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. 12 mánaða endurnýjunarþröskuldinum er náð þegar samsetning ætandi styrks og yfirborðshita slíðunnar gefur tæringarhraða upp á um 0,6-0,8 mm á ári sem eyðir 1,6 mm veggnum í 1,0 mm á 12 mánuðum.

Lífsþröskuldar fyrir gagnrýna hönnun (12 mánuðir)
Byggt á niðurdýfingarprófun á 316 sýnum í natríumhýdroxíðlausnum við hitastig sem skiptir máli fyrir tankþrif, veita eftirfarandi samsetningar ætandi styrks og yfirborðshita slíðunnar hámarks 12 mánaða endingartíma fyrir 1,6 mm vegg.

Natríumhýdroxíðstyrkur (Þyngd%) Magnlausn Hitastig Slíður Yfirborðshiti við 8 W/cm² (20 gráðu hækkun) Væntanlegur tæringarhraði við yfirborðshita Tími til að minnka 1,6 mm til 1,0 mm Endingartími til að skipta um 2% 70 gráður 90 gráður 0,15 – 0,25 mm/ár 0,15 – 0,25 mm/ár 0,15 – 0,25 mm/ár. 80 gráður 100 gráður 0.30 – 0.50 mm/ár 1.2 – 2.0 ár 1.5 – 2.5 ár 2% 85 gráður 105 gráður 0.50 – 0.80 mm/ár 3,0 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 ár 1,2 – 2 ár 5% 60 gráður 0,5 gráður 0,5 gráður . – 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 – 1,20 mm/ári 0,70 – 1,20 mm/ári . 60 gráður 80 gráður 0,30 – 0,50 mm/ári 1,2 – 2,0 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 85 gráður 9,0 mm – 0,50 gráður 9 0,7 ár 0,5 – 0,8 ár
Yfirborðshiti slíðunnar í 3% NaOH tankhreinsikerfi við 80 gráðu magn hitastig með 1,6 mm slíðri við 8W/cm2 er um 100 gráður. Áætlaður tæringarhraði er 0,6 til 1,0 mm á ári, sem minnkar vegginn í 1,0 mm á 0,6 til 1,0 árum. Rétt skipti á tólf mánuðum. Magnhiti í 75 gráður dregur úr yfirborðshita í 95 gráður, dregur úr tæringarhraða í 0,35-0,60 mm/ár og eykur líftíma í 1,2-2 ár.

Öruggt rekstrarumslag fyrir 12 mánaða skiptiáætlun
Taflan hér að neðan sýnir hámarks öruggan magnhita natríumhýdroxíðs fyrir 1,6 mm 316 slíður við mismunandi wattaþéttleika sem tryggir endingartíma í að minnsta kosti 12 mánuði áður en veggþykktin fer niður fyrir 1,0 mm sem þarfnast endurnýjunar.

Wattþéttleiki (hitastig) Hámark. Magn Temp. fyrir 2% NaOH Max. Magn Temp. fyrir 3% NaOH Max. Magn Temp. fyrir 4% NaOH Max. Magn Temp. fyrir 5% NaOH
4 W/cm2 (10 gráðu hækkun) 88 gráður 82 gráður 78 gráður 72 gráður 6 W/cm2 (15 gráður hækkun) 83 gráður 77 gráður 73 gráður 67 gráður 8 W/cm2 (20 gráður hækkun) 78 gráður 72 gráður 68 gráður 62 gráður 10 W/cm2 76 gráður 65 gráður 76 gráður 12 W/cm2 (30 gráðu hækkun) 68 gráður 62 gráður 58 gráður 52 gráður
Fyrir dæmigerð tankþrifakerfi með 3% NaOH við 75 gráðu magn hitastigs með 8 W/cm² (20 gráðu hækkun, 95 gráðu yfirborð) eru örugg magntakmörk 72 gráður. Við 75 gráður er hitarinn yfir öryggismörkum og leyfir ekki 12 mánaða endingartíma. Að minnka wattaþéttleikann í 6 W/cm2 (15 gráðu hækkun, 90 gráðu yfirborð) býður upp á örugg magntakmörk upp á 77 gráður, því er 75 gráður gott fyrir 12 mánaða skipti.

Hönnunarbreytingar til að lengja líf umfram 12 mánuði
Þrjár stillingar geta lengt endingartíma 1,6 mm 316 slíður í 12 mánuði við tankhreinsunaraðstæður. Eitt er að nota lengri hitara til að lækka wattaþéttleikann. 8 W/cm 2 í 4 W/cm 2, hækkun yfirborðshita minnkar úr 20 gráðum í 10 gráður, umskipti frá 1-árs kerfinu yfir í 2-3 ára kerfið. Önnur breytingin er að keyra með hléum. Ef hitari gengur 4 tíma á dag í stað 24 tíma á sólarhring, endist hann 6 sinnum lengur miðað við dagatal. Þriðja breytingin er innleiðing á tæringarhemli. Silíköt eða fosföt við 100-200 ppm geta dregið úr tæringarhraða um 30-50%. Þar sem 4% NaOH við 80 gráður þarf til að keyra stöðugt, þá ætti verkfræðingar að íhuga uppfærsluna í Alloy 600 eða Alloy 825 sem getur haldið tæringarhraða undir 0,1 mm á ári við þessar aðstæður. Nefndu alltaf hámarks ætandi styrk, magn hitastigs, vinnulotu og æskilegt skiptingartímabil þegar þú tilgreinir hitara fyrir tankhreinsun. Ef framleiðandi stingur upp á 316 fyrir 4% NaOH við 85 gráður en nefnir ekki niðurfellingu á wattaþéttleika, gefur hann ekki hæf ráð. Hægt er að spá fyrir um 12 mánaða endurnýjunarþröskuld sem fall af ætandi styrk, magnhita og wattaþéttleika, sem gerir það kleift að spá áreiðanlega fyrir um endingu hitara og skipulagningu viðhalds.