Hvaða títanblendi (7. eða 12. flokkur) veitir betri viðnám gegn suðuhita-árás á áhrifasvæði í blauthreinsi við sýrustig 1,5?

Rekstrarskilyrði blauthreinsibúnaðarins í sorpbrennslustöðvum eru mjög krefjandi. Útblásturslofttegundirnar innihalda vetnisklóríð, brennisteinsdíoxíð, þungmálmklóríð og stundum flúorsambönd. Hreinsivökvinn er venjulega notaður við pH 1,5–2,5 og hitastig 60–80 gráður. Títaníumdýfingarhitarar sem settir eru í þessar hreinsunarvélar verða að standast ekki bara magn áfengis heldur staðbundna árás á suðu. Suðuhita-áhrifasvæðið (HAZ) er viðkvæmasta svæðið við suðu vegna smábyggingarbreytinga, afgangsálags og hugsanlegrar mengunar. Grade 7 (Ti-0.15Pd) og Grade 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) títan málmblöndur voru hönnuð fyrir betri tæringarþol við að draga úr sýrum. En suðu-HAZ-vörnin er náð með sérstökum aðferðum og því er frammistaðan áberandi öðruvísi við lágt pH, klóríðhlaðinn hreinsibúnað.

Weld HAZ árásarkerfi við blauthreinsunaraðstæður

HAZ er háð hitastigi upp á 500 gráður upp að rétt undir bræðslumarki við suðu. Þessi varmahringur í 2. stigs títaníum skapar nálaga alfa-alfamartensít og gróf kornmörk sem eru líklegri til að verða fyrir sýruárás. 7. stig: Palladium er helst auðgað við kornmörk eftir storknun og kælingu. Kaþódíski hvatinn palladíum hjálpar endursamsetningu vetnis og minnkun súrefnis. Þessi auðgun verndar HAZ jafnvel þótt óvirka húðin á grunnmálmnum sé niðurbrotin. Við suðu skiptast mólýbden og nikkel í beta-fasann í 12. bekk. Auðgun þessara málmblöndurþátta í beta-fasanum veitir betri varmafræðilegan stöðugleika við að draga úr sýrum. Hins vegar er dreifing beta-fasa í HAZ ekki einsleit, sem gæti valdið galvanískum frumum á milli -tæmra málmblöndu og -auðgaðra staðsetningar.

Magnbundinn samanburður á Weld HAZ árásartíðni

Stýrð prófun í hermahreinsunarvökva (pH 1,5, 2.000 ppm Cl-, 500 ppm SO42-, 50 ppm F-, 70 gráður) hefur ákvarðað eftirfarandi HAZ tæringarhraða fyrir hverja málmblöndu:

Gráða 2 (eins og hún er móttekin, engin álblöndur íblöndunarefni) HAZ tæringarhraði: 0,45 mm/ári. Samræmd árás yfir allt HAZ með ákjósanlegri kornamarksætingu. Hröðun þynning á suðustyrkingu. 20–30 pits/cm² HAZ þéttleiki.

Gráða 7 (palladíum stöðugt): 0,08 mm/ár tæringarhraði í HAZ. Staðbundin vernd sem veitt er með auðgun palladíums á kornamörkum. HAZ er oft tæringarþolnara en grunnmálmur. Hámarks gryfjadýpt<20 µm after 5,000 hrs. No preference in attack of weld metal.

Gráða 12 (mólýbden/nikkel): HAZ tæringarhraði 0,15 mm/ár. Beta-fasa auðgunin veitir góða en ekki stöðuga vörn. 2. Ör-rjúft yfirborð . 2. Sértæk árás alfafasa við hlið beta-ríkra svæða. Hámarksgryfjudýpt 50–80 mm eftir 5.000 klst

Langtíma-varmahjólreiðahegðun

Blauthreinsunartækin gangast undir reglubundna hitalotu eftir því sem brennsluálagið breytist. Hitahjólreiðar flýta fyrir versnun í HAZ:

Gráða 7 eftir 500 hitalotur (20 gráður til 70 gráður): HAZ tæringarhraði óbreyttur 0,08 mm/ári. Auðgunin á palladíum helst sú sama. Suðutær sýna engar sprungur eða hraða árás.

