Hver er hámarks endingartími 316 ryðfríu stáli slíður með 1,2 millimetra veggþykkt Hver er hámarks endingartími 316 ryðfríu stáli slíður með 1,2 millimetra veggþykkt í samfelldri 15% fosfórsýruþjónustu við 110 gráður á Celsíus við 10 gráður á Celsíus við 10% Phosphoric 10% þjónustu í stöðugri þjónustu? gráður á Celsíus?

Við val á slíðurefni fyrir rafmagnsdýfingarhitara sem notaðir eru í efnafræðilegum aðferðum eins og fosfatáburði, málmmeðferðarböðum og matvælavinnslubúnaði sem meðhöndlar fosfórsýru, þarf að huga að bæði tæringarþol og hitauppstreymi. Fosfórsýra er ekki eins árásargjarn og saltsýra eða brennisteinssýra, en við hækkuð hitastig yfir 80oC og háan styrk yfir 10% getur hröðun árásar á 316 ryðfríu stáli átt sér stað einkum á suðusvæðum og stöðum þar sem mikil afgangsálag er. Slíðurveggþykktin setur tæringarhlunnindi fyrir hitarann ​​á endingartíma hans, en tengingin er ólínuleg að því leyti að tæringarhraði hefur tilhneigingu til að aukast með þynningu veggja og auknum staðbundnum straumþéttleika. Þessi ritgerð sýnir megindlega endingartímaspá fyrir 1,2 mm 316 slíður í 15% fosfórsýru við 110 gráður, byggt á þekktum tæringargögnum og reynslu á vettvangi í efnaverksmiðjum.

Tæringarhegðun 316 ryðfríu stáli í heitri fosfórsýru
Í styrkleika fosfórsýru á milli 10% og 30% við hitastig yfir 80 gráður, hefur 316 ryðfríu stáli almenna tæringarhraða frá 0,1 til 0,5 mm/ár eftir sýruhreinleika, hitastigi og flæðishraða. Tæringarbúnaðurinn er að mestu leyti einsleitur þynningur frekar en gryfjun þar sem fosfórsýra er ekki öflugt oxunarefni og inniheldur ekki klóríð sem bera ábyrgð á staðbundinni árás. Fosfórsýra í atvinnuskyni inniheldur aðskotaefni eins og flúoríð, súlföt og klóríð úr fosfatbergi sem geta flýtt fyrir árás og valdið gryfju. Almennt tæringarhraði 316 í 15% fosfórsýru við 110 gráður með eðlilegum iðnaðarhreinleika er um 0,25 mm á ári. Þetta hlutfall er byggt á því að yfirborðshitastig slíðunnar sé innan við 5 gráður frá magnsýruhitastigi. Reyndar veldur hitaflæðið hærra hitastigi hitaslíðursins. Fyrir 1,2 mm vegg 316 slíður við 6 W/cm² í 110 gráðu sýru er ytra yfirborðshiti um 125 gráður. Við þetta hitastig eykst tæringarhraði í um 0,35 mm/ár. Hitastigið er aukið með hitaflæðinu og 40% til viðbótar er bætt við tæringarhraðann miðað við magn sýruhita.

1.2 Mat á endingartíma fyrir veggþykkt millímetra
316 slíður hefur nafnþykkt 1,2 mm. Hins vegar eru framleiðsluvikmörk ±0,1 mm. Þetta þýðir að lágmarksþykktin gæti verið 1,1 mm. Íhaldssamt mat á endingartíma er byggt á lágmarksþykkt. Það notar 0,35 mm á ári og tæringarhraði er 0,35 mm á ári. En bilun mun eiga sér stað áður en hægt er að éta vegginn alveg í gegn. Lágmarksbyggingarþykkt er 0,5 mm til að standast innri þrýsting vegna MgO stækkunar og ytri ferliþrýstings. Þannig er gagnlegur tæringarheimild 1,1 mm – 0,5 mm=0.6 mm. Áætlaður endingartími er 0,6/0.35=1.7 ár við 0,35 mm á ári. Þetta er augnablikið fyrir slíður að ná lágmarksbyggingarþykkt sinni. Reyndar er oft skipt um ofna með eftirstandandi veggþykkt sem er 0,7–0,8 mm, til að gera ráð fyrir öryggisbili. Við þennan endurnýjunarþröskuld fellur endingartíminn niður í um 1,2 ár. Upphafleg veggþykkt fyrir 5 ára endingartíma þyrfti að vera 0,35 x 5 ár + 0.5 (framlegð) + 0.1 (vikmörk)=2.35 mm eða um 2,5 mm. Þess vegna hentar 1,2 mm vegg 316 slíður í þessari þjónustu aðeins fyrir notkun þar sem árleg endurnýjun er ásættanleg.

