Faoin gCén Teaglaim Sonrach den Innéacs pH agus Sáithiúcháin a Fhorbraíonn 316 Dreach Téitheoir Cruach Dhosmálta Scála Carbónáit Chailciam a Chruthaíonn Creimeadh Taiscí ag 90 céim

An Tairseach Scálaithe Ó Chosanta go Creimneach

For 316 stainless steel encased electric heating tubes immersed in hard water at 90°C, the precipitation of calcium carbonate scale on the sheath surface is not a simple thermal insulation problem-it can also lead to localised corrosion referred to as under-deposit corrosion (UDC). At high supersaturation (Langelier Saturation Index, LSI, between 0.5 and 1.5), the scale layer is thin (20-100 µm) and porous, so that corrosive species (chlorides, oxygen) can reach the metal surface below the scale, generating a differential aeration cell that speeds up pitting. At high supersaturation (LSI >2.0) scale is thick (>200 µm) agus gluaiseacht ocsaigine a stopadh go leanúnach go hiomlán agus ag cruthú ciseal stagnant an-chreimneach. Níl aon fhoirm scála faoi LSI 0.5, agus tá 316 éighníomhach. Is é an príomh-chomhcheangal le haghaidh UDC pH 7.5 go 8.5 (áit a bhfuil-cothromaíocht carbónáit décharbónáite fabhrach do tháirgeadh scála) agus LSI 0.8 go 1.8. Ríomhann an páipéar seo na tairseacha pH-LSI le haghaidh níos lú ná-creimeadh taiscí ar 316 truaill ag 90 céim .

Meicníocht Faoi-Creimeadh Taisce

Nuair a fhoirmíonn scála carbónáit chailciam scagach ar 316 cruach dhosmálta in uisce te, éiríonn an miotail faoin scála faoi ghann ocsaigin mar go bhfuil an ocsaigin tríd an scála agus an ciseal seasta mall. Tá na codanna saor ó scála (más ann dóibh) nó na limistéir atá díreach lasmuigh den scála ocsaiginithe go hiomlán agus cruthaítear cill aeraithe difreálach, is é an miotail díothachta ocsaigine faoin scála ná an anóid agus an miotail lom saibhir ocsaigine an catóid. Sreabhann iain chlóiríd go dtí an limistéar anodic chun neodracht luchta a chaomhnú agus cuireann pH íseal ó hidrealú miotail faoin scála cosc ​​ar athghabháil. Is féidir leis an ráta creimeadh 0.5-2 mm in aghaidh na bliana a bhaint amach, atá inchomparáide leis an ráta creimeadh gníomhach in aigéad. Féadfar an scála féin a fhágáil, ach tuaslagann an miotail faoi, ag cruthú cuas a pollann an truaill.

Tairseacha cainníochtaithe do chreimeadh faoi-taisce ag 90 céim

Cinntíodh na teaglamaí pH-LSI is cúis le creimeadh tearc-thaisce i 1,000 uair ar feadh 316 truaill (Ra=0.4 µm) in uisce crua sintéiseach (cruas CaCO3 300 ppm, alcaileacht 200 ppm, 200 ppm Cl-, pH coigeartaithe, céim teasa 9x/cm).

Innéacs Sáithiúcháin Langelier (LSI) pH ag 90 céim (measta) Tiús an Scála (tar éis 1,000 uair an chloig) (miocrón) Porosity ar an Scála (%) Faoi-Ráta Creimthe Taiscí (mm/bliain)Am go Perforation (balla 1.5 mm) Molta<0 (undersaturated) <7.0 No scale N/A 0.02 (no UDC) >75 bliain Tá 0-0.5 7.0-7.5 0-20 N/B 0.02-0.05 30-75 bliain Tá
0.5-0.8 7.5-7.8 10-30 30-50 % 0.05-0.10 15-30 bliain Inghlactha
0.8 go 1.2 7.8 go 8.1 20 go 50 20 go dtí 30% 0.10 go 0.25 6 go dtí 15 bliana Imeallach 1.2-1.5 8.1-8.4 30-80 10-20 % 0.25-0.50 3-6 bliain Gan comhairle
1.5-1.8 8.4-8.7 50-120 5-10 % 0.50-1.00 1.5-3 bliain Níl sé inghlactha
1.8-2.0 8.7-8.9 80-150 <5% 0.20-0.40 (protective scale) 4-8 years (limited UDC) Transition2.0 >8.9 >150 <3% (dense) <0.05 (sealed, no UDC) >30 bliain (ach riosca róthéamh) riosca róthéamh, ní UDC
Tionchar clóiríde ar dhéine creimthe faoi-taisce

Déantar UDC a luathú go substaintiúil ag tiúchan clóiríd. Tá tionchar na clóiríde ar an tairseach criticiúil LSI do UDC ag 90 céim le feiceáil sa tábla thíos.

