При којој специфичној комбинацији концентрације натријум хидроксида и температуре површине омотача плашт од 2,0 милиметара од нерђајућег челика 316 доживљава активну пенетрацију корозије у року од 18 месеци у непрекидном раду грејача за обраду текстила?

Процесни инжењери који раде са електричним урањајућим грејачима за опрему за прераду текстила, као што су машине за мерцеризацију, распони каустичне редукције и грејачи у купатилу са бојама, баве се натријум хидроксидом у концентрацијама од 5% до 25% на температурама од 60–95 степени. Често је потребан омотач од нерђајућег челика од 2,0 мм 316 за механичку чврстоћу против контакта са тканином и вибрација опреме за обраду. Међутим, пасивни премаз може покварити под одређеним комбинацијама каустичне концентрације и повишене температуре површине плашта од непрекидне густине у ватима, што резултира активном општом корозијом која пробија зид од 2,0 мм за мање од 18 месеци. Овај чланак одређује тачне тачке када је омотач од 2,0 мм 316 потребно заменити у непрекидном раду у преради текстила.

Цорросион Транситион оф 316 ат Елеватед Температурес Цаустиц
Нерђајући челик 316 показује карактеристичан пасивни-активни прелаз у растворима натријум хидроксида као функцију концентрације и температуре. Стопе корозије испод прелазне температуре су мање од 0,1 мм/годишње. Стопе могу бити више од 1 мм годишње изнад промене. Температура прелаза на 10% НаОХ је око 90 степени. На 15% НаОХ је 75Ц. На 20% НаОХ снижава се на 65 степени. Код 25% НаОХ промена се дешава на 55 степени. Температура површине омотача непрекидног-потопног грејача је обично 15–25 степени изнад температуре раствора због густине у ватима. За купку за мерцеризацију текстила са 18% НаОХ и 70 степени, и са грејачем од 8 В/цм², температура површине омотача је 85–90 степени, преко прелазног прага од 65 степени за 20% НаОХ. Активна корозија почиње на површини омотача и шири се брзином од 0,8–1,5 мм годишње-1. Плашт од 2,0 мм би пробио до 1,0 мм (минимална дебљина структуре) за 0,7–1,2 године, што би оправдало 18-месечну замену.

Критични прагови радног века од 18 месеци
На основу тестова урањања 316 узорака у растворе натријум хидроксида на температурама релевантним за текстилну производњу, следеће комбинације концентрације каустике и температуре површине омотача постижу максимални век трајања од 18 месеци за зид од 2,0 мм.