Ráðlögð fosfórsýra þjónustuveggþykkt
Eftirfarandi tafla sýnir ásættanlega slíðurveggþykkt fyrir rafmagnsdýfarhitara í fosfórsýruþjónustu sem fall af styrk, hitastigi og æskilegum endingartíma. Gildin eru fyrir iðnaðargæðasýru með venjulegum óhreinindum og vöttþéttleika 4 til 6 W/cm2.

Styrkur fosfórsýra|Magn sýruhitastig|Markþjónustulíf|Mælt er með að lágmarki 316 veggþykkt|Þjónustulíf við ráðlagða þykkt Áætluð tæringarhraði á yfirborði
10 – 15 % 80 – 100 gráður 2 ár 1,2 mm 0,20 – 0,30 mm/ár 1,5 – 2,5 ár
10 – 15% 80 – 100 gráður 5 ár 2,0 mm 0,20 – 0,30 mm/ár 4-6 ár
10–15% 100–120 gráður 2 ár 1,6 mm 0,30–0,45 mm/ár 2–3 ár
10 – 15% 100 – 120 gráður 5 ár 2,5 mm 0,30 – 0,45 mm/ár 5 – 7 ár
15 – 25% 80 – 100 gráður 2 ár 1,6 mm 0,25 – 0,40 mm/ár 2 – 3 ár
15 – 25% 80 – 100 gráður 4 ár 2,5 mm 0,25 – 0,40 mm/ár 4 – 6 ár
15 – 25% 100 – 120 gráður 1 ár 1,6 mm 0,40 – 0,60 mm/ár 1 – 2 ár
15 – 25% 100 – 120 gráður 3 ár 2,5 mm 0,40 – 0,60 mm/ár 3 – 4 ár
>25% Hvaða hitastig sem er Allir Ekki mælt með > 0,60 mm/ár Ófyrirsjáanlegt; nota hærra álfelgur
316 ryðfríu stáli hentar venjulega ekki fyrir fosfórsýrustyrk sem er meiri en 25% við hitastig yfir 100 gráður, óháð veggþykkt. Í þessari atburðarás gætu verkfræðingar íhugað að uppfæra í há-mólýblöndu eins og Alloy 20 (Carpenter 20) eða Alloy 625, sem hafa tæringarhraða sem er tvær stærðargráður lægri en 316 í heitri fosfórsýru.

Hönnunarbreytingar til að lengja endingartíma án þess að auka veggþykkt
Þegar pláss- eða hitaviðbragðssjónarmið segja til um notkun á 1,2 mm 316 slíðri fyrir heita fosfórsýrunotkun, eru þrjár hönnunarstillingar tiltækar til að auka endingartíma langt umfram áætlað 1,7 ár. Fyrst er minnkun á wattaþéttleika. Þegar vinnslustigið er lækkað úr 6 W/cm² í 3 W/cm² minnkar yfirborðshiti slíðunnar úr 125 gráðum í um 116 gráður og tæringarhraði úr 0,35 í um 0,22 mm á ári. Þetta lengir endingartímann úr 1,7 árum í 2,7 ár. Önnur breytingin er að gera yfirborð slíðursins óvirkt með 20% saltpéturssýru við 50 gráður í 60 mínútur fyrir uppsetningu. Hlutlausn útilokar innbyggðar járnagnir og eykur þykkt krómoxíðlagsins, sem dregur úr upphaflegu tæringarhraða um 20–30% á fyrstu mánuðum þjónustunnar. Þriðja breytingin er að stjórna hreinleika sýrunnar. Ef hægt er að halda flúoríðunum undir 50 ppm og klóríðunum undir 100 ppm má takmarka tæringuna við 0,15–0,20 mm á ári og endingartíminn verður 3–4 ár. Í mikilvægum forritum þar sem ófyrirséð bilun í hitara myndi leiða til verulegs framleiðslutaps, ættu verkfræðingar að setja inn varahitara eða smíða tankinn með tveimur hitari þannig að hægt sé að skipta um annan og hinn haldi hitastigi. Kostnaður við varahitara er hverfandi miðað við kostnað við ófyrirséða stöðvun á samfelldri efnaframleiðslu. Tilgreindu tæringarmiðaprófun með raunverulegu sýrunni í vinnslustraumnum þegar þú velur hitara fyrir fosfórsýruþjónustu. Raunveruleg sýruhreinleiki er mjög mismunandi eftir verksmiðjum og jafnvel frá framleiðslulotu til framleiðslulotu, svo birt gögn gefa mat. Þriggja mánaða afsláttarmiðapróf á 1,2 mm 316 sýni sem er útsett fyrir vinnslusýrunni við áætluð hitastig slíðunnar er besta vísbendingin um endingartíma. Venjulega er kostnaðurinn við þetta próf lægri en kostnaðurinn við einn misheppnaðan hitara.