Naftakeemia hüdrogeenimisreaktorites, ammoniaagi sünteesiseadmetes ja orgaanilise vesiniku redutseerimisreaktsioonisüsteemides töötavad titaanist kuumutuskomponendid kõrgel{0}}temperatuuril ja kõrgel{1}}rõhul vesiniku{2}}rikkas atmosfääris. Kui vesinikuaatom tungib termilistes ja rõhutingimustes titaanmaatriksisse, akumuleeruvad vesinikuaatomid terade piiridele, dislokatsioonidele ja pinge{4}}kontsentreeritud keevitus- või painutustsoonidele, moodustades rabedad titaanhüdriidi sademed. Hüdriidikiht mitte ainult ei vähenda järsult titaanküttetorude elastsust ja väsimuskindlust, vaid hävitab ka natiivse titaandioksiidi passiivse kile järjepidevuse. Järgneva seiskamise jahutuse, õhu sissepääsu või keskmise kõikumise korral oksüdeerub hüdriidikiht spontaanselt, käivitades lokaalse pürofoorse korrosiooni, täppide perforatsiooni ja isegi küttesõlmede rabeda purunemise. Standardsed inertgaasi puhastusprotokollid võivad enne seadmete jahutamist ja hooldamist välja tõrjuda vesiniku-rikka protsessigaasi, pidurdada vesiniku läbitungimist titaansubstraatidesse, pärssida hüdriidifaasi sadenemist ja kõrvaldada pürofoorse hüdriidi -indutseeritud lokaalse korrosiooni varjatud ohu titaanist kõrge temperatuuriga{10}kütteseadmete puhul, mis töötavad vesinikusisaldusega1{1} keskkondades.
Segmenteeritud järjestikune inertgaasi puhastamine enne temperatuuri langust on põhiline tööspetsifikatsioon vesiniku rabestumise ja hüdriidi moodustumise blokeerimiseks. Titaanist kuumutusseadmed otse jahutavad kõrge vesiniku osarõhu all võimaldavad vesiniku massilist lahustumist titaanvõres kõrgel temperatuuril; kiire temperatuuri langus vähendab drastiliselt vesiniku lahustuvust, sundides üleküllastunud vesinikku sadestuma titaanhüdriidina piki terade piire. Enne ahju jahutamise käivitamist peavad operaatorid isoleerima küttekontuuri vesiniku toitetorustikust ja kasutama järkjärgulist rõhumuutust lämmastikuga läbipuhumist, et lahjendada ringleva vesiniku kontsentratsioon alla ohutu läve. Mitmed survestamis- ja õhutustsüklid tõrjuvad välja torujuhtme surnud tsoonidesse, küttespiraalide vahedesse ja äärikupragudesse kinni jäänud vesiniku, vältides kohalikke kõrge vesiniku osarõhu mikropiirkondi, mis põhjustavad kontsentreeritud hüdriidisademeid. Kiire jahutamise range keelamine puhastamata vesiniku atmosfääris hoiab ära pöördumatu rabeda hüdriidikihi tekke titaanist konstruktsioonipindadel.
Vesiniku kontsentratsiooni võrgus{0}}jälgimine blokeerub puhastusprotseduuridega, et vältida gaasi mittetäieliku väljatõrjumise ohtu. Manuaalne perioodiline proovivõtutuvastus ei suuda tabada mööduvat kohalikku vesiniku rikastamist keerulistes mitmeharulistes titaanküttevõrkudes. Suure täpsusega-vesinikuandurite paigaldamine iga kütteharu väljalaskeavale jälgib pidevalt puhastamise ajal jääkvesiniku sisaldust. Ainult siis, kui kõik mõõtepunktid jäävad eelseadistatud ooteperioodi jooksul alla ohutuspiiri, saab süsteem lubada temperatuuri alandamist ja seadme hooldustöid. Kui vesiniku kontsentratsioon tõuseb ventiili lekke või toormaterjali tagasivoolu tõttu, peatab blokeerimismehhanism jahutuse ja taaskäivitab automaatse lämmastiku tühjendamise, et vältida ootamatut vesiniku läbitungimist kõrge temperatuuriga titaankomponentidesse. Üli-kõrge-puhtusastmega vesinikuprotsessisüsteemide puhul võib puhastuskeskkonnaks valida madalama vesiniku lahustuvusega argooni, et veelgi vähendada vesiniku osarõhku ja hüdriidide sadenemise kalduvust.
