Pie kādas konkrētas sērskābes koncentrācijas un temperatūras kombinācijas 1,2 milimetru 316 nerūsējošā tērauda apvalks ir jāmaina ik pēc sešiem mēnešiem, izmantojot galvanizācijas vannas sildītāju?

Sērskābe ir bieži sastopama vara, niķeļa un hromēšanas šķīdumu sastāvdaļa. Procesu inženieri ir atbildīgi par elektriskajiem iegremdējamajiem sildītājiem galvanizācijas vannās. Tipiskās koncentrācijas ir no 5 līdz 15 procentiem sērskābes pie darba temperatūras no 40 līdz 60 grādiem C. Tā kā pārklājuma tvertnēs ir ierobežotas vietas un nepieciešama ātra termiskā reakcija, bieži tiek izmantots 1,2 mm 316 nerūsējošā tērauda apvalks. Tomēr paaugstināta vispārējā korozija var saīsināt kalpošanas laiku līdz sešiem mēnešiem vai mazāk noteiktās skābes koncentrācijas un paaugstinātas apvalka virsmas temperatūras kombinācijās no vatu blīvuma. Šajā rakstā ir norādītas precīzas robežas, līdz kurām 1,2 mm 316 apvalks ir jāmaina reizi pusgadā{13}}galvaniskās vannas sildītāja apkalpošanai.

316 korozijas izturēšanās atšķaidītā sērskābē augstā virsmas temperatūrā
Sērskābes koncentrācijā, kas zemāka par 15% temperatūrā, kas zemāka par 50 grādiem, 316 nerūsējošais tērauds ir pasīvs un korozējas ar ātrumu zem 0,1 mm gadā. Tomēr pasīvā plēve ir mazāk stabila augstākā temperatūrā. Korozijas ātrums 10% sērskābē 60 grādu temperatūrā palielinās līdz 0,2–0,4 mm/gadā. Pie 70 grādiem tas tiek palielināts līdz 0,5–1,0 mm/gadā. Pie 80 grādiem rādītāji ir > 2 mm/gadā. 1,2 mm apvalkam minimālais konstrukcijas biezums spiediena ierobežošanai ir aptuveni 0,6 mm. Pēc 6 mēnešiem ar korozijas ātrumu 1,2 mm gadā notiek 0,6 mm (1,2 mm līdz 0,6 mm) korozijas iespiešanās. Sešu-mēnešu nomaiņas slieksnis atbilst skābes koncentrācijas un apvalka virsmas temperatūras kombinācijai, kas rada korozijas ātrumu no 1,0 līdz 1,5 mm gadā.

Kritiskie sliekšņi 6 mēnešu kalpošanas laikam
Tālāk norādītās skābes koncentrācijas un apvalka virsmas temperatūras kombinācijas, kuru pamatā ir 316 paraugu iegremdēšanas tests sērskābes šķīdumos galvanizācijas darbam atbilstošā temperatūrā, nodrošina 6 mēnešu maksimālo kalpošanas laiku 1,2 mm sienai.

Sērskābes koncentrācija (svara %) Lielapjoma vannas temperatūra Apvalka virsmas temperatūra pie 8 W/cm2 (par 18 grādu pieaugumu) Paredzamais korozijas ātrums pie virsmas temperatūras Laiks samazināties par 1,2 mm līdz 0,6 mm Kalpošanas laiks līdz nomaiņai 5% 40 grādi 58 grādi 0 – 20 mm – 4 gadi 3 – 25 mm/gadi. 5% 50 grāds 68 grāds 0,40 – 0,70 mm/gadā 0,9 – 1,5 gadi 1 – 2 gadi 5% 55 grāds 73 grāds 0,70 – 1,20 mm/g 0,5 – 0,9 gadi 0,6 – 1 gads 8% 40 grāds 58 mm – 3 gadi 0.1 2 – 4 gadi 8% 45 grāds 63 grāds 0,40 – 0,70 mm/g 0,9 – 1,5 gadi 1 – 2 gadi 8% 50 grāds 68 grāds 0,70 – 1,20 mm/gadā 0,5 – 0,9 gadi 0,6 – 1 gads 10% 3 grādi 35 .0 .0 1,5 – 3 gadi 2 – 4 gadi
10% 40 grādi 58 grādi 0.40 - 0.70 mm/gadā 0.9 - 1.5 gadi 1 - 2 gadi
10% 45 grāds 63 grāds 0,70 - 1,20 mm/gadā 0,5 - 0,9 gadi 0,6 - 1 gads 12% 35 grāds 53 grāds 0,30 - 0,50 mm/gadā 1,2 - 2 gadi 1,5 - 2,5 gadi 12% - 2,5 gadi 12% - 40 grāds 0,0 0,6 – 1,0 gadi 0,8 – 1,2 gadi 12% 45 grādi 63 grādi 1,00 – 1,80 mm/gadā 0,3 – 0,6 gadi 0,4 – 0,7 gadi 15% 30 grādi 48 grādi 0,30 – 0,50 mm/gadā 1,2 – 2 gadi 1,5 – 2 gadi
15% 35 grādi 53 grādi 0,60 - 1,00 mm/gadā 0,6 - 1,0 g 0,8 - 1,2 g.
15% 40 grādi 58 grādi 1,20 – 2,00 mm/gadā 0,3 – 0,5 gadi 0,4 – 0,6 gadi
Apvalka virsma 10 % sērskābes galvanizācijas vannai 45 grādu tilpuma temperatūrā un 1,2 mm apvalkam pie 8 W/cm² ir aptuveni 63 grādi. Paredzamais korozijas ātrums ir 0,7–1,2 mm/gadā, piemērota ir 1,2 mm sienas pazemināšana līdz 0,6 mm 0,5–0,9 gadu{12}} mēneša laikā. Samazinot tilpuma temperatūru līdz 40oC, virsmas temperatūra tiek samazināta līdz 58oC, samazinot korozijas ātrumu līdz 0,4-0,7 mm gadā un kalpošanas laiku līdz 1-2 gadiem.

