Galvanointikylvyt, meriveden kiertojärjestelmät ja kyllästetyn suolaveden termostaattireaktorit syöpyvät jatkuvasti korkean -kloridi-ionipitoisuuden vuoksi päivittäisessä tuotannossa. Perinteiset 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetut lämmitysputket luovat vähitellen kuoppareikiä ja lopulta rei'ittyvät, kun ne on upotettu pitkään- suolapitoisiin nesteisiin, mikä johtaa sähkövuotojen vaaroihin ja suunnittelemattomiin tuotannon pysähtymiseen. Kvartsi- ja PFA-pinnoitetut lämmittimet kestävät osittaista kemiallista korroosiota, mutta ne eivät kuitenkaan pysty ylläpitämään vakaata toimintaa vuosien jatkuvassa korkean lämpötilan kloridieroosiossa. Titaanilämmitysputket on kehitetty erityisesti ratkaisemaan tällaisia ankaria syövyttäviä työolosuhteita, mutta useimmat yrityshankintaryhmät epäröivät tehdä massatilauksia suhteellisen korkeiden ennakkohankintakustannustensa vuoksi. Tässä artikkelissa analysoidaan titaanin ainutlaatuisia materiaalivahvuuksia, ilmeisiä toiminnallisia puutteita ja kohdennettuja soveltuvia kohtauksia sekä taulukko, jossa verrataan neljän yleisen korroosionestolämmityslaitteen keskeisiä suorituskykyindikaattoreita.
Titaanin näkyvin ominaisuus on sen itsestään-uusiutuva passivointikalvo ja alan-johtava kloridikorroosionkestävyys. Kun titaanipohja koskettaa liuennutta happea nesteeseen tai ilmaan, kompakti titaanidioksidisuojakerros peittää nopeasti sen ulkopinnan. Jos naarmut, kitka tai nesteiskut vahingoittavat tätä estettä asennuksen tai käytön aikana, kalvo voi uusiutua automaattisesti eristääkseen metallialustan syövyttäviltä aineilta. Titaani, joka eroaa ruostumattomasta teräksestä 316, joka vain hidastaa kloridin tunkeutumista molybdeenilisäaineiden kautta ja saa silti putken seinämän rei'ityksen kuukausien jatkuvan käytön jälkeen, tuskin reagoi laimean hapon, kyllästetyn suolaliuoksen ja kloridirikkaiden galvanointinesteiden kanssa, mikä eliminoi pohjimmiltaan läpi-seinän korroosioriskit. Lisäksi titaanilla on alhainen tiheys ja erinomainen mekaaninen sitkeys; putkimaiset rakenteet estävät pysyvän muodonmuutoksen pitkäaikaisessa -nesteen hankaamisessa ja toistuvissa kuumennus-jäähdytysjaksoissa pitäen sisäisen tiivistyksen ehjänä, mikä estää nesteen tunkeutumisen, joka polttaa lämmityslankoja.
Alla olevassa taulukossa verrataan neljän -korroosionestolämmitysyksikön tärkeimpiä käytännön parametreja kloridipitoisissa-ympäristöissä:
表格
| Lämmityskomponentti | Kloridikorroosionkestävyys | Kuuman tiivistetyn alkalin sietokyky | Suurin{0}}pitkäaikainen käyttölämpötila | Itsestään-paraneva suojakalvo | Koko elinkaaren kustannustaso |
|---|---|---|---|---|---|
| Puhdas titaanilämmitysputki | Huippulaatua, ei pistekorroosiota | Huono, nopea etsaus kuumassa alkalissa | 770 astetta | Tuettu | Korkeat alkukustannukset, pienet ylläpitokustannukset |
| 316 ruostumaton teräsputki | Keskipitkä käyttöikä rajoitetulla -korroosionestovaikutuksella | Keskimääräinen alkalinkestävyys | 550 astetta | Ei tuettu | Alhaiset kokonaiskustannukset |
| Kvartsilämpöputki | Vain hapon-kestävä, ei kohdennettua-kloridia estävää ominaisuutta | Nopeasti syöpynyt ja halkeileva | 1160 astetta | Ei tuettu | Keskimääräiset toistuvat vaihtokustannukset |
| PFA kapseloitu lämmitin | Vahva fyysinen eristys kloridia vastaan | Täysi hapon ja alkalin kestävyys | 240 astetta | Pinnoitetta ei voida{0}}korjata itse | Keskikokoiset tai korkeat kokonaiskustannukset |
Titaanilämmitysputket tarjoavat todellisissa galvanoinnissa ja meriveden suolanpoistotyöpajoissa merkittäviä pitkän aikavälin taloudellisia etuja. Tehtaiden, jotka ovat aiemmin ottaneet käyttöön 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettua lämmitintä, on lopetettava tuotanto purkamista ja vaihtoa varten 1–2 kuukauden välein, mikä tuhlaa työvoimaa ja rikkoo jatkuvia valmistusaikatauluja. Titaanilämmitysputkiin siirtymisen jälkeen käyttöikä pitenee yli kolmeen vuoteen, mikä vähentää merkittävästi odottamattomien laitevikojen ja tuotannon keskeytysten aiheuttamia taloudellisia tappioita. Samaan aikaan titaani liuottaa harvoin metalli-ioneja pinnoitusnesteeseen, välttäen epäpuhtauksien kontaminaatiota työkappaleen pinnoitekerroksissa ja parantaen merkittävästi pinnan kiiltoa ja valmiiden tuotteiden pätevyyttä.
Huolimatta erinomaisista anti-kloridieduista, materiaalirajoitukset rajoittavat titaanilämmitysputkien yleistä käyttöä. Pitkäaikainen liotus kuumennetussa vahvassa emäksisessä nesteessä hajottaa titaanidioksidin passivointikalvon kokonaan ja poistaa sen itse-korjauskyvyn, mikä johtaa putken seinämien tasaiseen ohenemiseen ja korroosioon. Lisäksi monimutkaiset sulatus-, taonta- ja tarkkuustaivutusprosessit tekevät titaanista paljon kalliimpaa kuin ruostumaton teräs. Titaanisten lämmitysputkien käyttäminen tavalliseen puhtaan veden kiertoon tai heikosti syövyttävissä vähäsuolaisissa ympäristöissä aiheuttaa valmistajille tarpeetonta pääomahukkaa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että titaanilämmitysputkilla on absoluuttiset suorituskykyedut muihin lämmityselementteihin verrattuna teollisissa työnkuluissa, jotka on täytetty kloridi-ioneilla ja laimealla happamalla väliaineella. Heikko kuuman alkalinkestävyys ja korkeat raaka-ainehinnat rajoittavat niitä, joten ne eivät voi toimia yleiskäyttöisinä-korroosionestolämmittiminä kaikilla teollisuudenaloilla. Yrityksiä suositellaan priorisoimaan titaanilämmitysputket meriveden käsittelyyn, galvanointikylpylämmitykseen ja kyllästetyn suolaliuoksen vakiolämpötilan{3}}projekteihin. Emäksisiä aineita sisältäville tuotantolinjoille tai erityisiä korkeita{5}}lämpötiloja koskevia vaatimuksia teknikot voivat valita ruostumattomasta teräksestä, kvartsista tai PFA:sta valmistettuja lämmittimiä keskikokoisen koostumuksen,-paikan päällä olevien käyttöolosuhteiden ja hankintabudjettien perusteella tasapainottaakseen laitteiden vakauden ja{7}}pitkän aikavälin käyttökustannukset.
