بسیاری از فرآیندهای تولید شیمیایی نیاز به گردش متناوب مایع اسیدی اسیدی و محلول تمیزکننده قلیایی دارند که محیطهای فرسایش پایه اسید{0} متناوب شدید را برای لولههای گرمایش تیتانیوم ایجاد میکند. اگرچه خود تیتانیوم خالص دارای مقاومت خوردگی عمومی فوقالعادهای است، -تغییر چرخهای طولانیمدت بین اسید قوی و قلیایی قوی به تدریج لایه غیرفعال طبیعی را نازک میکند، حفرههای موضعی ایجاد میکند و عمر مفید را کوتاه میکند. انتخاب معقول پوششهای کمکی ضد خوردگی میتواند حفاظت از سطح را بیشتر تقویت کند، اما مواد پوشش نامناسب باعث کنده شدن، تجزیه و یا آلودگی محیط واکنش میشوند. مجموعه ای از استانداردهای انتخاب واضح به شرکت ها کمک می کند تا محصولات پوشش پایدار و سازگار را برای سناریوهای اسید{6}}تناوب انتخاب کنند.
استاندارد اول: ماتریس پوشش باید پایداری شیمیایی را در محیط های اسیدی و قلیایی حفظ کند. پوشش معمولی یک-ضد اسیدی-هیدرولیز شده و تحت خیساندن قلیایی طولانی ترک می خورد. پوشش اختصاصی مقاوم در برابر قلیایی-در صورت قرار گرفتن در معرض اسید با غلظت بالا حل میشود و میریزد. پوششهای کمکی واجد شرایط از بسترهای کامپوزیت فلوروپلیمری استفاده میکنند که ساختار مولکولی خنثی دارند و با اسید معدنی رقیق، اسید آلی و مواد شوینده قلیایی متوسط واکنشهای شیمیایی ایجاد نمیکنند. آزمایش قبل از استفاده مستلزم غوطه ور شدن متناوب در اسید و قلیایی تولیدی برای حداقل 300 چرخه، بدون حباب، لایه برداری یا پودر شدن روی سطح پوشش به عنوان آستانه عبور است. پوششهای حاوی رزین اپوکسی برای شرایط اسیدی{9}} متناوب ممنوع هستند، زیرا مواد اپوکسی تحت تأثیر مکرر قلیایی در دمای{10}بالا به سرعت تخریب میشوند.
استاندارد دوم: پوشش دارای چسبندگی قوی با بستر تیتانیوم است و در برابر شوک حرارتی مقاومت می کند. فرآیندهای اسید- متناوب همیشه با نوسانات دمایی مکرر همراه است که باعث انبساط و انقباض مکرر سطح لوله می شود. اگر چسبندگی پوشش کافی نباشد، شکافهایی بین پوشش و دیواره تیتانیوم ایجاد میشود و مایع{3}}اسیدی به سطح مشترک نفوذ میکند تا بستر را از لایه پنهان خورده کند. پوششهای با کیفیت بالا در هنگام آمادهسازی، مواد جفت کننده سطح تیتانیوم خاصی را اضافه میکنند. قبل از ساخت روکش، سطح لوله تیتانیوم برای بهبود نیروی چسبندگی، تحت درمان پولیش و چربی زدایی قرار می گیرد. شاخص واجد شرایط این است که پس از صدها چرخه متناوب سرد و گرم، هیچ لایه برداری پوششی رخ نمی دهد، و پوشش همچنان محکم با پایه فلزی منطبق می شود.
استاندارد سوم: زبری سطح پایین برای کاهش رسوب رسوب آلی و معدنی. محیطهای عامل اسید{1}} متناوب اغلب حاوی یونهای نمک، کلوئیدها و ذرات معلق هستند. سطوح پوشش ناهموار به راحتی رسوبات را جذب می کنند که لایه های رسوب و کثیفی را تشکیل می دهند و پوشش را می پوشانند. در زیر خاک، مواد اسیدی و قلیایی به صورت موضعی غنی می شوند تا پیری پوشش را تسریع کنند. پوششهای ضد خوردگی واجد شرایط پس از پخت، یک لایه فشرده صاف با زبری سطح- بسیار کم تشکیل میدهند. حتی اگر رسوب جزئی جمع شود، می توان به سرعت در طول تمیز کردن CIP بدون باقی ماندن لایه هایی که به ساختار پوشش آسیب می زند، شسته شود.
