Protsessi inseneride jaoks, kes vastutavad elektriliste sukelsoojendite eest galvaniseerimisvannides, kasutatakse väävelhapet tavaliselt vase-, nikli- ja kroomimislahustes. Tüüpilised kontsentratsioonid on vahemikus 5–15% väävelhapet töötemperatuuridel 40–60 kraadi. 1,2 mm 316 roostevabast terasest ümbris on levinud plaadistuspaakide ruumipiirangu ja vajaduse tõttu kiire termilise reaktsiooni järele. Kuid happekontsentratsiooni ja vattide tihedusest tuleneva kõrgendatud ümbrise pinnatemperatuuri spetsiifiliste kombinatsioonide korral võib kiirendatud üldine korrosioon lühendada kasutusiga kuni kuue kuuni. See artikkel määrab kindlaks täpsed künnised, mille puhul 1,2 mm 316 kest vajab galvaniseerimisega vannisoojendi hoolduses poolaasta{12}vahetamist.
316 korrosioonikäitumine lahjendatud väävelhappes kõrgendatud pinnatemperatuuril
Kui väävelhappe kontsentratsioon on alla 15% temperatuuril alla 50 kraadi, on roostevaba teras 316 passiivne ja korrosioonimäär on alla 0,1 mm aastas. Kuid temperatuuri tõustes muutub passiivne kile vähem stabiilseks. 60 kraadi juures suureneb korrosioonikiirus 10% väävelhappes 0,2–0,4 mm-ni aastas. 70 kraadi juures ulatub see 0,5–1,0 mm aastas. 80 kraadi juures ületavad määrad 2 mm aastas. 1,2 mm ümbrise minimaalne konstruktsioonipaksus survet hoidmiseks on ligikaudu 0,6 mm. Korrosiooni läbitungimine 0,6 mm (1,2 mm kuni 0,6 mm) toimub 6 kuu jooksul korrosioonikiirusega 1,2 mm aastas. Kuue kuu asenduslävi saavutatakse siis, kui happe kontsentratsiooni ja ümbrise pinna temperatuuri kombinatsioon tekitab ligikaudu 1,0–1,5 mm aastas korrosioonikiiruse.
Kuue{0}}kuulise kasutusea kriitilised läved
Tuginedes 316 proovi sukeldamistestile väävelhappe lahustes galvaniseerimise jaoks olulistel temperatuuridel, annavad järgmised happekontsentratsiooni ja ümbrise pinna temperatuuri kombinatsioonid 1,2 mm seinale kuuekuulise maksimaalse kasutusea.
| Väävelhappe kontsentratsioon (massi%) | Massvanni temperatuur | Katte pinnatemperatuur 8 W/cm² (tõus 18 kraadi) | Eeldatav korrosioonikiirus pinnatemperatuuril | Aeg vähendada 1,2 mm kuni 0,6 mm | Kasutusiga kuni asendamiseni |
|---|---|---|---|---|---|
| 5% | 40 kraadi | 58 kraadi | 0,15 – 0,30 mm/aastas | 2-4 aastat | 3-5 aastat |
| 5% | 50 kraadi | 68 kraadi | 0,40 – 0,70 mm/aastas | 0,9-1,5 aastat | 1-2 aastat |
| 5% | 55 kraadi | 73 kraadi | 0,70 – 1,20 mm/aastas | 0,5-0,9 aastat | 0,6-1 aasta |
| 8% | 40 kraadi | 58 kraadi | 0,20 – 0,40 mm/aastas | 1,5-3 aastat | 2-4 aastat |
| 8% | 45 kraadi | 63 kraadi | 0,40 – 0,70 mm/aastas | 0,9-1,5 aastat | 1-2 aastat |
| 8% | 50 kraadi | 68 kraadi | 0,70 – 1,20 mm/aastas | 0,5-0,9 aastat | 0,6-1 aasta |
| 10% | 35 kraadi | 53 kraadi | 0,20 – 0,40 mm/aastas | 1,5-3 aastat | 2-4 aastat |
| 10% | 40 kraadi | 58 kraadi | 0,40 – 0,70 mm/aastas | 0,9-1,5 aastat | 1-2 aastat |
| 10% | 45 kraadi | 63 kraadi | 0,70 – 1,20 mm/aastas | 0,5-0,9 aastat | 0,6-1 aasta |
| 12% | 35 kraadi | 53 kraadi | 0,30 – 0,50 mm/aastas | 1,2-2 aastat | 1,5-2,5 aastat |
| 12% | 40 kraadi | 58 kraadi | 0,60 – 1,00 mm/aastas | 0,6-1,0 aastat | 0,8-1,2 aastat |
| 12% | 45 kraadi | 63 kraadi | 1,00 – 1,80 mm/aastas | 0,3-0,6 aastat | 0,4-0,7 aastat |
| 15% | 30 kraadi | 48 kraadi | 0,30 – 0,50 mm/aastas | 1,2-2 aastat | 1,5-2,5 aastat |
| 15% | 35 kraadi | 53 kraadi | 0,60 – 1,00 mm/aastas | 0,6-1,0 aastat | 0,8-1,2 aastat |
| 15% | 40 kraadi | 58 kraadi | 1,20 – 2,00 mm/aastas | 0,3-0,5 aastat | 0,4-0,6 aastat |
10% väävelhapet kasutava galvaniseerimisvanni puhul 45-kraadise massitemperatuuril ja 1,2 mm kestaga 8 W/cm², ulatub ümbrise pind ligikaudu 63 kraadini. Eeldatav korrosioonikiirus on 0,7–1,2 mm aastas, vähendades 1,2 mm seina 0,5–0,9 aastaga 0,6 mm-ni. Kuue{13}}kuuline asendus on asjakohane. Puistetemperatuuri vähendamine 40 kraadini alandab pinnatemperatuuri 58 kraadini, korrosioonikiirus väheneb 0,4–0,7 mm-ni aastas ja eluiga pikendatakse 1–2 aastani.