Drošas darbības aploksnes seši{0}} mēneša nomaiņas grafiks
Nākamajā tabulā parādīta maksimālā drošā sērskābes masas temperatūra pie dažādiem vatu blīvumiem 1,2 mm 316 apvalkam, lai nodrošinātu minimālo kalpošanas laiku sešus mēnešus, pirms sienas noārdīšanās līdz 0,6 mm prasa nomaiņu.

Vatu blīvums (temperatūras paaugstināšanās) Maksimālā tilpuma temperatūra 5% H2SO₄ Maksimālā tilpuma temperatūra 8% H2SO4 Maksimālā tilpuma temperatūra 10% H2SO₄ Maksimālā tilpuma temperatūra 12% H2SO₄ pie maksimālās tilpuma temperatūras 12% H2SO₄ ar maksimālo W2SO₄ W2/15% H2 (10 grādu pieaugums) 63 grādi 58 grādi 53 grādi 50 grādi 45 grādi 6 W/cm² (14 grādu pieaugums) 59 grādi 54 grādi 49 grādi 46 grādi 41 grādi 8 W/cm² (18 grādu pieaugumu) 55 grādi 50 grādi 45 grādi 42 grādi 37 grādi 45 grādi 42 grādi 37 grādi 20 grādi 1 grādi ² 4 4 grādi 4 grāds 33 grādi 12 W/cm² (26 grādu pieaugums) 47 grādi 42 grādi 37 grādi 34 grādi 29 grādi
10% sērskābe Tilpuma temperatūra 45 grādi 8 W/cm2 18 grādu pieaugums 63 grādi virsma Drošs tilpuma ierobežojums 45 grādi -robeža standarta galvanizācijas vannai. Samazinot vatu blīvumu līdz 6 W/cm^2 (14 grādu pieaugums, virsma 59 grādi), tiek nodrošināts drošs 49 grādu apjoma ierobežojums, tāpēc 45 grādi ir piemērots sešu mēnešu nomaiņai.

Dizaina izmaiņas, lai uzlabotu dzīvi pēc sešiem mēnešiem
Ja galvanizācijas apstākļos nepieciešams 1,2 mm 316 apvalks un ar sešu mēnešu kalpošanas laiku nepietiek, var veikt trīs modifikācijas, lai pagarinātu kalpošanas laiku. Pirmais ir izmantot garāku sildītāju, lai samazinātu vatu blīvumu. Samazinot no 8 W/cm² līdz 4 W/cm², virsmas temperatūras paaugstināšanās no 18 grādiem līdz 10 grādiem tiek samazināta no 6 mēnešu režīma uz 1–2 gadu režīmu. Otrais regulējums ir veicināt skābes cirkulāciju pa sildītāja virsmu. Turbulentā plūsma ierobežos virsmas temperatūras paaugstināšanos par 40 līdz 60 procentiem, saglabājot apvalku vēsāku. Trešais uzlabojums ir korozijas inhibitora ieviešana Komerciālie sērskābes inhibitori var samazināt korozijas ātrumu par 50 līdz 80 procentiem. Vannu apšuvumam ar 12–15% sērskābi 45–50 grādu temperatūrā inženieriem ir jāmaina uz augstāku sakausējumu, piemēram, Alloy 20 vai Alloy 825. Šie materiāli uzrāda pasīvu darbību atšķaidītā sērskābē līdz 80 grādiem, tādējādi pagarinot kalpošanas laiku līdz 5–10 gadiem. Norādot sildītājus galvanizācijas pakalpojumam, vienmēr norādiet skābes koncentrāciju, tilpuma temperatūru un nepieciešamo nomaiņas periodu. Ražotājs, kas norāda 316 15% sērskābei 50 grādu temperatūrā, nenorādot iekārtas paredzamo kalpošanas laiku, nerīkojas atbildīgi. Paredzamā skābes koncentrācijas, tilpuma temperatūras un vatu blīvuma funkcija ļauj droši prognozēt sildītāja kalpošanas laiku un plānot apkopi galvanizācijas procesos. Sešu mēnešu nomaiņas slieksnis 1,2 mm 316 apvalkam ir