Täiendavate kaitsemeetmetena on -puhastusjärgne hapniku-piiratud suletud säilivus ja hüdriididefekti mittepurustav kontroll. Pärast vesiniku väljatõrjumise ja seadmete jahutamise lõpetamist tuleks titaanist küttekontuuri hoida väikese positiivse inertgaasi rõhu all, et blokeerida atmosfääri hapniku ja niiskuse tagasivool; otsene kokkupuude avatud-õhuga põhjustab väikeste hüdriidijääkide ägeda oksüdatsiooni ja lokaalse punktkorrosiooni. Enne tootmise taaskäivitamist tehakse keevitusõmblustel, painutatud osadel ja kõrge -pingega positsioonidel ultraheliga metallograafiline kontroll ja vesiniku rabestumise kõvaduse test, et tuvastada hüdriidi rabedaid kihte ja vesinik{7}}indutseeritud mikropragusid. Hüdriidisademejälgedega komponentide puhul on enne küttesüsteemi uuesti kasutuselevõttu vaja madalal-temperatuuril vaakumdehüdrogeenimiskuumtöötlust, et hajutada kinni jäänud vesinik titaanmaatriksist, kõrvaldada rabedad hüdriidifaasid, millele järgneb keemiline passiveerimine, et taastada täielik korrosioonivastane passiivne kile.
Järgmises tabelis on esitatud klassifitseeritud inertgaasi läbipuhumise kaitseskeemid erinevate vesinikku{0}}sisaldavate-kõrge temperatuuriga kütteteenuse stsenaariumide jaoks:
表格
| Vesinik{0}}Rikkaliku kütterakenduse stsenaarium | Soovitatav inertgaasi puhastamise protokoll ja abimeede | Tuuma titaanhüdriidi pürofoorne korrosiooni vältimise väärtus |
|---|---|---|
| Kõrgsurve hüdrogeenimisreaktori titaanküttespiraal | Mitme-tsüklilise rõhumuutusega lämmastikupuhastus + haru vesiniku jälgimise blokeering + positiivse-rõhuga suletud säilitus | Kõrvaldab kohaliku kõrge vesiniku osarõhu ja piirab hüdriidi rabeda kihi sadenemist kõrge -pingega titaanist tsoonides |
| Keskmise -temperatuuriga orgaanilise vesiniku redutseerimisega küttesüsteem | Järjestikune surnud-tsooni sihitud puhastamine + eeljahutus-vesiniku kontsentratsiooni hoidmise kontrollimine | Väldib vesiniku jääkjääkide lõksu jäämist torujuhtme vahedesse, mis põhjustab hüdriidi korrosiooni viivitust{0}}pikaajalise seiskamise ajal |
| Üli-kõrge-puhtusastmega vesiniku suletud-ahelaga kütteseade | Kõrge-puhtusastmega argooni sügavpuhastus + jahutusjärgne-vesinikuga hapruse kõvaduse kontroll | Minimeerib jääkvesiniku lahustuvust ja sõelub peidetud hüdriidi{0}}indutseeritud mikro-defektid enne seadme taaskäivitamist |
| Madal{0}}rõhuga vahelduv vesinikuprotsessi kuumutusseade | ühekordne | Saavutab ökonoomse vesiniku lahjendamise ja hoiab ära hüdriidijääkide jälgede oksüdeerumise atmosfääris |
Inertgaasi puhastamise protokollid katkestavad põhimõtteliselt titaanhüdriidi moodustumise eeltingimuse: pikaajaline-kõrge kontsentratsiooniga-vesiniku läbilaskmine kõrgel temperatuuril. Titaani suurepärane ühtlane korrosioonikindlus ei pea vastu vesinik-indutseeritud rabedale faasisademele ja sellele järgnevale pürofoorsele lokaliseeritud oksüdatsioonikorrosioonile. Standardne järkjärguline gaasiväljasurve, vesiniku blokeerimise juhtimine ja -puhastusjärgne defektide tuvastamine pärsivad hüdriidikihi teket tööallikast, säilitavad titaanist kuumutuskomponentide metallurgilise terviklikkuse ja passiivse kile pidevuse, väldivad hapraid purunemis- ja tuleohutusohte ning tagavad vesiniku intensiivsusega kütteseadmete pika-tsükliga ohutu kasutamise kõrge-temperatuuriga kemikaalide tootmiskeskkond.
