Kiểu nhiễu điện hóa (Biến động hiện tại) từ Lò sưởi ngâm Titan trong NaCl 3% ở 80 độ thay đổi như thế nào khi các hố siêu ổn định chuyển sang các hố ổn định và làm thế nào điều này có thể được sử dụng để cảnh báo sớm?

Titan cho thấy tiếng ồn điện hóa đặc biệt trong 3% NaCl ở 80 độ trước khi rỗ. Các hố siêu ổn định tạo ra các xung dòng điện có biên độ thấp, ngắn khoảng 0,1-1 µA, kéo dài 0,1-1 giây. Các hố ổn định tạo ra các xung lớn hơn, dài hơn từ 5-50 µA với thời gian dài hơn 1 s và cạnh nhô lên đặc trưng. Việc theo dõi sự thay đổi từ tiếng ồn siêu ổn định sang tiếng ồn ổn định đóng vai trò cảnh báo sớm về hiện tượng rỗ, để có thể thực hiện hành động khắc phục trước khi xảy ra thủng. Khi các hố ổn định, mô hình tiếng ồn sẽ chuyển từ các xung đột biến ngẫu nhiên sang các đợt bùng nổ định kỳ có biên độ cao.

Cơ chế phát sinh tiếng ồn điện hóa từ rỗ

Một hố siêu bền tạo mầm và nở ra trong một khoảng thời gian ngắn, sau đó thụ động trở lại, tạo ra dòng điện ngắn hạn. Sau khi hố đã hình thành, nó sẽ tiếp tục phát triển, tạo ra dòng điện tạm thời dài hơn. Quá trình chuyển đổi này xảy ra khi độ sâu hố vượt quá giá trị ngưỡng (thường là 1–5 µm) mà tại đó việc thụ động lại là không thể. Tiếng ồn hiện tại được đo bằng ampe kế có điện trở bằng 0 giữa điện cực làm việc (bộ sưởi) và điện cực đếm. Biến động được nghiên cứu trong miền thời gian.

Đặc tính định lượng của tiếng ồn là hàm số của giai đoạn rỗ.

Controlled tests of Grade 2 titanium in 3% NaCl at 80°C have established the following noise characteristics. The current spike amplitude in metastable pits is 0.1-1 µA, spike duration is 0.1-1 s, frequency is 10-100 spikes/h and the warning period before perforation is >500 giờ. Đối với các hố chuyển tiếp, biên độ là 1–5 µA, thời lượng là 0,5–3 giây, tần số là 50–200 xung/giờ và thời gian cảnh báo là 100–500 giờ. Đối với các hố ổn định sớm, biên độ là 5-20 µA, thời gian 1-10 giây, tần số 20-100 xung/giờ và thời gian cảnh báo 50-200 giờ. Biên độ 20–100 µA, thời lượng 10–100 giây, tần số 5–50 xung/giờ, thời gian cảnh báo<50 hr for late stable pits.

Nhận dạng mẫu tiếng ồn để cảnh báo sớm

Hình thức của đợt tăng đột biến hiện tại cũng khác nhau. Các hố có thể di chuyển được tạo ra các gai đối xứng sắc nét. Các hố chuyển tiếp tạo ra các gai không đối xứng với tốc độ tăng chậm và phân rã nhanh. Các hố ổn định tạo ra các đột biến với tốc độ tăng chậm, phân rã chậm, điển hình là các dao động thứ cấp. Tổng điện tích (tích phân của dòng điện theo thời gian) tăng tuyến tính đối với các hố ổn định nhưng không đổi đối với các hố siêu bền.

Giám sát tiếng ồn điện hóa để phát hiện rỗ

Bảng sau đây là hướng dẫn giải thích các dạng nhiễu điện hóa của lò sưởi titan cấp 2 trong NaCl 3% ở 80 độ C.

Dấu hiệu của mẫu tiếng ồn được phát hiện Hành động được đề xuất Tuổi thọ còn lại dự kiến ​​(độ dày thành 1,2 mm)
Đột biến di động không liên tục Độ thụ động bình thường Không > 1.000 giờ
Các gai di động lặp đi lặp lại Tạo mầm hố cao hơn Tăng tần suất kiểm tra 500-1000 h
Spikes, chuyển tiếp (1-5µA) 200-500 giờ Pits, ổn định lần đầu tiên Kiểm tra kế hoạch, 1 tháng
Gieo ổn định (5-20 µA) Hố trồng Kiểm tra sau 1 tuần 100-200 giờ
Large steady spikes (>20uA) Rỗng nghiêm trọng Thay thế ngay lập tức < 100 giờ
Kỹ thuật không chỉ là giám sát tiếng ồn

Các đặc tính tiếng ồn phụ thuộc vào loại titan. Lớp 7 (palađi ổn định) có biên độ nhiễu thấp hơn cho cùng một giai đoạn hầm hố do khả năng thụ động trở lại nhanh hơn. Độ dày thành không ảnh hưởng đến tiếng ồn, tuy nhiên nó ảnh hưởng đến thời gian từ khi phát hiện đến khi thủng. Tần số của tiếng ồn phụ thuộc vào nồng độ clorua, tần số tăng vọt khi tăng clorua. Nhiệt độ ảnh hưởng đến biên độ nhiễu, nhiệt độ càng cao thì biên độ càng cao. Đo nhiễu tiềm năng cần có điện cực tham chiếu (Ag/AgCl) bên cạnh nhiễu hiện tại.

Có được một thông số kỹ thuật có hiểu biết

Lắp đặt hệ thống giám sát tiếng ồn điện hóa (ampe kế điện trở 0 và điện cực đếm bạch kim) cho các lò nung titan quan trọng ở 80 độ C trong NaCl 3%. Điểm đặt báo động-: ở biên độ tăng vọt chuyển tiếp là 2 µA. Khóa liên động khi tắt máy: ở biên độ xung ổn định 10 µA. Liên tục theo dõi điện tích tích lũy và ghi lại phổ nhiễu. Khi phát hiện thấy quá trình chuyển sang rỗ ổn định xảy ra, hãy sắp xếp thay thế lò sưởi trong vòng 30 ngày. Kỹ sư phân tích các mẫu tiếng ồn điện hóa, nhận ra sự chuyển đổi từ rỗ siêu bền sang rỗ ổn định và can thiệp trước khi thủng.