بخاری های غوطه وری تیتانیوم به طور گسترده در سیستم های گردش آب با خلوص بالا-حلقه بسته برای گرمایش صنعتی نیمه هادی و دقیق استفاده می شود. در مخازن آب بسته، افزایش دما حلالیت اکسیژن محلول را کاهش میدهد که منجر به اشباع فوقالعاده-اکسیژن موضعی در اطراف سطوح گرمکننده با دمای بالا{4}}میشود. متفاوت از اکسیداسیون یکنواخت معمولی، اکسیژن فوق-اشباع شده رشد بیش از حد فیلم TiO2 موضعی را تشدید میکند و خوشههای اکسیدی متراکم و ناهموار را تشکیل میدهد. تجمع درازمدت منجر به تضعیف انتقال حرارت و خطرات خوردگی شکاف پنهان می شود.
تخریب اکسیداسیون فوق-اشباع از مکانیسم رشد بیش از حد موضعی پیروی می کند. هنگامی که آب با خلوص بالا به سرعت گرم می شود، اکسیژن محلول بیش از حد در مناطق کوچک نزدیک دیواره لوله رسوب می کند. ریزمحیط اکسیژن بالا، اکسیداسیون سریع بستر تیتانیوم محلی را تسریع میکند و باعث میشود که لایه اکسیدی در نقاط داغ به طور قابلتوجهی ضخیمتر از سایر مناطق باشد. خوشه های اکسید ناهموار سطوح ناهموار میکروسکوپی را تشکیل می دهند که ناخالصی های ریز آب را به دام می اندازند و شکاف های ریز مهر و موم شده ای ایجاد می کنند. با عملکرد مداوم، خوردگی میکرو-شکافی به تدریج در زیر لایه اکسید ایجاد میشود.
این شکست در رشد بیش از حد اکسیداسیون به راحتی در-نگهداری سیستم با خلوص بالا نادیده گرفته میشود. کیفیت کلی آب فوق-با مقاومتی پایدار باقی می ماند. سطح بخاری فقط تفاوت رنگ مات ظریف را بدون پوسته پوسته شدن یا آسیب دیدگی نشان می دهد. کاهش زودهنگام انتقال حرارت معمولاً با افزایش قدرت گرمایش جبران می شود و فرآیند تخریب تدریجی را می پوشاند. بسیاری از خرابیهای کارآیی بخاری تیتانیوم درازمدت بهعنوان قدیمی شدن تجهیزات به جای اکسیداسیون فوقالعاده اشباع اکسیژن-به اشتباه ارزیابی میشوند.
بهینه سازی محیط آب هدفمند می تواند رشد بیش از حد اکسید را مهار کند. برای جلوگیری از حالت اشباع فوق العاده در حلقه های بسته، دستگاه های تنظیم کننده اکسیژن محلول را نصب کنید. میدان جریان گردش آب را برای حذف مناطق راکد با دمای بالا- محلی بهینه کنید. برای یکنواخت کردن ضخامت لایه اکسید، عملیات غیرفعال سازی{5}}در دمای پایین را به طور منظم اجرا کنید. برای دریافت سیگنالهای رشد بیش از حد اکسیداسیون اولیه، نظارت بلندمدت- راندمان گرمایش را ایجاد کنید.
مقایسه عملکرد مواد مختلف بخاری تحت محیط اشباع-اکسیژن با خلوص بالا-
نوع بخاری: تیتانیوم سطح ریسک:متوسط-بالامکانیسم تخریب هسته:اشباع فوقالعاده-اکسیژن محلول محلی باعث رشد بیش از حد TiO2 ناهموار، تشکیل خوشههای اکسیدی و ریز خوردگی شکاف پنهان میشود.ویژگی تشخیص اولیه-مرحله:درخشش مات ناهموار ظریف روی سطح لوله؛ کاهش راندمان گرمایش مداوم آهستهاقدام کلیدی کاهش:تنظیم اکسیژن محلول + بهینه سازی میدان جریان + نگهداری یکنواخت غیرفعال
نوع بخاری: فولاد ضد زنگ 316 لیتری سطح ریسک:متوسطمکانیسم تخریب هسته:اکسیژن فوق-اشباع شده ضخیم شدن غیرفعال فیلم و تولید نقطه اکسیداسیون موضعی را تسریع میکند و خطر ایجاد حفره را افزایش میدهد.ویژگی تشخیص اولیه-مرحله:لکه های اکسیداسیون ضعیف نامنظم روی سطح فلزاقدام کلیدی کاهش:ترمیم غیرفعال سازی منظم و تثبیت محتوای اکسیژن
نوع بخاری: کوارتز ذوب شده سطح ریسک:ناچیزمکانیسم تخریب هسته:مواد معدنی با اکسیژن محلول واکنش نمی دهند. بدون شکست رشد اکسیداسیونویژگی تشخیص اولیه-مرحله:بدون تغییر سطح و عملکرداقدام کلیدی کاهش:تعمیر و نگهداری معمولی
نوع بخاری: PFA{0}}پوشش دار سطح ریسک:ناچیزمکانیسم تخریب هسته:اشباع فوق العاده اکسیژن باعث اکسیداسیون پلیمر یا آسیب ساختاری نمی شودویژگی تشخیص اولیه-مرحله:عایق پایدار و عملکرد حرارتیاقدام کلیدی کاهش:نظارت بر عملکرد استاندارد
برای نتیجهگیری، سیستمهای گردش آب با خلوص بالا-در بخاریهای تیتانیوم رشد بیش از حد اکسیداسیون فوقالعاده-اکسیژن منحصربهفرد تولید میکنند. محیط آب خالص نمی تواند خطرات اکسیداسیون موضعی را از بین ببرد. تنظیم اکسیژن و بهینهسازی جریان برای حفظ فیلم غیرفعال یکنواخت و عملکرد انتقال حرارت پایدار ضروری است.
