Özel Uygulamalar için Özel Kartuş Isıtıcı Mühendisliği
Mesaj bırakın
Kimyasal işlemlerde ve bazı gıda imalatında, ısıtma elemanları sıradan yapı malzemelerini hızla parçalayan güçlü asitlere veya kostik çözeltilere maruz kalır. Sülfürik asit, hidroklorik asit, sodyum hidroksit ve fosforik asit çözeltilerini içeren temizleme, aşındırma ve kimyasal sentez işlemleri, özel ısıtma malzemeleri ve güvenlik önlemleri gerektiren korozyon sorunlarına neden olabilir. Standart 304 paslanmaz çelik kılıflar bu koşullara birkaç gün veya hafta içinde uyum sağlar. Bu, benzersiz kimyasal maruz kalma profillerine bağlı olarak dikkatli malzeme seçiminin gerekli olduğu anlamına gelir.
Incoloy alaşımları, özellikle orta sıcaklıklarda orta miktarda sülfürik ve fosforik asit bulunan durumlarda, asitlere karşı direnç konusunda normal paslanmaz çeliklere göre daha iyidir. Nikel, 300 serisi paslanmaz çeliklerde bir sorun olan klorür stresli korozyon çatlamasına karşı korunmaya yardımcı olur. Krom oksidasyona karşı korunmaya yardımcı olur. Bu alaşımlar, yaklaşık 100°C'ye kadar hafif ila orta dereceli asit seviyelerine dayanabilir, dolayısıyla normal malzemelerin hızla parçalandığı birçok endüstriyel temizleme ve işleme durumunda kullanılabilirler.
Elektrokaplama ve yüzey işleme tesislerinde çalıştığım için, titanyum kılıfların nitrik asit gibi oksitleyici asitlere ve yüksek-nikel alaşımlarını bile aşındırabilen güçlü klorür çözeltilerine karşı oldukça dirençli olduğunu biliyorum. Metal üzerindeki oksit tabakası, onu paslanmaz çeliği etkileyen sorunlar olan çukurlaşma ve çatlak korozyonundan korur. Ancak titanyum ısıyı da iletmediği için ısıtıcıların yeterli ısıyı aktardıklarından emin olmak için dikkatli bir şekilde boyutlandırılması gerekir. Ayrıca titanyum pahalı olduğundan yalnızca diğer malzemelerin işe yaramadığı durumlarda kullanılabilir.
Metal kılıfların-metalik olmayan korumayla karşılaştırılması, çok zorlu kimyasal koşullara karşı korunmanın başka yollarının da olduğunu göstermektedir. Kuvars kılıflar, güçlü alkaliler ve hidroflorik asit dışında kimyasallara karşı neredeyse tamamen dayanıklıdır. Ayrıca tüm metal alaşımlarına zarar veren zorlu koşullarla da başa çıkabilirler. Kuvars çok kırılgan olduğundan mekanik kullanıma gelince pek dayanıklı değildir. Bu, koruyucu muhafazalara ve dikkatli kullanıma ihtiyaç duyduğu anlamına gelir. Ancak kimyasal olarak inerttir, bu da onu yarı iletken üretimi ve ultra-saf kimyasal ısıtma için mükemmel kılar. Teflon (PTFE) kaplama veya kılıflar seramik malzemelerin yapamayacağı kadar esnektir ancak 260°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kullanılamaz.
Alkali koşullar, özellikle yüksek sıcaklıklardaki güçlü kostik çözeltiler, korozyona dayanıklı alaşımlara asitlerden farklı şekillerde zarar verir. Asidik ortamlarla iyi başa çıkabilen nikel- bazlı alaşımlar, %50'den fazla konsantrasyona sahip sodyum hidroksit çözeltilerine ve 80°C'nin üzerindeki sıcaklıklara maruz kaldıklarında stres altında çatlayabilirler. Monel ve Inconel 600, bu zorlu kostik uygulamalar için daha iyi çalışan özel alaşım örnekleridir. Bununla birlikte, bu malzemelerin dahi konsantrasyon ve sıcaklık konusunda dikkatli bir şekilde dikkate alınması gereken kısıtlamaları vardır.
3.175 mm Fişek Isıtıcılarda Yüzey Pürüzlülüğü ve Delik Hazırlığının Önemi
Yüzey kalitesinin kimyasal durumlarda korozyona ne kadar iyi dayanabileceği üzerinde büyük etkisi vardır. Cilalı yüzeyler, kimyasal yapışmaya ve çatlak oluşumuna karşı, pürüzlü veya mat yüzeylere göre daha dayanıklıdır. Öte yandan elektro-parlatma, yüzey kusurlarını ve korozyonu başlatan krom-tükenmiş katmanları ortadan kaldırır. Kimyasallarla temas eden kaplara konulan ısıtıcılar için pürüzsüz yüzeyler ayrıca temizlemeyi kolaylaştırır ve malzemenin birikmesini durdurarak lokal korozyon hücrelerine veya sıcak noktalara yol açabilir.
Alışılmadık alaşımların çok pahalı olduğu orta derecede aşındırıcı durumlarda koruyucu kaplamalar ısıtıcıları daha kullanışlı hale getirir. Plazma püskürtme veya diğer biriktirme yöntemleri kullanılarak biriktirilen seramik kaplamalar, baz metal kılıf ile kimyasal ortam arasında bariyer katmanları oluşturur. Bu kaplamaların sıcaklık değiştiğinde bile birbirine yapışık kalması gerekir; bu da kaplamanın ve alt tabakanın termal genleşme katsayılarının aynı olması gerektiği anlamına gelir. Doğru uygulanan seramik kaplamalar, kimyasalların sınırda olduğu durumlarda ısıtıcıların iki veya üç kat daha uzun süre dayanmasını sağlayabilir.
Malzeme seçerken kimyasal direnç çizelgeleri iyi bir başlangıç noktasıdır, ancak gerçek-dünya koşulları genellikle karmaşık kombinasyonları, az miktarda kirletici maddeyi ve çizelgelerin her zaman gösteremediği değişen sıcaklıkları içerir. Hidroklorik asit, sülfürik asit çözeltilerine girdiğinde, saf asit tablolarının beklemediği bir klorür saldırısına neden olur. İşleme çevrimleri sırasında sıcaklıktaki değişiklikler korozyon oranlarını doğrusal olmayan bir şekilde etkiler. Gerçek proses ortamlarında saha testleri, her ne kadar maliyetli olsa da, temel uygulamalara yönelik malzeme seçimlerinin doğrulanması için sıklıkla tek güvenilir yaklaşım olarak ortaya çıkıyor.
