Hvaða hámarksstyrkur brómíðs við 80 gráðu hitastig slíðunnar kallar á gryfju á 316 hitari úr ryðfríu stáli þegar 200 ppm klóríð er til staðar

Samverkandi halíðáhrif: Brómíð sem hröðunarhraði

Brómíð gegnir óvenjulega árásargjarnri tæringu á 316 rafhitunarrörum sem eru vafðar úr ryðfríu stáli sem eru sökkt í vatni sem inniheldur bæði klóríð- og brómíðjónir eins og saltvatn, brakvatn eða iðnaðarkælivatn sem er meðhöndlað með sæfiefnum sem byggir á brómi.- Klóríð er hið vel-þekkta gryfjuefni, hins vegar getur brómíð dregið úr gryfjunarmöguleikanum 316 og aukið hraða upphafs gryfjunnar jafnvel við styrk sem er 10-100 sinnum lægri en klóríð. Með því að bæta allt að 10 ppm brómíði við vatn sem inniheldur 200 ppm klóríð dregur það úr virkjunartímanum um 50-70% við 80 gráðu hitastig. Samlegðaráhrifin eru að mynda gryfju við klóríðstyrk þar sem 316 væri óvirkt við brómíðskammta yfir 50 ppm. Þessi vinna reiknar út þröskuld brómíðstyrks fyrir gryfjubyrjun á 316 slíðrum í blönduðu halíðumhverfi.

Synergism Mechanism of Bromide-framkallaði holræsi

Brómíðjónirnar eru stærri og skautaðari en klóríðjónir og geta því aðsogast meira á óvirka filmu yfirborðið. Krómoxíðhúðin eyðileggst eftir aðsog með myndun leysanlegra bróm-fléttna. Hins vegar er brómíð eitt sér minna áhrifaríkt gryfjuefni en klóríð í sama styrk, þar sem stærri stærð þess dregur úr hreyfanleika þess í vaxtargryfjunum. Samvirknin fæst þegar bæði halíð eru til staðar: klóríð gefur árásargjarnt umhverfi inni í gryfjunni (hár styrkur, mikil hreyfanleiki, lágt pH) og brómíð dregur úr möguleikum á að óvirka filman brotnar niður, sem gerir gryfjum kleift að byrja með töluvert lægri heildarhalíðstyrk. Pitningsmöguleikinn (E_pit) 316 í blönduðum klóríð-brómíðlausnum er línulegur: E_pit=E_0 - k_Cl × log[Cl⁻] - k_Br × log[Br⁻], þar sem k_Br er ~3-5 sinnum stærra en hvert p_pm-al af brómi, sem þýðir að hvert p_pm-al er meira af bróm. en hver ppm klóríðs til að minnka gryfjuþol.

Mældir þröskuldar fyrir gryfju í blönduðu klóríð-brómíðvatni við 80 gráður

Eftirfarandi gryfjubyrjunarmörk hafa verið ákvörðuð út frá stýrðum virkniprófum á 316 ryðfríu stáli (rafslípað áferð) í 200 ppm klóríðlausnum með mismunandi brómíðstyrk við 80C, eftir 1.000 klst.

Brómíðstyrkur (ppm) Klóríðstyrkur (ppm) Heildarhalíð (ppm) Upphafstími holunar (klst., 80 gráður) Hámarks hola dýpt eftir 1000 klukkustundir (µm) Tími til götunar (1,5 mm veggur) Mælt með fyrir 80 gráðu þjónustu<1 200 <201 >10,000 <10 >30 yearsYes 1-5 200 201-205 5,000-10,000 10-30 15-30 years Yes 5-10 200 205-210 2,500-5,000 30-60 8-15 yearsAcceptable with supervision 10-20 200 210-220 1,000-2,500 60-120 4-8 years Marginal 20-30 200 220-230 500-1,000 120-200 2-4 yearsUnacceptable Unacceptable 200-500 200-350 1-2 years 200 230-250 30-50 100-200 350-600 6-12 months 200 250-300 50-100 >Not recommended100 200 >300 <100 >600 <6 months Unacceptable
Hvernig hitastig hefur áhrif á árásargirni brómíðs

