Trong các thùng chứa nhiên liệu phản lực làm nóng nước thu hồi (200 ppm Clorua, pH 6) đến 80 độ, Tường Titan cấp 2 tối thiểu nào ngăn ngừa rỗ sau 5 năm?

Bể chứa nhiên liệu máy bay phản lực có thể thu nước ở phía dưới từ quá trình ngưng tụ và xử lý nhiên liệu. Nước thu hồi thường là nước mặn (100 đến 300 ppm clorua từ các nguồn không khí và biển), bao gồm oxy hòa tan và vết hydrocarbon. Nói chung, lớp nước được làm nóng đến 65{12}}80 độ bằng cách sử dụng bộ gia nhiệt ngâm bằng titan để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật và hình thành băng. Titanium Lớp 2 có khả năng chống rỗ trong dung dịch clorua đến nhiệt độ rỗ tới hạn (CPT), phụ thuộc vào hàm lượng clorua. Loại 2 được vận hành ở giới hạn CPT và có thể trải qua hiện tượng rỗ trong thời gian dài ở 80 độ và 200 ppm Cl⁻. Độ dày của tường cho phép ăn mòn - các vết rỗ phải thấm vào toàn bộ bức tường để gây ra hư hỏng. Bài viết này xác định độ dày thành tối thiểu để tránh thủng rỗ trong suốt thời gian sử dụng 5 năm.

200ppm Cl{sup -} Hành vi rỗ
Nồng độ clorua 200 ppm (0,02%) là khiêm tốn so với nước mặn (19.000 ppm) hoặc nước muối. CPT cấp 2 trong 200 ppm Cl⁻ là khoảng 85-90 độ. Ở 80 độ, hợp kim nằm dưới CPT của nó và do đó, trong điều kiện lý tưởng, vết rỗ sẽ không bắt đầu. Tuy nhiên, trong dịch vụ bình nhiên liệu máy bay phản lực, CPT hiệu quả bị giảm đi bởi nhiều yếu tố:

Điều kiện ứ đọng: Không có hoặc lưu lượng nước thấp gây ra sự tích tụ clorua cục bộ ở bề mặt lò sưởi.

Các điều kiện giống như cặn lắng Kẽ hở-trong lớp cặn được tạo ra bởi chất nhờn vi sinh vật hoặc màng hydrocacbon.

Chu kỳ nhiệt: Bật và tắt lò sưởi có thể làm gián đoạn màng thụ động.

Lượng oxy thấp – Hoạt động sinh học có thể sử dụng hết lượng oxy hòa tan và làm giảm khả năng-thụ động lại.

CPT thực tế trong các điều kiện hiện trường này có thể thấp hơn từ 5 đến 10 độ so với giá trị thu được trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, ở nhiệt độ 80 độ có thể xảy ra vết rỗ khi tiếp xúc kéo dài (hàng tháng đến hàng năm) mặc dù nồng độ clorua thấp.

So sánh tốc độ lan truyền
Khi các hố bắt đầu hoạt động, chúng lan truyền với tốc độ phụ thuộc vào nồng độ clorua, nhiệt độ và lượng oxy sẵn có. Đối với lớp 2: Ở 80 độ trong 200 ppm Cl-:

Thời gian đến hố ổn định đầu tiên (thời gian bắt đầu hố): 1.000-3.000 giờ (6 tuần đến 4 tháng) trong điều kiện thực địa. Trong điều kiện phòng thí nghiệm sạch sẽ, sự khởi đầu có thể không xảy ra.

Tốc độ nhân giống hố sau khi bắt đầu: 0,05 đến 0,15 mm/năm ở 80 độ trong 200 ppm Cl⁻. Tốc độ hơi chậm do nồng độ clorua thấp; Để so sánh, tốc độ nhân giống trong nước mặn (19.000 ppm Cl-) là 0,5-2,0 mm/năm.