Ohutu kasutusümbrik kuue{0}}kuulise asendusgraafiku jaoks
Järgmises tabelis on toodud maksimaalne ohutu väävelhappe temperatuur 1,2 mm 316 kesta jaoks erinevate vattiheduste korral, et saavutada vähemalt kuus kuud kasutusiga, enne kui seina vähendamine 0,6 mm-ni vajab asendamist.
| Vattide tihedus (temperatuuri tõus) | Maksimaalne puistetemperatuur 5% H₂SO₂ jaoks | Maksimaalne puistetemperatuur 8% H₂SO₂ jaoks | Maksimaalne puistetemperatuur 10% H₂SO₂ jaoks | Maksimaalne puistetemperatuur 12% H₂SO₂ jaoks | Maksimaalne puistetemperatuur 15% H₂SO₂ jaoks |
|---|---|---|---|---|---|
| 4 W/cm² (10 kraadi tõus) | 63 kraadi | 58 kraadi | 53 kraadi | 50 kraadi | 45 kraadi |
| 6 W/cm² (14 kraadi tõus) | 59 kraadi | 54 kraadi | 49 kraadi | 46 kraadi | 41 kraadi |
| 8 W/cm² (18 kraadi tõus) | 55 kraadi | 50 kraadi | 45 kraadi | 42 kraadi | 37 kraadi |
| 10 W/cm² (22 kraadi tõus) | 51 kraadi | 46 kraadi | 41 kraadi | 38 kraadi | 33 kraadi |
| 12 W/cm² (26 kraadi tõus) | 47 kraadi | 42 kraadi | 37 kraadi | 34 kraadi | 29 kraadi |
Tüüpilise galvaniseerimisvanni puhul, milles kasutatakse 10% väävelhapet 45-kraadise puistetemperatuuriga ja 8 W/cm² (18-kraadine tõus, 63-kraadine pind), on ohutu mahupiirang 45-kraadine -marginaalne. Vattide tiheduse vähendamine 6 W/cm²-ni (14 kraadi tõus, 59 kraadi pind) annab ohutuks mahupiiranguks 49 kraadi, muutes 45 kraadi kuueks kuuks asendamiseks vastuvõetavaks.
Disaini muudatused eluea pikendamiseks üle kuue kuu
Kui galvaniseerimise tingimused nõuavad 1,2 mm 316 kesta ja kuuest kuust -kuust ei piisa, võivad kolm modifikatsiooni pikendada kasutusiga. Esimene on vattiheduse vähendamine pikema küttekeha kasutamisega. Vähendamine 8 W/cm²-lt 4 W/cm²-le alandab pinnatemperatuuri tõusu 18 kraadilt 10 kraadile, liikudes 6-kuu režiimilt 1–2-aastasele režiimile. Teine modifikatsioon on suurendada happe ringlust üle küttekeha pinna. Turbulentne vool võib vähendada pinnatemperatuuri tõusu 40–60%, hoides ümbrise jahedamana. Kolmas modifikatsioon on korrosiooniinhibiitori lisamine. Väävelhappe kaubanduslikud inhibiitorid võivad vähendada korrosioonikiirust 50–80%. Pindamisvannide puhul, mis nõuavad 12–15% väävelhapet temperatuuril 45–50 kraadi, peaksid insenerid kasutama kõrgemat sulamit, nagu sulam 20 või sulam 825. Need materjalid säilitavad passiivse käitumise lahjendatud väävelhappes temperatuuril kuni 80 kraadi, pikendades kasutusiga 5–10 aastani. Küttekehade määramisel galvaniseerimisteenuse jaoks esitage alati täpne happekontsentratsioon, mahutemperatuur ja soovitud vahetusintervall. Tootja, kes soovitab 316 15% väävelhappe jaoks 50 kraadi juures, ilma eeldatavat kasutusiga arutamata, ei anna vastutustundlikke juhiseid. Kuuekuuline vahetuslävi 1,2 mm 316 kesta jaoks on happe kontsentratsiooni, mahutemperatuuri ja vattiheduse prognoositav funktsioon, mis võimaldab täpselt prognoosida küttekeha eluiga ja planeerida galvaniseerimisel tehtavaid hooldustöid.
