Við hvaða sérstaka samsetningu natríumhýdroxíðs styrks og yfirborðshita slíðurs þarf að skipta um 1,6 mm 316 ryðfrítt stál slíður á 12 mánaða fresti í þjónustu við tankhreinsunarstútahitara?

Viðhaldsverkfræðingar sem bera ábyrgð á geymahreinsunarkerfum í matvælavinnslu, drykkjarvöruframleiðslu og efnaverksmiðjum hafa venjulega rafmagnsdýfihitara setta í hreinsilausnargeyma til að viðhalda hitastigi þvottaefnanna. Aðalhreinsiefnið er natríumhýdroxíð, venjulega notað í styrkleika 2-5% og hitastig 70-85 gráður. Þessir ofnar nota venjulega 1,6 mm 316 ryðfríu stáli slíður sem veitir góða málamiðlun á tæringarþol og vélrænni endingu gegn höggi á stútaúða. Hins vegar getur aukin tæring, vegna ákveðinna samsetninga ætandi styrks og hás yfirborðshita slíðunnar (wattþéttleiki), stytt endingartíma í 12 mánuði eða minna. Þessi grein skilgreinir nákvæmlega þá staði þar sem skipta á um 1,6 mm 316 slíður árlega fyrir tankhreinsun stúta upphitunarþjónustu.

Ætandi tæringarhegðun 316 við háan yfirborðshita
Við hitastig allt að 80 gráður er ryðfrítt stál af gerð 316 óvirkt í lausnum af natríumhýdroxíði með styrk undir 5% og hefur tæringarhraða sem er minna en 0,1 mm/ári. Hins vegar, með hækkun hitaflæðisins, eykst yfirborðshiti slíðunnar og óvirka kvikmyndin er minna stöðug. Tæringarhraði í 3% NaOH við 85 gráðu yfirborðshita er minna en 0,1 mm á ári. Það fer upp í 0,2-0,4 mm á hverju ári við 95 gráður. það er 0,5–1,0 mm á ári við 105 gráður. Hlutirnir eru yfir 2 mm á ári við 115 gráður. Með 1,6 mm slíðri tæringargengni í 1,0 mm (lágmarks burðarþykkt fyrir flestar notkun) tekur 1-2 ár við 1 mm á ári. Tæringarhraði er af stærðargráðunni 0,6-0,8 mm á ári þegar samsetning ætandi styrks og yfirborðshita slíðunnar nær 12 mánaða endurnýjunarþröskuldinum sem eyðir 1,6 mm veggnum í 1,0 mm á 12 mánuðum.

Mikilvægar umbreytingarþröskuldar fyrir 12 mánaða endingartíma
Dýfingarprófun á 316 sýnum í natríumhýdroxíðlausnum við hitastig sem skiptir máli fyrir tankhreinsunarþjónustu gefur til kynna að eftirfarandi samsetningar ætandi styrks og yfirborðshita slíðunnar veiti 12 mánaða hámarkslíftíma fyrir 1,6 mm vegg:

Styrkur natríumhýdroxíðs (Þyngd%) Hitastig magnlausnar Hitastig slíðuryfirborðs við 8 W/cm2 (20 gráðu aukning) Væntanlegur tæringarhraði við yfirborðshita Tími til að minnka 1,6 mm til 1,0 mm (0,6 mm tap) Endingartími til endurnýjunar 2% 70 gráður 90 gráður – 0,25 mm – 0,25 mm – 0,25 mm ár 0,25 mm ár. 5 ár 2% 80 gráður 100 gráður 0,30 – 0,50 mm/ári 1,2 – 2 ár 1,5 – 2,5 ár 2% 85 gráður 105 gráður 0,50 – 0,80 mm/ári 0,75 – 1,2 ár 1 – 1,5 ár 3% – 500 gráður 3% 070 gráður 3% 070 gráður. 1,7 – 3 ár 2 – 3,5 ár 3% 75 gráður 95 gráður 0,35 – 0,60 mm/ári 1,0 – 1,7 ár 1,2 – 2 ár 3% 80 gráður 100 gráður 0,60 – 1,00 mm/ári 0,6 – 1,0 gráður 8% 5 gráður 8 ára 5. 0,25 – 0,40 mm/ári 1,5 – 2,4 ár 1,8 – 3 ár 4% 70 gráður 90 gráður 0,40 – 0,70 mm/ári 0,9 – 1,5 ár 1 – 1,8 ár 4% 75 gráður 95 gráður 0,70 – 0,90 mm/ár 0,70 – 1,01 ár 1,05 mm 5% 60 gráður 80 gráður 0,30 – 0,50 mm/ári 1,2 – 2 ár 1,5 – 2,5 ár 5% 65 gráður 85 gráður 0,50 – 0,85 mm/ári 0,7 – 1,2 ár 0,8 – 1,5 ár 5% 70 gráður 9
Fyrir tankhreinsikerfi með 3% NaOH við 80 gráðu magn hitastig og 1,6 mm slíðurþykkt er yfirborðshiti slíðunnar um 100 gráður við 8 W/cm^2. Áætlaður tæringarhraði er 0,6–1,0 mm/ár, sem lækkar veggþykktina úr 1,6 mm í 1,0 mm á 0,6–1,0 árum. Skipti innan 12 mánaða er í lagi. Þegar magnhiti er lækkaður í 75 gráður er yfirborðshiti 95 gráður og því er tæringarhraði 0,35-0,60 mm á ári og líftími 1,2-2 ár.

