80 Derecede %3 NaCl İçindeki Titanyum Daldırma Isıtıcının Elektrokimyasal Gürültü Deseni (Akım Dalgalanmaları), Yarı Stabil Çukurların Stabil Çukurlara Geçişinde Nasıl Değişir ve Erken Uyarı İçin Nasıl Kullanılabilir?

Titanyum, çukurlaşmadan önce 80 derecede %3 NaCl'de belirgin elektrokimyasal gürültü gösterir. Yarı kararlı çukurlar, 0,1-1 saniye süren, 0,1-1 µA'lık kısa, düşük genlikli akım artışları üretir. Stabil çukurlar, 1 saniyeden daha uzun süreli ve karakteristik yükselen kenarlı, 5-50 µA'lık daha büyük, daha uzun sivri uçlar oluşturur. Yarı kararlı durumdan kararlı çukur gürültüsüne geçişin izlenmesi, çukurlaşmanın erken uyarısı olarak hizmet eder, böylece perforasyon meydana gelmeden önce düzeltici önlem alınabilir. Çukurlar stabil hale geldikçe gürültü modeli rastgele izole edilmiş sivri uçlardan yüksek genlikli periyodik patlamalara doğru kayar.

Çukurlaşmadan kaynaklanan elektrokimyasal gürültü üretim mekanizması

Yarı kararlı bir çukur, kısa bir süre için çekirdeklenir ve genişler ve ardından kısa bir geçici akıma yol açacak şekilde yeniden pasifleşir. Bir çukur kurulduktan sonra gelişmeye devam ederek daha uzun bir geçici akım oluşturur. Bu geçiş, çukur derinliği yeniden pasifleştirmenin mümkün olmadığı bir eşik değerini (genellikle 1-5 µm) aştığında meydana gelir. Mevcut gürültü, çalışma elektrotu (ısıtıcı) ile karşı elektrot arasında sıfır dirençli bir ampermetre ile ölçülür. Dalgalanmalar zaman alanında incelenir.

Çukurlaşma aşamasının bir fonksiyonu olarak gürültünün niceliksel özellikleri.

Controlled tests of Grade 2 titanium in 3% NaCl at 80°C have established the following noise characteristics. The current spike amplitude in metastable pits is 0.1-1 µA, spike duration is 0.1-1 s, frequency is 10-100 spikes/h and the warning period before perforation is >500 saat. Geçiş çukurları için genlik 1–5 µA, süre 0,5–3 saniye, frekans saatte 50–200 ani artış ve uyarı süresi 100–500 saattir. Erken stabil çukurlar için genlik 5-20 µA, süre 1-10 saniye, frekans saatte 20-100 ani artış ve uyarı süresi 50-200 saattir. Genlik 20–100 µA, süre 10–100 saniye, frekans 5–50 ani artış/saat, uyarı süresi<50 hr for late stable pits.

Erken Uyarı için Gürültünün Düzeninin Tanımlanması

Şimdiki sivri ucun şekli de farklıdır. Yarı kararlı çukurlar keskin simetrik sivri uçlar verir. Geçiş çukurları yavaş yükselen ve hızlı bozunan asimetrik sivri uçlar verir. Kararlı çukurlar, genellikle ikincil salınımlarla yavaş yükselen, yavaş bozunan sivri uçlar üretir. Toplam yük (akımın zaman içindeki integrali), kararlı çukurlar için doğrusal olarak artar ancak yarı kararlı çukurlar için sabittir.

Çukurlaşma Tespiti için Elektrokimyasal Gürültü İzleme

Aşağıdaki tablo, 80 derece C'de %3 NaCl içindeki 2. Derece titanyum ısıtıcıların elektrokimyasal gürültü modellerinin yorumlanmasına yönelik bir kılavuzdur.

Algılanan Gürültü Modeli AnlamıÖnerilen Eylem Beklenen Kalan Ömür (1,2 mm duvar kalınlığı)
Aralıklı metastabil ani artışlarNormal pasiflik Yok > 1.000 saat
Tekrarlanan metastabil ani artışlarDaha yüksek çukur çekirdeklenmesiMuayene sıklığını artırın 500-1000 saat
Yükselmeler, geçiş (1-5μA) 200-500 saat Çukurlar, stabil ilk Plan denetimi, 1 ay
Stabil ani artışlar (5-20 µA) Büyüyen çukurlar 1 haftada kontrol 100-200 saat
Large steady spikes (>20uA)Şiddetli çukurlaşma Hemen değiştirme < 100 saat
Gürültü İzlemeden Daha Fazlası için Mühendislik

Gürültü özellikleri titanyumun derecesine bağlıdır. Derece 7 (paladyumla stabilize edilmiş), daha hızlı yeniden pasivasyon nedeniyle aynı çukur aşaması için daha düşük gürültü genliğine sahiptir. Duvar kalınlığı gürültüyü etkilemez ancak algılama ile delme arasındaki süreyi etkiler. Gürültünün frekansı klorür konsantrasyonuna bağlıdır; klorür arttıkça artış frekansı da artar. Sıcaklık gürültünün genliğini etkiler; sıcaklık ne kadar yüksek olursa genlik de o kadar yüksek olur. Potansiyel gürültü ölçümü, mevcut gürültünün yanı sıra bir referans elektroduna (Ag/AgCl) ihtiyaç duyar.

Bilgilendirilmiş bir spesifikasyonun elde edilmesi

%3 NaCl'de 80 derece C'de önemli titanyum ısıtıcılar için elektrokimyasal gürültü izleme sistemi (sıfır dirençli ampermetre ve platin karşı elektrot) kurun. Alarm ayar noktası-noktası: 2 µA'lık geçiş ani genliğinde. Kapatma kilidi: 10 µA'lık sabit bir yükselme genliğinde. Kümülatif yükü sürekli olarak yönlendirin ve gürültü spektrumunu kaydedin. Sabit çukurlaşmaya geçiş tespit edildiğinde, ısıtıcının 30 gün içinde değiştirilmesini ayarlayın. Mühendis, elektrokimyasal gürültü modellerini analiz eder, yarı kararlı durumdan kararlı oyuklanmaya geçişi tanır ve perforasyondan önce müdahale eder.