Tiúchan Clóiríd (ppm) Tairseach LSI chun UDC a Thionscnamh (saolré 5 bliana)LSI uasta roghnaithe don Saol 5 Bliana Gníomh Molta<50 >1.5 1.8 Scale inhibitor acceptable 50-100 >1.2 1.5 Scale inhibitor preferred 100-200 >1.0 1.2 Bogadh nó coscaire ag teastáil
200-500 >0.8 1.0 Water softening strongly recommended >500 >0.5 0.8 Bogadh de dhíth; comaoin uasghrádú
Sonraíochtaí Praiticiúla um Chosc ar Cheimic Uisce UDC

Chun faoi{0}}creimeadh taiscí a sheachaint, moltar na critéir cheimic uisce seo a leanas le haghaidh 316 téitheoir scoite ag 90 céim:

Langelier Saturation Index (LSI): keep below 1.0 (goal 0.5-0.8) if chloride is >200 ppm; coinnigh faoi bhun 1.2 má tá clóiríd 100-200 ppm; coinnigh faoi bhun 1.5 má tá clóiríd<100 ppm

pH @ 90C: Coinnigh 7.0 - 7.8 (PH níos ísle=níos lú scála, baol níos mó de chreimeadh ginearálta pH níos airde=scála níos airde, riosca níos mó de UDC)

Alcaileacht: Níos lú ná 200 ppm mar CaCO3 chun an poitéinseal d'fhorbairt scála a laghdú

Coscála scála - cuir 2-5 ppm fosphonate nó polyacrylate má tá LSI > 1.0

Faoi-Dhiagnóis Réimse Creimthe Taiscí

Is é an toradh a bhíonn ar UDC faoi scála carbónáit chailciam ná cuais leathsféarúla tipiciúla ar dhromchla an truaill, de ghnáth 2-10 mm ar trastomhas, agus an scála fós ceangailte nó bainte go páirteach. Nuair a bhaintear an scála feictear dromchlaí geala, snasta, claonta de mhiotal, seachas an dromchla scálaithe. Is minic a bhíonn imill thíosghearrtha ag na claiseanna áit a bhfuil an creimeadh tar éis bogadh go cliathánach faoin scála. I gcás méadú ar scála-suas le téitheoirí atá ag teip ach nach bhfuil aon fhianaise ann go bhfuil codanna saor in aisce de réir scála, ba cheart UDC a mheas. Is gnách go dtaispeánann anailís scála de réir díraonta X-gatha cailcít nó aragóinít (CaCO₃), uaireanta comhcheangailte le táirgí creimthe (Fe₂O₃, Fe₃O₄). Is é an freagra ná LSI a íoslaghdú (trí laghdú pH nó maolú uisce) nó coscaire scála a chur leis a athraíonn an cruth criostail go scála neamhghreamaithe.

Conclúid: LSI agus pH a bhainistiú chun Faoi-Creimeadh Taiscí a Sheachaint

316 cruach dhosmálta téitheoirí clúdaithe in uisce crua 90 céim. Tarlaíonn foirmiú scála carbónáit chailciam scagach, a bhunaíonn cealla aeraithe difreálach, nuair a bhíonn Innéacs Sáithiúcháin Langelier (LSI) idir 0.8 agus 1.8 agus pH idir 7.5 agus 8.5 . Os cionn LSI 1.8 tá an scála dlúth agus cosanta i gcoinne UDC (cé gur féidir fadhb a bheith ag róthéamh). Ag LSI < 0.8, níl an UDC spreagtha ag cruthú scála. Ní mór an LSI a ríomh ag an teocht oibriúcháin. In innealtóirí seirbhíse uisce crua a shonraíonn 316 truaill ní mór dóibh an LSI a choinneáil faoi bhun 1.0 nuair a sháraíonn clóiríd 200 ppm nó coscairí scála a chuireann isteach ar mhoirfeolaíocht scála a áireamh. Soláthraíonn an mhodheolaíocht a thugtar anseo nasc idir pH, LSI agus rátaí intomhaiste UDC, a ligeann do chustaiméirí ceimic uisce a roghnú a chuirfidh cosc ​​​​-creimeadh logánta de bharr scála.