12 mánaða endurnýjunarhringrás. Öruggt umslag
Eftirfarandi tafla sýnir hámarks öruggan magn natríumhýdroxíðstyrks og hitastigssamsetningar fyrir 1,6 mm 316 slíður við mismunandi wattaþéttleika til að gera að minnsta kosti 12 mánaða endingartíma kleift áður en veggþykktarminnkun í 1,0 mm þarfnast endurnýjunar.

Watt Density Temp. af lausu fyrir 2% NaOH Temp. af lausu fyrir 3% NaOH Temp. af lausu fyrir 4% NaOH Temp. af lausu fyrir 5% NaOH
4 W/cm² (10 gráðu hækkun) Öruggt allt að 88 gráður Öruggt allt að 82 gráður Öruggt allt að 78 gráður Öruggt allt að 72 gráður 6 W/cm² (15 gráðu hækkun) Öruggt allt að 83 gráður Öruggt allt að 77 gráður Öruggt allt að 73 gráður Öruggt allt að 67 gráður 8 W/cm² 82 gráður 72 gráður Öruggur allt að 68 gráður Öruggar allt að 62 gráður 10 W/cm² (25 gráðu hækkun) Öruggar allt að 73 gráður Öruggar allt að 67 gráður Öruggar allt að 63 gráður Öruggar allt að 57 gráður 12 W/cm² (30 gráður hækkun) Öruggar allt að 68 gráður Öruggar allt að 658 gráður Öruggar allt að 652 gráður
Fyrir dæmigert tankhreinsikerfi með 3% NaOH við 75 gráðu magnhita, leiðir 1,6 mm 316 slíður við 8 W/cm² yfirborðshita upp á 95 gráður. Öruggt magnhitastig fyrir 3% NaOH við 8 W/cm2 er 72 gráður frá töflunni. Hitari fer yfir öryggismörkin við 75 gráður og endingartími 12 mánaða er ekki tryggður. Að minnka wattaþéttleikann í 6 W/cm2 (15°C hækkun) býður upp á örugg magntakmörk upp á 77°C, því er 75°C í lagi fyrir 12 mánaða endurnýjun.

Hönnunarbreytingar til að lengja endingartíma umfram 12 mánuði
Lýst er þremur hönnunarumbótum sem geta lengt endingartíma þegar aðstæður til að hreinsa tanka krefjast ætandi styrks og hitastigs sem myndi takmarka 1,6 mm 316 slíður við 12- mánaða líf. Í fyrsta lagi er að lækka wattaþéttleikann með því að nota hitari með lengri eða stærri þvermál. Með því að minnka wattaþéttleikann úr 8 W/cm2 í 4 W/cm2 dregur úr hækkun yfirborðshita slíðunnar úr 20 gráðum í 10 gráður, sem samsvarar umskipti frá 1 árs tæringarkerfinu yfir í 2-3 ára kerfið í flestum styrkjum. Önnur breytingin er að bæta við tímamæli til að keyra hitarinn aðeins þegar verið er að þrífa tankinn í stað þess að halda hitastigi 24/7. Stöðug aðgerð lækkar tíma við hærra hitastig, lengir líftíma dagbókarinnar um stuðli sem jafngildir vinnulotu. Ef tæringarhraði á klukkustund er sá sami mun hitari sem er í gangi í 4 klukkustundir á dag í stað 24 klukkustunda á dag endast 6 sinnum lengur miðað við dagatal. Sem þriðja breytingin er tæringarhemli bætt við ætandi lausnina. Silíköt eða fosföt við 100-200 ppm geta dregið úr tæringarhraða um 30-50% og aukið endingartíma um 40-100%. Ef tankhreinsikerfið þarf 4% NaOH við 80 gráður og keyrir stöðugt, er vafasamt að þessar breytingar muni lengja líftíma 316 síðustu 12 mánuði. Við þessar aðstæður ættu verkfræðingar að uppfæra í nikkel-undirstaða málmblöndur eins og Alloy 600 eða Alloy 825, sem halda tæringarhraða undir 0,1 mm á ári í ætandi lausnum allt að 10% styrk við 100 gráður C. Þegar þú pantar ofna fyrir tankahreinsun, skal alltaf útvega birgjanum hámarks ætandi hitastig, áætlaða ætandi styrkleika og skipta um ætandi hitastig. Ef framleiðandi stingur upp á 316 fyrir 4% NaOH við 85 gráður án þess að útskýra hvaðtþéttleikarýrnunina eða áætlaðan endingartíma, þá er hann ekki að gefa hæfa verkfræðiráðgjöf. 12 mánaða endurnýjunarþröskuldur fyrir 1,6 mm 316 slíður er fyrirsjáanlegt fall af ætandi styrk, magnhita og wattaþéttleika. Með því að ákvarða yfirborðshita slíðunnar á réttan hátt og nota tæringarhlutfallið í töflunni geta verkfræðingar spáð fyrir um skiptingartímabil og fjárhagsáætlun fyrir viðhald, og forðast óvæntar bilanir í hitara sem gætu truflað hreinsunarlotur.