Grade 12 HAZ tæringarhraði eftir 500 heita lotur eykst í 0,25 mm/ári. Örsprungur stafa af misræmi í varmaþenslu alfa- og betafasa við fasamörk. Úrkoma mólýbdenkarbíðs við kornamörk lækkar tæringarþol.

Stig 2 jók HAZ tæringarhraða í 0,70 mm/ár eftir 500 hitalotur. Hitaþreyta eykur árás á kornamörkum. Tær styrkingar sprungna í suðu.

Leiðbeiningar um val á blautskrúbbum álfelgur

Eftirfarandi ákvarðanafylki hjálpar við val á annað hvort 7. eða 12. stigs títan byggt á notkunarskilyrðum hreinsibúnaðar og áætluðum endingartíma.

Ástand hreinsibúnaðar og þjónustuforgangur Ráðlagður álkjarna HAZ verndarbúnaður Ástæða
pH 1,5-2,0, samfelld notkun, 5+ ár hönnunarlífi. Grade 7 Palladium veitir framúrskarandi, samræmda HAZ vörn. Rökstyður hærri stofnkostnað með áreiðanleika.
pH 2,0-2,5 hlé, lítið klóríð (<1,500 ppm) Grade 12 Mo-Ni additions are adequate for less severe service. It is cheaper, Sub-Grade 7.
Scrubber liquor with fluoride (>100 ppm F-) 7. stigs palladíum er minna næmt fyrir flúorfléttu en mólýbden. Gráða 12 gefur leysanlegt mólýbdenflúoríð.
Scrubber frequent thermal cycling (>2 lotur á dag) 7. stigs hitahjólreiðar hafa ekki áhrif á auðgun palladíums. Örsprungur á fasamörkum (12. bekkur)
HAZ tæringaruppbót á núverandi gráðu 2 hitara Skiptu út fyrir gráðu 7. gráðu 12 gæti ekki sýnt mikla framfarir en gráðu 2 í árásargjarnri þjónustu.
Verkfræði önnur en álfelgur

Suðuaðferðin er stór þáttur í HAZ-afköstum óháð álblöndu. Bæði 7. og 12. stig krefjast endurhreinsunar- með argon (súrefni minna en 50 hlutar á milljón) til að koma í veg fyrir mengun. Mikið hitainntak (meira yfir 1,5 kJ/mm) eykur breidd HAZ og minnkar tæringarþol. Hitameðferð eftir-suðu (550 gráður í 30 mínútur) dregur úr álagi sem eftir er en er aldrei nauðsynleg fyrir 7. stig vegna sjálf-verndar palladíumauðgunar. Fyrir 12. stig eykur PWHT HAZ tæringarþol um 30-40% vegna jafnari endurdreifingar mólýbdens. Suðustyrkingin ætti að vera slípuð í sléttu við yfirborð rörsins til að fjarlægja uppsprettur streitustyrks sem hefja árás.

Að vita að tilgreina

For a titanium heater on a waste incinerator wet scrubber at pH 1.5, use Grade 7 titanium for any service over 2 years or temperatures over 70°C. Cost-effective Grade 12 for less demanding situations (pH >2,0, hitastig<60°C, no fluorides) In the procurement specification state that weld HAZ samples will be tested in simulated scrubber fluid for 168 hours. Maximum allowed corrosion rate is 0.15 mm per annum. Request weld method qualification documents proving that HAZ microhardness levels do not exceed 220 HV (greater hardness is indicative of contamination or excessive heat input). During operation an annual inspection of the weld HAZ using a portable hardness tester should be conducted. A hardness increase in excess of 20% above the baseline is indicative of degradation needing inquiry. The engineer can confidently choose the alloy with weld HAZ resistance, therefore ensuring reliable heater operation in one of the most chemically demanding industrial situations.