Parafínvax er hitað í 80 gráður til að bræða í ýmsum iðnaðarferlum þar á meðal kertagerð, fjárfestingarsteypu og húðun. Títan hitastangir henta fyrir þessa þjónustu við venjulegt rekstrarhitastig. Hins vegar, einstaka ofhitnun í 120 gráður, sem getur átt sér stað vegna bilunar í hitastilli eða lélegs hitaflutnings, veldur varma niðurbroti paraffínvaxsins. Niðurbrotið framleiðir karboxýlsýrur, fyrst og fremst ediksýru, maurasýru og sterínsýrur, með oxun og sprunguhvörfum. Þessar sýrur ráðast á títan óvirka filmuna, sem leiðir til gryfju og einsleitrar tæringar. Mikilvægur uppsafnaður ofhitnunartími áður en sýrustyrkur nær árásargjarnri gráðu er 100 klukkustundir við 120 gráður. Fyrir utan þennan þröskuld fer sýrustyrkurinn yfir 500 ppm, sem veldur því að tæringarhraði títan hækkar úr undir 0,01 mm á ári í 0,1–0,3 mm á ári.

Verkunarháttur niðurbrots parafíns og sýrumyndunar við hækkað hitastig

Við 80 gráður er paraffínvax stöðugt og brotnar ekki verulega niður. Við 120 gráður á sér stað varmaoxun: paraffín vetniskolefni (C₂₀–C₄₀) hvarfast við uppleyst súrefni til að mynda alkóhól, aldehýð og að lokum karboxýlsýrur. Hvarfið fer eftir sindurefnaferli. Sýrurnar sem framleiddar eru eru ætandi fyrir títan, þar sem þær geta flókið títanjónir og óstöðugleika óvirku filmunnar. Niðurbrotshraðinn fylgir Arrhenius sambandi, um það bil tvöfaldast fyrir hverja 10 gráðu hækkun yfir 100 gráður. Þegar sýrur hafa myndast verða þær eftir í vaxinu og halda áfram að ráðast á títan yfirborðið jafnvel þótt hitastigið fari aftur í 80 gráður.

Magnbundin sýrumyndun og tæringarhraði sem hlutverk ofhitnunartíma

Stýrð prófun á paraffínvaxi (bræðslumark 55 gráður, olíuinnihald<1%) at 120°C has established the following acid concentrations and Grade 2 titanium corrosion rates. At 0 hours of cumulative overheating at 120°C (normal operation at 80°C only), the total acid number (TAN) is below 0.1 mg KOH/g, the titanium corrosion rate is below 0.01 mm per year, and the surface remains bright. At 25 hours of overheating, the TAN reaches 0.3–0.6 mg KOH/g, the corrosion rate is 0.01–0.03 mm per year, and light etching appears on the surface. At 50 hours, the TAN increases to 0.6–1.2 mg KOH/g, the corrosion rate rises to 0.03–0.08 mm per year, and general etching is visible. At 100 hours, the critical threshold, the TAN reaches 1.2–2.5 mg KOH/g, the corrosion rate increases to 0.08–0.15 mm per year, and pitting initiates with a pit density of 5–20 pits per cm². At 200 hours, the TAN is 2.5–5.0 mg KOH/g, the corrosion rate reaches 0.15–0.30 mm per year, and pitting becomes severe with a pit depth of 0.1–0.3 mm. At 500 hours, the TAN exceeds 5 mg KOH/g, the corrosion rate exceeds 0.3 mm per year, and perforation of a 1.2 mm wall occurs within 2,000–4,000 hours.

Áhrif vaxsamsetningar og súrefnisframboðs á sýrumyndunarhraða

Niðurbrotshraði fer eftir vaxsamsetningu og súrefnisframboði. Parafínvax með hærra olíuinnihaldi brotnar hraðar niður; við 2% olíuinnihald er tíminn til að ná 1,0 mg KOH/g TAN 60 klukkustundir við 120 gráður samanborið við 100 klukkustundir fyrir lítið-olíuvax. Örkristallað vax brotnar hægar niður en paraffínvax vegna greinóttrar sameindabyggingar þess. Tilvist andoxunarefna eins og bútýlhýdroxýtólúens (BHT) við 500 ppm lengir mikilvægan uppsafnaðan ofhitnunartíma í 200 klukkustundir með því að hreinsa sindurefna. Niturteppi til að útiloka súrefni kemur algjörlega í veg fyrir sýrumyndun en er oft ópraktískt í bræðslutönkum. Endurtekin ofhitnunarlotur valda meiri skaða en samfelld ofhitnun vegna þess að ferskt súrefni er sett inn í hvert sinn sem tankurinn er opnaður.

Leiðbeiningar um mikilvægan uppsafnaðan ofhitnunartíma og mótvægisaðgerðir

Eftirfarandi tafla sýnir mikilvægan uppsafnaðan ofhitnunartíma við mismunandi hitastig fyrir paraffínvax, ásamt ráðlögðum aðgerðum fyrir 2. stigs títanhitara.

Verkfræði fyrir utan ofhitnunartímastjórnun

Títanflokkurinn hefur veruleg áhrif á sýrutæringarþol. Gráða 7 (palladíum-stöðugt) hefur 2-3 sinnum lægri tæringarhraða í súru vaxi, sem lengir mikilvægan ofhitnunartíma í 250 klukkustundir við 120 gráður. Veggþykkt veitir tæringarheimild; 2,0 mm veggur með 0,15 mm á ári tæringu frá niðurbrotnu vaxi lifir í 13 ár. Skipta skal um vax þegar TAN fer yfir 1,5 mg KOH/g. Að bæta 0,1% natríumkarbónati við vaxið hlutleysir sýrur og kemur í veg fyrir títanárás, en getur haft áhrif á eiginleika vaxsins. Hitaskynjari með vekjara stillt á 100 gráður og hitari sem er slökktur- á 110 gráður kemur í veg fyrir ofhitnun.

Gera upplýsta forskrift

Fyrir títan hitastöng sem notuð er til að bræða paraffínvax við 80 gráður með einstaka ofhitnun í 120 gráður, takmarkaðu uppsafnaðan ofhitnunartíma við 100 klukkustundir á líftíma hitara. Settu upp hitaskynjara með gagnaskrártæki til að skrá uppsafnaðan tíma yfir 100 gráður. Ef uppsafnaður tími fer yfir 100 klukkustundir skaltu skipta um vaxhleðsluna og skoða yfirborð hitarisins með tilliti til hola. Fyrir notkun þar sem ofhitnun er tíð eða óhjákvæmileg, tilgreinið 7. stigs títan og bætið 500 ppm af BHT andoxunarefni við vaxið. Á meðan á notkun stendur skal mæla heildarsýrufjölda vaxsins á 6 mánaða fresti; ef það fer yfir 1,5 mg KOH/g, skiptu um vaxið. Með því að stjórna uppsafnaðum ofhitnunartíma undir 100 klukkustunda viðmiðunarmörkum kemur verkfræðingur í veg fyrir niðurbrot á paraffíni og sýruárás á títanhitara sem af því leiðir.