Trong Thanh nhiệt Titan thẳng đứng hoạt động ở 150 độ trong bùn axit photphoric, Độ sâu ngập nước định kỳ (30% so với. 70%) thay đổi vị trí của độ sâu hố tối đa như thế nào?

Trong bùn axit photphoric – hỗn hợp nhớt của axit photphoric (30-50%), thạch cao kết tủa (CaSO 4 .2H 2 O), silic và sunfat kim loại – các thanh nhiệt titan thẳng đứng bị ăn mòn không{10}}đồng đều. Nó được lấp đầy, xả và lắng định kỳ và mức bùn có thể thay đổi. Vị trí độ sâu hố tối đa được xác định bởi hai yếu tố trái ngược nhau đó là độ sâu ngập, tức là tỷ lệ chiều dài thanh ngập trong bùn. Ở mức ngập 30% (hầu hết tiếp xúc với hơi), các tế bào tập trung oxy chiếm ưu thế và độ sâu hố tối đa là ở bề mặt phân cách bùn-không khí (khum). Ở mức ngập 70% (chủ yếu là ngập nước), quá trình tích tụ bùn là quá trình chiếm ưu thế và độ sâu hố tối đa xảy ra ở đầu đáy nơi tích tụ vật liệu lắng. Hiểu được sự thay đổi này là rất quan trọng để lập kế hoạch kiểm tra và bảo trì có mục tiêu.

Cơ chế dịch chuyển vị trí hố khi độ sâu ngập thay đổi

Nếu thanh được ngâm một phần (30%), đường bùn nằm sát phần trên của thanh. Lớp bùn mỏng trên mặt khum bay hơi, tập trung axit photphoric và florua ở mức rất cao. Sự sục khí khác biệt làm cho giao diện không khí-bùn trở thành một môi trường có kẽ hở rất nghiêm trọng và hiện tượng rỗ bắt đầu từ 200 đến 500 giờ. Với 70% thanh được ngâm trong nước, đường bùn nằm sát đỉnh và đáy thanh có tiếp xúc lâu hơn với các hạt thạch cao và sunfat kim loại lắng đọng. Ở đầu,-sự ăn mòn dưới lớp trầm tích chiếm ưu thế, tạo ra các vết rỗ bên dưới lớp bùn nặng, nơi không có oxy và tập trung clorua hoặc florua. Tốc độ ăn mòn ở đầu cũng tăng lên do tác động điện giữa vùng ngập nước và vùng hơi.

Phân bố độ sâu hố định lượng ở các độ sâu ngập khác nhau

Thử nghiệm có kiểm soát đã được tiến hành trong bùn axit photphoric (40% P2O5, 20% chất rắn, 1.500 ppm florua) ở 150 độ trong 1.000 giờ, cho thấy sự phân bố độ sâu hố độc đáo. Ở mức ngập 30% (70% thanh trong vùng hơi), độ sâu hố tối đa là 0,6-1,2 mm tại đường bùn (khum ở 30% chiều dài tính từ đáy). Các vết rỗ nhỏ hơn 0,1 mm được quan sát thấy ở vùng hơi phía trên mặt khum và các vết rỗ 0,2–0,4 mm được quan sát thấy ở đầu dưới. Ở mức ngập 50% (ngâm bằng nhau), sự phân bố lưỡng kim được quan sát thấy với các hố 0,4-0,8 mm ở đường bùn và đầu đáy. Đối với độ ngập 70% (30% ở vùng hơi), độ sâu hố cao nhất là ở đầu đáy (0,8-1,5 mm) với đường bùn có lỗ 0,3-0,6 mm. Ở mức ngập 100% (ngập hoàn toàn), các hố phân bố đều ở nửa dưới với độ sâu 0,5–1,0 mm và hiệu ứng sụn khớp biến mất hoàn toàn.

