Hvernig á að útrýma tæringu loftbólustöðnunar á títanhitunarrörum í lokuðum gerjunartönkum

# Skjal: Tæknigrein nr. 68 ## Titill: Aðferðir til að koma í veg fyrir stöðnun loftbólu og tæringu á títanhitunarrörum í lokuðum gerjunarílátum Þegar það er hitað mun uppleyst loft skiljast í litlar loftbólur í gerjunarílátum sem eru alveg lokuð. Gas-fljótandi tveggja- stöðnunarsvæði myndast þegar þessir dropar festast við ytri vegg títanhitunarröra í langan tíma. Samfellda vökvafilman sem er nauðsynleg fyrir sjálf-viðgerð á títantvíoxíð óvirku filmunni eyðileggst af þessu einstaka örumhverfi, sem veldur staðbundinni einbeittri gryfjutæringu. Þessi tæring kemur oft fram á efri helmingi slöngunnar og efst á flanshitabúnaði. Þessi grein veitir yfirgripsmikla greiningu á tæringarkerfi stöðnunar kúla og býður upp á yfirgripsmikið sett af burðarhönnun og aðlögunarlausnum til að útrýma í grundvallaratriðum hættu á bóluhaldi. ## 1. Tæringarkerfi fyrir stöðnandi loftbólur á títaníumflötum 1. Ófullkomin viðgerð á ófullkominni filmu er afleiðing af stöðluðu súrefnisframboði. Uppleysta súrefnið í fljótandi fasa er einangrað frá bólu-hjúpa svæðinu. Ekki er hægt að fylla á umrædda TiO₂ óvirka filmu með súrefni til að lækna rispur og þynningarsvæði. Vökva-þakinn rörveggurinn er súrefnis-rík ósnortin bakskaut, en kúla-hjúpað svæði verður að súrefnis-snauðu virku rafskauti, sem veldur sjálf-galvanískri tæringu á sama títanrörinu. Hringrás eftir hringrás halda tæringarsprungur áfram að þenjast út niður. 2. Auðgun styrks uppleystra efna á mörkum loftbóla. Gas-vökvamörk loftbóla er staður þar sem vökvi gufar stöðugt upp. Fyrir vikið falla lífræn sýra, klóríð og sykurefni út og safnast fyrir meðfram kúluhringnum, sem leiðir til myndunar mjög einbeitts örsvæðis sem er mjög ætandi. Þetta örsvæði flýtir fyrir staðbundinni fylkisætingu. 3. Óvirka kvikmyndin verður fyrir hitaálagsbrotum sem skiptast á þurru og blautu ástandi. Reglubundin skipting á þurru gasi og raka vökvadýfingu á yfirborði rörsins stafar af stækkun og samdrætti loftbóla sem svar við hitasveiflum. Þéttu örsprungurnar myndast við endurtekna beitingu tog- og þjöppunarálags á stökku óvirku filmuna, sem aftur skapar rásir til að komast í gegnum ætandi jónir. ## 2. Aðalþættir sem stuðla að stöðnun loftbólu 1. Skipulag hitaveitunnar er ósanngjarnt. Alvarlegasta atburðarás kúlauppsöfnunar felur í sér lárétta uppsetningu á löngum títanhitunarrörum. Bólur stíga upp og safnast fyrir á efsta boga rörsins, sem gerir þær ófær um að sleppa. Bólur sem rísa upp fyrir samsetninguna eru einnig föst í rörum sem eru settar of nálægt tanktopninum. 2. Ófullnægjandi miðlungs hringrásarflæðishraði Ekki er hægt að fjarlægja örbólur sem myndast við hitun með kyrrstöðu eða lághraða vökvaflæði. Hreinsunaráhrifin á yfirborð rörsins tapast þegar flæðishraðinn er minni en 0,6 m/s. 3. Yfirborðsaflþéttleiki sem er of mikill. Getu vökvaflæðisins til að flytja loftbólur fer verulega yfir getu vökvaflæðisins vegna mikils hitaálags, sem myndar samstundis mikinn fjölda lítilla gufubóla, sem leiðir til uppsafnaðs{3} loftbóluþekju og{39}þekju{39}} lokað ílát Þar sem ekki er um stöðuga loftræstingu er ekki hægt að losa uppleyst gas úr kerfinu og nýjar loftbólur eru stöðugt aðskildar við hitun. 5. Blindsvæði fyrir kúlufanga myndast með innfelldri suðustyrkingu og bilum á milli PTFE-stoða og rörveggja, sem eru staðbundin dauðasvæði. Þessi svæði eru þar sem litlar loftbólur safnast saman og renna saman í stóra þráláta loftpoka. ## 3. Hagræðing byggingarhönnunar til að koma í veg fyrir að loftbólur haldist 1. Auktu halla uppsetningar hitaleiðslunnar. Títan hitarör verður að setja upp með 10 gráðu –15 gráðu halla upp á við frá flansendanum að lausa endanum; lárétt fyrirkomulag er bannað. Bólur fara upp á vökvayfirborð tanksins til losunar með því að renna meðfram halla yfirborði slöngunnar að lausa endanum. Lóðrétt röraskipulag er ákjósanlegur kostur fyrir lítil-rúmmálsílát, þar sem það útilokar nánast bólusöfnun. 