи підкладку з прихованого шару. Високоякісні-покриття додають спеціальні титанові речовини, що з’єднують поверхню під час підготовки. Перед нанесенням покриття поверхня титанової труби проходить тонке полірування та знежирення для покращення сили з’єднання. Достовірним показником є те, що покриття не відшаровується після сотень чергування гарячих і холодних циклів, і покриття все ще щільно прилягає до металевої основи.
Третій стандарт: низька шорсткість поверхні для зменшення відкладення органічних і неорганічних забруднень. Робочі середовища, що змінюються кислотно-основно, часто містять іони солей, колоїди та зважені частинки. Шорсткі поверхні покриття легко вловлюють відкладення, які утворюють накип і шари бруду та покривають покриття. Під брудом кислотні та лужні речовини локально збагачуються, щоб прискорити старіння покриття. Відповідні анти-корозійні покриття утворюють після затвердіння гладку компактну плівку з над-низькою шорсткістю поверхні. Навіть якщо накопичується невелике забруднення, його можна швидко змити під час очищення CIP, не залишаючи залишкових шарів, які пошкоджують структуру покриття.
Четвертий стандарт: відсутність токсичних розчинних опадів, щоб уникнути забруднення середовища. Для харчових, фармацевтичних та електронних хімічних ліній покриття має пройти перевірку міграції важких металів під час занурення в кислоту та луг. Низько{3}}якісні дешеві покриття містять нестабільні неорганічні наповнювачі, які відокремлюють іони металів у рідину після кислотної ерозії, що впливає на чистоту продукту. Стандартні кваліфіковані покриття на основі-фтору використовують чисті інертні наповнювачі з усіма показниками міграції, значно нижчими за безпечну межу, що підходить для -реакційних систем високої чистоти.
П'ятий стандарт: відповідна товщина покриття для збалансування захисту та ефективності теплообміну. Надмірно товсті покриття утворюють термостійкі шари, знижують ефективність нагріву та збільшують енергоспоживання; над-тонкі покриття не мають достатнього анти-корозійного буфера та стійкості до зношування. Для титанових нагрівальних трубок у кислотно-лужних умовах, що змінюються, рекомендований діапазон товщини покриття контролюється в межах фіксованого вузького інтервалу. Щоб уникнути внутрішньої напруги та розтріскування плівки, у процесі будівництва використовується багатошарове напилення-замість одноразового-товстого покриття.
表格
| Основний стандарт вибору | Критерій оцінки інспекції | Практична виробнича цінність |
|---|---|---|
| Подвійна хімічна інертність до кислот-лугів | У 300 разів кислотно{1}}лужне занурення по черзі без утворення бульбашок і лущення | Уникайте відмови розчинення покриття під час циклічного перемикання середовища |
| Сильна адгезія до основи та стійкість до термічного удару | Відсутність відділення плівки після частого перемикання гарячої-холодної температури | Запобігайте прихованій міжфазній корозії, спричиненій проникненням рідини |
| Над-гладка поверхня плівки з компактним затвердінням | Бруд легко очищається без залишкових шарів відкладень | Повільне місцеве кислотно-збагачення та швидкість старіння покриття |
| Нульове випадання шкідливих речовин | Міграція важких металів відповідає обмеженням харчової/електронної хімічної безпеки | Усуньте ризики забруднення продукту під час-виробництва високої чистоти |
| Розумна контрольована товщина покриття | Багато{0}}шарове тонке напилення, не надто товсте, щоб блокувати тепло, і не надто тонке, щоб не захищати | Збалансуйте анти{0}}корозійні властивості та ефективність теплопередачі |
Допоміжні -антикорозійні покриття для титанових нагрівальних трубок у змінних кислотно-лужних середовищах не можна вибирати лише за одними показниками кислотостійкості-або лугостійкості-. Підприємства повинні наносити покриття відповідно до п’яти основних стандартів подвійної-середньої стабільності, адгезії, гладкості поверхні, безпечної міграції та розумної товщини плівки. Відповідне кваліфіковане композитне покриття з фтору може ефективно допомогти титановій пасиваційній плівці протистояти ерозії циклічної кислоти-основи, подовжити цикл капітального ремонту нагрівальних труб і стабілізувати безперервну роботу сегментованих ліній виробництва кислот-лугу.
