Was ist die maximale Anzahl an Austrocknungsereignissen, bevor das Oxid abplatzt und das Rohr übermäßig dünn wird?

Titanium is passivated in 5% sulphuric acid (H 2 SO 4 ) at 80°C by a passive oxide coating. There is occasional dry-out, where the liquid level falls below the heater, exposing the hot titanium to air. The quick temperature increase (from 80°C to >200 Grad) führt zu einer Fehlanpassung der Wärmeausdehnung zwischen der Oxidschicht und dem Metall, was zu Abplatzungen führt. Bei jedem Austrocknen-werden eine sehr dünne Oxidschicht und etwas unedles Metall entfernt. Die kumulierte Ausdünnung nach etwa 50 Austrocknungsepisoden beträgt 0,1–0,2 mm. Nach 200 Vorfällen kann es zu einer Perforation einer 1,2 mm dicken Wand kommen.

Austrocknungsereignisse und quantitative Ausdünnung

Titan Grad 2 5 % H₂SO₄ bei 80 Grad 10-minütige Austrocknungsereignisse:

Austrocknen-Austrocknungsereignisse Akkumulierter Metallverlust (mm) Verbleibende Wand (1,2 mm anfänglich)Oxidzustand
1,20 Ganz 0 0
10 0.02–0.05 1.15–1,18 Geringe Abplatzungen 25 0.05–0.10 1.10–1,15 Mäßige Abplatzungen 50 0.10–0.20 1.00–1,10 Erhebliche Ausdünnung 100 0.20–0.40 0.80–1,00 Starke Ausdünnung 200 0.40–0.80 0.40–0,80 Perforationsrisiko 500 1.00–2,00 Perforierter fehlgeschlagener Effekt der Säurekonzentration und Austrocknungszeit

H₂SO₄-Konzentration (%) Trocken-Auszeit (min)Metallverlust pro Ereignis (µm) Ereignisse bis 0,5 mm Verlust 5 5 2-4 125-250 5 10 4-8 60-125 5 30 8-15 30-60 10 10 6-12 40-80 20 10 10-20 25-50 Trocken-Leitfaden für das Aus-Management

Maximal zulässiger Wert pro Jahr. Erwartete Anzahl von Austrocknungsereignissen pro Jahr. Empfohlene Maßnahme: 50 (5 Jahre).<10OK
10-25 Jahre 50 Jahre (2-5 Jahre) Alarm bei niedrigem Füllstand hinzufügen
25–50 50 (1–2 Jahre) Automatisches NachfüllenNicht akzeptabel Neugestaltung der Tankfüllstandskontrolle
Technische Empfehlungen:

Tauschen Sie bei Schwefelsäuretanks die Heizung nach 50 Austrocknungsereignissen aus. Gelegentliches Trocknen-vor dem Austausch der Heizung. Installieren Sie einen Alarm für niedrigen Füllstand 20 % über der Heizhöhe, um ein Austrocknen zu verhindern. Der Ingenieur verwaltet die Austrocknungshäufigkeit, um Oxidabplatzungen und übermäßige Ausdünnung zu vermeiden.