استاندارد چهارم: بدون رسوب محلول سمی برای جلوگیری از آلودگی متوسط. برای خطوط تولید مواد شیمیایی درجه-دارویی، دارویی و الکترونیکی، پوشش باید تشخیص مهاجرت فلزات سنگین را تحت غوطه وری اسیدی و قلیایی انجام دهد. پوششهای ارزان{3} با کیفیت پایین حاوی پرکنندههای غیرآلی ناپایدار هستند که یونهای فلزی را پس از فرسایش اسیدی به مایع جدا میکنند و بر خلوص محصول تأثیر میگذارند. پوششهای استاندارد مبتنی بر فلوئور{5}}از پرکنندههای بیاثر خالص، با همه شاخصهای مهاجرت بسیار پایینتر از حد ایمنی، برای سیستمهای واکنش متوسط با خلوص بالا مناسب استفاده میکنند.
استاندارد پنجم: ضخامت پوشش مناسب برای متعادل کردن حفاظت و راندمان تبادل حرارت. پوشش های بیش از حد ضخیم لایه های مقاومت حرارتی را تشکیل می دهند، راندمان گرمایش را کاهش می دهند و مصرف برق را افزایش می دهند. پوششهای فوق نازک فاقد بافر ضد خوردگی کافی و مقاومت در برابر سایش هستند. برای لوله های گرمایش تیتانیوم تحت شرایط اسید{4}} متناوب، محدوده ضخامت پوشش توصیه شده در یک بازه باریک ثابت کنترل می شود. فرآیند ساخت و ساز از چند لایه-پاشیدن لایه نازک به جای یک بار پوشش ضخیم-برای جلوگیری از تنش داخلی و ترک خوردگی لایه استفاده میکند.
表格
| استاندارد انتخاب هسته | معیار قضاوت بازرسی | ارزش تولید عملی |
|---|---|---|
| دوگانه اسید-بی اثری شیمیایی قلیایی | غوطه وری متناوب 300 برابر اسید-بدون ایجاد حباب یا لایه برداری | از شکست انحلال پوشش تحت سوئیچینگ محیط چرخه ای جلوگیری کنید |
| چسبندگی قوی بستر و مقاومت در برابر شوک حرارتی | بدون جدا شدن فیلم پس از تناوب مکرر دمای گرم-سرد | جلوگیری از خوردگی سطحی پنهان ناشی از نفوذ مایع |
| سطح فیلم فشرده و بسیار صاف- | کثیفی بدون لایه های رسوبی به راحتی تمیز می شود | کند شدن اسید موضعی-باز و سرعت پیری پوشش |
| بارش مواد مضر صفر | مهاجرت فلزات سنگین با محدودیت های ایمنی مواد غذایی/شیمیایی الکترونیکی مطابقت دارد | از بین بردن خطرات آلودگی محصول در تولید-با خلوص بالا |
| ضخامت پوشش قابل کنترل قابل قبول | پاشش چند لایه نازک، نه خیلی ضخیم برای جلوگیری از گرما و نه خیلی نازک برای عدم محافظت | عملکرد ضد خوردگی و راندمان انتقال حرارت را متعادل کنید |
پوششهای کمکی ضد خوردگی برای لولههای گرمایش تیتانیوم در محیطهای اسیدی{1} متناوب را نمیتوان تنها با شاخصهای مقاوم در برابر اسید-یا مقاوم در برابر قلیایی{3}} انتخاب کرد. شرکتها باید پوششها را مطابق با پنج استاندارد اصلی پایداری دوگانه-متوسط، عملکرد چسبندگی، صافی سطح، مهاجرت ایمنی و ضخامت مناسب فیلم غربال کنند. تطبیق پوشش فلوئور کامپوزیت واجد شرایط میتواند به طور موثری به فیلم غیرفعالسازی تیتانیوم کمک کند تا در برابر فرسایش اسید سیکلیک-مقاومت کند، چرخه تعمیرات اساسی لولههای گرمایش را گسترش دهد و عملکرد مداوم خطوط تولید اسید-قلیایی را تثبیت کند.
