آلية تدمير طبقة التخميل لأنبوب تسخين التيتانيوم وفشل التآكل العام الموحد ومخطط التحكم الكامل في منع العملية

يشير فشل التآكل الموحد العام إلى فيلم التخميل الكثيف لثاني أكسيد التيتانيوم على الأسطح الخارجية والداخلية لأنابيب تسخين التيتانيوم التي يتم تدميرها باستمرار بواسطة الوسائط المسببة للتآكل الخاصة. يفقد معدن الركيزة الحاجز الواقي ويذوب بالتساوي على كامل سطح جدار الأنبوب. يتناقص سمك جدار الأنبوب بشكل متزامن في منطقة كبيرة، مما يؤدي إلى عدم كفاية قدرة تحمل الضغط -، أو تسرب ترقق الجدار أو الفشل الهيكلي العام. على عكس التآكل الموضعي مثل تآكل الشقوق والتآكل الجلفاني، يمثل هذا الفشل فقدانًا موحدًا للمواد على سطح الأنبوب، والذي يحدث غالبًا في خطوط الأنابيب التي تتلامس مع حمض الهيدروفلوريك وحمض الهيدروكلوريك الساخن المركز وأنظمة التخفيض القوية للتآكل.

1. تلف فيلم التخميل وآلية التآكل الموحدة

يشكل معدن التيتانيوم تلقائيًا طبقة تخميل مدمجة خاملة TiO₂ عند تعرضه للأكسجين والماء، مما يعزل المصفوفة عن الوسط الخارجي ويمنح التيتانيوم أداءً ممتازًا ضد -التآكل في معظم البيئات. عندما يحتوي الوسط على أيونات الفلورايد أو حمض مختزل-عالي التركيز، سوف تتحد عناصر الفلور مع أكسيد التيتانيوم لتوليد مجمعات فلوريد التيتانيوم القابلة للذوبان، مما يؤدي إلى إذابة فيلم التخميل تمامًا دون إعادة التشكيل. بدون طبقة الأكسيد الواقية، يشارك التيتانيوم بشكل مباشر في التفاعل الكهروكيميائي مع السائل المسبب للتآكل، وتتقشر ذرات المعدن بشكل موحد من السطح إلى الوسط. مع فترة الخدمة الطويلة، يتم تخفيف جدار الأنبوب بالتساوي من جميع الجوانب. يختلف هذا التآكل عن تآكل الحفرة المحلية، ولا يتركز في الفجوات الصغيرة أو مناطق التلامس ولكنه ينتشر عبر كامل السطح المبلل للأنبوب.

2. الأوضاع النموذجية المعرضة للتآكل الموحد

جميع أسطح الجدران الداخلية لخطوط الأنابيب التي تنقل بشكل مستمر حمض الهيدروفلوريك والفلورايد -تحتوي على سائل معالجة؛

مقاطع الأنابيب مغمورة في سائل تخليل حمض الهيدروكلوريك المركز الساخن لفترة طويلة دون تنظيفها في الوقت المناسب؛

الجدران الخارجية لخطوط الأنابيب العلوية تتعرض لغاز النفايات الصناعية التي تحتوي على فلوريد الهيدروجين لسنوات؛

أنابيب تسخين ملفوفة ذات مساحة اتصال كبيرة بين جدار الأنبوب والوسط المسببة للتآكل؛

تجهيزات الأنابيب حيث يتم خدش طبقة التخميل بشكل مصطنع ولا يمكن إصلاحها في جو مسبب للتآكل.

3. العوامل المحفزة الأساسية لتسريع التآكل العام

يحتوي وسط المعالجة على أيونات الفلور الحرة التي يمكنها إذابة فيلم تخميل التيتانيوم كيميائيًا؛

اتصال طويل الأمد-مع-حمض مختزل قوي بدرجة حرارة عالية يمنع تجديد الطبقة الواقية من الأكسيد؛

لا توجد معالجة تقوية التخميل بعد معالجة ولحام خطوط الأنابيب، الطبقة الواقية الأولية غير مكتملة؛

يسقط الطلاء الخارجي المضاد للتآكل، مما يجعل الجدار الخارجي معرضًا مباشرة لبيئة غاز النفايات المسببة للتآكل؛

ترتفع درجة الحرارة المتوسطة بشكل مفرط، مما يؤدي إلى تسريع معدل الذوبان الكيميائي لطبقة التخميل بشكل كبير.

4. -الإجراءات الفنية الكاملة لمنع الارتباط والتحكم فيه

① عزل الفلورايد وحمض الاختزال المركز الساخن بشكل صارم من نظام أنابيب التيتانيوم

استبدلها بخطوط أنابيب مبطنة بالفلوروبلاستيك للوسائط التي تؤدي إلى تآكل التيتانيوم بشدة.

② إجراء معالجة التخميل المعززة بأكسدة أنوديك بشكل عام بعد لحام وتصنيع خطوط الأنابيب

قم بتكثيف الطبقة الواقية لتحسين القدرة على مقاومة{{0}التحلل.

③ إضافة طبقة خارجية موثوقة مضادة للتآكل وحماية التغليف لأنابيب التيتانيوم المكشوفة

منع الغازات المسببة للتآكل في الغلاف الجوي من تآكل طبقة التخميل للجدار الخارجي.

④ التحكم في الحد الأعلى لدرجة الحرارة المتوسطة في نطاق العمل المسموح به

إبطاء معدل التفاعل الكيميائي بين الفيلم المتوسط ​​والتخميل.

⑤ تنفيذ قياس منتظم لسمك جدار الدائرة الكاملة-لخطوط أنابيب التيتانيوم

قم بتقييم سمك الجدار المتبقي واستبدال أقسام الأنابيب شديدة الضعف قبل الموعد المحدد.

5. جدول مقارنة تأثير الوقاية

表格

خاتمة

يحدث التآكل العام الموحد لأنابيب تسخين التيتانيوم عندما تقوم المكونات المسببة للتآكل الخاصة بتدمير طبقة التخميل -ذاتية الإصلاح للتيتانيوم، مما يؤدي إلى انحلال مستمر ومتساوي للمصفوفة المعدنية وترقق جدار الأنبوب بشكل عام. تتمثل استراتيجيات الوقاية الأساسية في تجنب الوسائط المسببة للتآكل غير المتوافقة، وتعزيز حماية التخميل الاصطناعي، وعزل الغلاف الجوي الخارجي المسبب للتآكل، والحد من درجة حرارة الخدمة، والكشف المنتظم عن فقدان سمك الجدار. يمكن لإدارة-الحلقة المغلقة لمطابقة الوسائط، وحماية-ما بعد المعالجة والكشف اليومي، القضاء على فشل الضغط وحوادث التسرب الناتجة عن التآكل الموحد العام لأنابيب تسخين التيتانيوم.