Vị trí hố bị ảnh hưởng bởi chu trình ngập nước và thành phần bùn

Tần suất chu trình và hàm lượng chất rắn trong bùn ảnh hưởng đến vùng rỗ tối đa. Mặt khum có các hố 0,8-1,2 mm với độ ngập 30% không đổi và 20% chất rắn bùn với 1000 ppm florua. Trong cùng điều kiện, với độ ngập đều đặn ở mức 70%, phần đáy có các hố 0,9–1,5 mm. Ở chu kỳ ngâm hàng ngày từ 30 đến 70%, mặt khum và đầu đáy bị tấn công nặng nề (độ sâu hố 1,2–2,0 mm) ở cả hai vị trí. Các hố ở đáy tăng lên 1,5-2,5 mm ở nồng độ chất rắn cao hơn (40%) với mức ngập liên tục (70%). Với lượng chất rắn thấp hơn (10%) và độ ngập 30% nhất quán, các hố mặt khum giảm xuống còn 0,3-0,6 mm do ít bùn tích tụ ở bề mặt phân cách. Ảnh hưởng của nồng độ florua lên vết rỗ là tác động tăng tốc ở mọi nơi và không ảnh hưởng đến vị trí của độ sâu tối đa của vết rỗ đối với một kiểu ngập nước cụ thể.

Kiểm soát độ sâu ngập nước để kiểm soát vị trí hố

Bảng sau đây đưa ra các hướng dẫn điều chỉnh độ sâu ngập nhằm điều chỉnh vị trí đặt hố và tăng tuổi thọ bộ gia nhiệt trong bùn axit photphoric ở 150C.

Chiến lược vận hành ở độ sâu ngập nước được đề xuất Cơ sở lý luận Tuổi thọ của dịch vụ (tường 1,5 mm)
Ngâm cố định 100% (ngập hoàn toàn) Không bị tấn công khum, ăn mòn phân bố đều 1-2 năm
Đã sửa lỗi nhấn chìm bằng cách xả 100% bùn và loại bỏ bùn ở đáy Giảm đầu đáy do-ăn mòn cặn lắng 2–3 năm
Hoàn thành việc thoát nước định kỳKhông ngâm một phầnCác dạng thoát nước hình khum. Ngâm nước ít nhất 1 đến 2 năm
Đáy trong bộ sưởi hơi (đảo ngược) Không nên sử dụng Khum khum dịch chuyển lên trên; tác hại tương đương<1 year
Máy sưởi xoay hàng tuần Ngâm 180 độ Bất kỳ Thiệt hại nào giữa sụn và đầu là kéo dài gấp 2-3 lần
Kỹ thuật ngoài kiểm soát ngập nước

Lớp titan có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ lan truyền của hố nhưng không ảnh hưởng đến vị trí tấn công tối đa. Cấp 7 (palađi{2}}ổn định) tăng cường khả năng lan truyền hố 50-70% tại các vị trí mặt khum và đầu đáy. Độ dày của tường cho phép ăn mòn; một bức tường 2,5 mm bị rỗ 1,0 mm mỗi năm ở vị trí tồi tệ nhất sẽ tồn tại được 2,5 năm. Mức độ bùn cần được theo dõi thường xuyên; một bộ điều khiển mức để luôn luôn ngâm nước đầy sẽ loại bỏ sụn chêm. Xả bùn định kỳ (loại bỏ chất rắn lắng đọng từ đáy một cách thường xuyên) giảm thiểu sự ăn mòn lắng đọng ở đầu. Nếu không thể tránh được việc ngập một phần, một ống bọc PTFE sẽ được lắp đặt trong vùng khum dự kiến ​​để cách ly titan khỏi màng bùn đậm đặc.

Thực hiện một đặc điểm kỹ thuật có giáo dục

Thiết kế một bể chứa thanh nhiệt titan thẳng đứng trong bùn axit photphoric ở nhiệt độ 150 độ và luôn ngập 100%. Lắp đặt hệ thống kiểm soát mức độ với cảnh báo ở mức ngập 90% và ngắt bộ sưởi-ở mức 80% để tránh làm lộ sụn chêm. Đối với các bộ gia nhiệt hiện có cần hoạt động với khả năng ngâm một phần, hãy chỉ định titan Loại 7 và ống bọc co rút PTFE có chiều dài 100 mm tại đường bùn dự đoán. Việc lập bản đồ độ dày siêu âm của thanh ở vùng sụn và đầu đáy phải được thực hiện ba tháng một lần trong quá trình vận hành. Nếu độ sâu hố lớn hơn 0,5 mm ở một trong hai vị trí, hãy xoay bộ sưởi 180 độ (nếu đối xứng) hoặc thay thế nó. Với kiến ​​thức về mức độ ảnh hưởng của độ sâu ngập đến vị trí của độ sâu hố tối đa, kỹ sư có thể áp dụng các quy trình kiểm tra và giảm nhẹ cụ thể cho bộ gia nhiệt titan thẳng đứng trong bùn axit photphoric.