2. Brekkaðu fjarlægðina á milli geymisins og rörabúnta. Lóðrétt fjarlægð á milli efsta hluta hitunarrörahópsins og lágmarksvökvastigs til notkunar má ekki vera minna en 300 mm, til að tryggja að það sé nægilegt pláss fyrir loftbólur upp á við. 3. Snertiflötur suðu og stuðnings eru slípaðir til slétts áferðar. Slípið alla suðusauma að sléttum bogabreytingum án þess að styrking sé útstæð; veldu PTFE-stoðir með breiðri-bogaformi yfirborðsins til að koma í veg fyrir íhvolfur eyður sem fanga loftbólur. 4. Settu flæðistýringarspjöld utan um hitaslönguna. Til að búa til spíralhreinsandi vökvaflæði um slönguvegginn, setjið afleiðsluplötur upp á andstreymishlið slöngubúntsins. Þetta mun stöðugt fjarlægja tengdar örbólur. ## 4. Stöðluð rekstrarstýring til að lágmarka myndun og varðveislu loftbólu 1. Stilla hæfilegan yfirborðsaflþéttleika Til að draga úr magni-aðskilinna örbóla til hitunar, minnkar aflþéttleiki lokaðra gerjunargeyma um 20% í samanburði við opna tanka, samkvæmt venjulegum{{66} meginhlaðahönnun með lágt{66} aðalhitaálagi. hringstreymishraði að minnsta kosti 1,0 m/s. Áður en hitun er hituð skaltu virkja hringrásardæluna til að tryggja að stöðugt vökvahreinsun myndist; það er mikilvægt að forðast eina kyrrstöðuhitun án hringrásar. 3. Stöðug lítilsháttar loftun meðan á ræktun stendur við stöðugt hitastig. Stuðla að heildar vökvablöndun, losun yfirmettaðs uppleysts gass úr tankinum og draga úr nýrri loftbóluútfellingu á rörveggnum er allt auðveldað með snefil af þjappað lofthitastigi 1} tafarlausar massabólur vegna skyndilegrar hitahækkunar, er mælt með því að hitunarferlið fari fram á hraða sem er Minna en eða jafnt og 3 gráður/mín á ræsingarfasa. 5. Stöðugt tæmingu á tankinum við viðhald Til að draga úr mettun uppleysts gass í miðlinum og losa uppsafnað gas í efri hluta útblásturstanksins{7} ætti að opna tankinn10 fyrir útblástursventil10 mínútur á þriggja daga fresti. ## 5. Tæringarskoðun og matstækni fyrir kúlastöðnun Þegar viðhaldi við tæmingu tanksins er lokið, notaðu bjart ljós til að skoða yfirborð slöngunnar: - Dæmigert einkenni: Dökkgrátt tæringarsvæði í formi hrings, dreift á efri hálfhring láréttra röra, í samræmi við langtíma kúluhlífina, Rafefnafræðileg möguleikipróf: Möguleiki bóluþekjusvæðisins er 80–120 mV lægri en neðra vökvadýfingarsvæði sama rörs, sem bendir til alvarlegra óvirkrar filmuskemmda. - Úthljóðsþykktarmæling: Veggþykktartap efri boga er umtalsvert meira en botn rörsins.|Hætta Uppspretta kúlastöðnunar|Markviss brotthvarfsráðstöfun|Kjarnaáhrif|| ----|----|----|| Lárétt rör skipulag gildra loftbólur|Settu upp rör með 10 gráðu –15 gráðu halla upp á við eða lóðrétt skipulag|Bólur renna og sleppa án langvarandi yfirborðsfestingar|Lítið vökvaflæði getur ekki fjarlægt örbólur|Haltu hringrásarflæði 1,0 m/s eða hærra og settu upp flæðistýringarspjöld.|Stöðug vökvahreinsun fjarlægir nýmyndaðar örsmáar loftbólur.|Úrkoma úr massabólu með miklum kraftþéttleika.|Minnka yfirborðsaflþéttleika um 20% fyrir lokaða tanka.|Bældu tafarlausan aðskilnað kúla í stórum stíl.|Static lokað tankur yfirmettaður uppleyst gas.|Stöðug örloftun + venjulegur tankútblástur.|Minnkaðu innihald uppleysts gass til að draga úr myndun loftbólu.|Suðu-/stoðbilsbóla Gasfljótandi tvífasa súrefnissnauður örsvæði myndast af stöðnuðum loftpokum á títan hitarörum, sem leiðir til sjálfgalvanískrar staðbundinnar gryfjutæringar. Til þess að koma í veg fyrir langtímafestingu loftbóla við rörvegginn samanstendur grundvallarlausnin af hallandi rörbyggingu, háhraða hringrásarhreinsun, hönnun með lágu hitaálagi og stöðugri loftræstingu. Tímabæra uppgötvun snemmbúna tæringargalla á kúla og koma í veg fyrir lekabilun í gegnum vegg á títanhitunarrörum er hægt að ná með reglulegri sjónrænni skoðun og hugsanlegum prófunum meðan á viðhaldi stendur.