Đối với thời gian ống thành 1,65 mm từ khi bắt đầu hố đến khi thủng=độ dày thành / tốc độ lan truyền=1.65 / 0.10=16.5 năm. Tuy nhiên, điều này giả định rằng có một hố duy nhất lan truyền liên tục. Thật vậy, một số hố có thể bắt đầu và tốc độ lan truyền của các hố có thể tăng theo độ sâu của hố do quá trình axit hóa cục bộ. Thời gian ước tính từ khi bắt đầu đến khi thủng là từ 8 đến 12 năm.

Độ dày của tường so với khả năng sống sót sau 5 năm
Độ dày thành (mm) Dự kiến ​​bắt đầu hố Thời gian đến khi thủng sau khi bắt đầu Xác suất sống sót sau 5 năm 0,9 mm Có (1.000-3.000 giờ)5-8 năm 70-80% (một số khả năng)
1,2 mm Có (1.000 đến 3.000 giờ)7-12 năm 85-95% 1,65 mm (BWG 14)Trì hoãn, nhưng có thể 10-15 năm 95-99%
2.0 mm Likely but delayed 12-18 years >99%
Độ dày thành tối thiểu cần thiết để đạt được trên 95% xác suất không bị thủng rỗ trong 5 năm là 1,65 mm. Ở mức 1,2 mm, có 5-15% khả năng một hố hình thành sớm có thể lan truyền qua tường trong vòng 5 năm.

MÁY NƯỚC NÓNG NƯỚC BÌNH NHIÊN LIỆU JET Ứng dụng Ma trận Điều kiện bảo dưỡng Nồng độ clorua Nhiệt độ Độ dày thành khuyến nghị (Cấp 2) Tuổi thọ dự kiến ​​5 năm
Good circulation, clean recovered water 100-200 ppm 65-70 °C 1.2 mm >95 %
Bình nhiên liệu máy bay phản lực điển hình (ứ đọng, một số cặn) 150-250 trang/phút 75-80 độ 1,65 mm 95–99%
Marine environment (high chloride incursion) 200-400 ppm 80C 2.0 mm >95%
Poor maintenance (biofilms, sludge)200-300 ppm 80°C 2.0 mm + Grade 7 99%+ Any service with chlorides >500 ppm >500 trang/phút 80 độ Không phải cấp 2; sử dụng lớp 7 lớp 7 cần thiết
Gợi ý sử dụng thực tế
Trong trường hợp nước thu hồi Cl- 200 ppm ở tình huống bể chứa nhiên liệu máy bay phản lực ở góc 80 độ, ống titan Cấp 2 (BWG 14, độ dày thành tối thiểu 1,65 mm) sẽ không bị thủng lỗ rỗ trong thời gian sử dụng 5 năm với độ tin cậy 95{28}}99%. Thành mỏng hơn (1,2 mm) có thể tồn tại nhưng nguy cơ lớn hơn. Nồng độ clorua thấp dẫn đến tốc độ phát triển của hố chậm (0,05-0,15 mm mỗi năm) và ngay cả khi hố hình thành, bức tường 1,65 mm sẽ tạo ra lớp đệm an toàn đáng kể. Đối với bể chứa ở điều kiện ven biển hoặc có nồng độ clorua vượt quá 300 ppm, chỉ định thành 2,0 mm hoặc nâng cấp lên Cấp 7. Yêu cầu chất đánh bóng bề mặt ngâm khi mua (loại bỏ ô nhiễm sắt có thể bắt đầu rỗ). Thực hiện kiểm tra hàng năm. Tháo lò sưởi. Kiểm tra bằng mắt các vết rỗ (độ phóng đại 10 lần). Đo bất kỳ hố nào bằng thước đo độ sâu. Đối với các hố sâu > 0,3 mm, thay lò sưởi 5 năm một lần. Cấp 2 cung cấp dịch vụ đáng tin cậy, tiết kiệm chi phí trong các ứng dụng làm nóng nước trong thùng nhiên liệu máy bay phản lực với việc lựa chọn độ dày thành thích hợp và kiểm tra định kỳ. Đối với lắp đặt mới, chỉ định độ dày thành 2,0 mm hoặc Cấp 7 với thành 1,65 mm, nếu muốn tuổi thọ 10 năm mà không cần kiểm tra.