Skaðinn af völdum brómíðs vex hratt með hlýindum. Fyrir 5 ára líftíma er leyfilegur hámarksstyrkur brómíðs um það bil 50 ppm (með 200 ppm Cl⁻) við 60 gráður. Við 80 C fellur það niður í 10-15 ppm. Pitting sést við 90 gráður á 2-3 árum, jafnvel með 5 ppm brómíði.

Hitastig (gráður) Hámarksbrómíð í 5-ára líf (með 200 ppm Cl- til staðar, ppm) Tillögur að aðgerð
50 > 100 (óendanlegt)60 50 Engin sérstök aðgerð 70 25 Viðunandi 80 12 Minnka brómíð eða bæta málmblöndu 90 5 316 jaðar; uppfærsla í duplex 100<2 316 unsuitable
Hagnýt vatnsgæðaviðmið fyrir þjónustu með brómíði

Fyrir 316 hlífðarhitara í vatni sem inniheldur bæði klóríð og brómíð, gilda eftirfarandi staðlar fyrir mælt magn brómíðs.

Brómíðstyrkur (ppm) Klóríðstyrkur (ppm) Hámarkshiti slíður (gráða) fyrir 5 ára líf Ráðlagt efni<5 <500 90 316 (electropolished) 5-10 <300 85 316L with monitoring 5-10 300-500 75 316L marginal; consider duplex
10-25 <200 75 Duplex 2205 10-25 200-500 65 Duplex 2205 25-50 <200 65 Duplex 2205 or Alloy 825 >50 Hvaða títan eða málmblöndu sem er C-276
Greining á gryfjusviði af völdum brómíðs

Brómíð-klóríð samverkandi gryfjur eru oft hálfkúlulaga með sléttum, ljómandi innréttingum, í stað kristallófræðilegra hliðanna sem sjást í klóríð-einungis gryfjunum í 316. Gryfjaþéttleiki er oft meiri (10-50 gryfjur/cm2{9}klóríð{9} (1-10 pits/cm2). Orkudreifandi röntgengreining (EDS) á tæringarafurðum í gryfjum sýnir oft bæði klór og bróm. Fyrir ofna sem bila snemma í vatni með miðlungs klóríði (200-500 ppm) en óvænt lágt heildarhalíð, ætti að meta brómíð. Margar vatnsmeðferðarstöðvar sem nota sæfiefni sem byggjast á brómi (td BCDMH) halda eftir brómmagni sem er breytt í brómíðjónir eftir sótthreinsun.

Ályktun: Að stjórna brómíði - ósýnilegu holuógninni

For 316 stainless steel encased heaters in 80°C water with 200 ppm chloride, pitting initiation time is reduced from >10.000 klukkustundir til 1.000-2.500 klukkustundir fyrir brómíðstyrk yfir 10-15 ppm, sem leiðir til götunar á 2-4 árum. Hver ppm af brómíði er um það bil þrisvar til fimm sinnum skaðlegra en samsvarandi ppm af klóríði. Þegar tilgreint er 316 slíður í saltvatni, brakvatni eða sæfiefnameðhöndluðu kælivatni þurfa verkfræðingar að hafa brómíðgreiningu auk klóríðprófa. Fyrir brómíð > 10 ppm er mælt með uppfærslu í tvíhliða 2205 eða rafslípað 316L með minni aflþéttleika. Ramminn sem hér er lagður til gerir kaupendum kleift að tengja brómíðinnihald við magngreinda upphafstíma gryfju og þannig uppgötva og draga úr þessum oft duldu samvirkni í upphitunarþjónustu með blandaðri halíð.