Концентрација натријум хидроксида, мас. % Температура масе раствора Површинска температура омотача на 6 В/цм2 (повећање од 15 степени) Очекивана стопа корозије при површинској температури Време за смањење од 2,0 мм до 1,0 мм Век трајања до замене 5% 80 степени 95 степени 0.20 - 0.35 мм/годишње 2.9 - 5.0 година 3 - 6 степен {11} степен година {105} степен година 5% 8} 1.7 - 2.9 година 2 - 3.5 година 5% 90 степени 105 степени 0.60 - 1.00 мм/год 1.0 - 1.7 година 1.2 - 2 година
10 % 70 степени 85 степени 0.15 - 0.25 мм/год 4.0 - 6.7 година 5 - 8 година
10% 75 степени 90 степени 0,25 – 0,40 мм/годишње 2,5 – 4,0 године 3 – 5 година
10% 80 степени 95 степени 0,40 – 0,70 мм/год 1,4 – 2,5 год 1,8 – 3 год
10% 85 степени 100 степени 0.70 - 1.10 мм/год 0.9 - 1.4 година 1.2 - 1.8 година
15% 60 степени 75 степени 0.20 - 0.35 мм/год 2.9 - 5.0 година 3 - 6 година
15% 65 степени Ц 80 степени Ц 0,35 – 0,60 мм/годишње 1,7 – 2,9 године 2 – 3,5 године
15% 70 степени 85 степени 0,60 – 1,00 мм/год 1,0 – 1,7 година 1,2 – 2 године
15% 75 степен 90 степени 1,00 – 1,50 мм/годишње 0,7 – 1,0 година 0,8 – 1,2 године 20% 50 степен 65 степен 0,25 – 0,40 мм/годишње 2,5 – 4,0 године 3 – 5 година
20% 55 степени 70 степени 0,40 – 0,70 мм/год 1,4 – 2,5 године 1,8 – 3 године
20% 60 степени 75 степени 0,70 – 1,20 мм/год 0,8 – 1,4 године 1,2 – 1,8 година
20% 65 степен 80 степен 1,20 – 2,00 мм/год 0,5 – 0,8 година 0,6 – 1 година 25% 45 степен 60 степен 0,35 – 0,60 мм/годишње 1,7 – 2,9 година 2 – 3,5 године 25% – 50 степен/год. 70. 0,9 – 1,4 године 1,2 – 1,8 година
25% 55 степени 70 степени 1,20 – 2,00 мм/год 0,5 – 0,8 година 0,6 – 1 година
У купатилу за мерцеризацију текстила (18% НаОХ) на температури масе од 65 степени, површина омотача је око 80 степени за омотач од 2,0 мм при 6 В/цм2. Предвиђена стопа корозије је 0,8–1,4 мм/годишње, што ће смањити зид од 2,0 мм на 1,0 мм за 0,7–1,2 године. Замена од осамнаест- месеци је изводљива уз опрезну процедуру. Смањењем основне температуре на 60 степени, температура површине ће се смањити на 75 степени, стопа корозије на 0,6-1,0 мм годишње и животни век на 1,2-1,8 година.

Сигурносни оперативни оквир за 18-месечни распоред замене
Да би се обезбедио радни век од најмање 18 месеци, пре него што смањење зида на 1,0 мм захтева замену, максимална безбедна температура натријум хидроксида у расутом стању за омотач од 2,0 мм 316 при различитим густинама у ватима приказана је у следећој табели.

Густина у ватима (пораст температуре) максимална температура у расути за 10% НаОХ максимална температура за 15% НаОХ Максимална температура у расути за 18% НаОХ максимална температура у расути за 20% НаОХ максимална температура за 25% НаОХ
4 В/цм2 (подизање од 10 степени) 82 степен 72 степен 66 степен 62 степен 52 степен 6 В/цм2 (подизање од 15 степени) 77 степен 67 степен 61 степен 57 степен 47 степен 8 В/цм2 (подизање од 20 степени) 72 степен 62 степен 56 степен 52 степен 52 степен В/цм2 степен пораста 5 степен (7 степен В/42 степен) 5 степен 51 степен 47 степен 37 степени
За купатило за обраду текстила од 18% НаОХ на 60 степени запреминске температуре са 6 В/цм2 (15 степени пораста, 75 степени површине) безбедно ограничење запремине је 61 степен -прихватљиво. На 65 степени са идентичном густином у ватима, безбедна граница је превазиђена и 18-месечни радни век није загарантован.

Промене дизајна за продужење животног века у последњих 18 месеци
Ако услови обраде текстила захтевају каустичне концентрације и температуре које ограничавају омотач од 2,0 мм 316 на век трајања од 18 месеци, три подешавања могу продужити век трајања. Први је да користите дужи грејач или више грејача да бисте смањили густину у ватима. Прелазак са 6 В/цм 2 на 4 В/цм 2 смањује пораст температуре површине са 15 степени на 10 степени и помера већину концентрација са режима од 1-1,5 године на режим од 1,5-2,5 године. Друга промена је да се побољша проток раствора преко површине грејача. Агитационе или циркулационе пумпе могу ограничити пораст температуре површине за 40–60% због турбулентног струјања, држећи омотач хладнијим иу пасивном режиму. Трећа промена је прелазак на легуру на бази никла, као што је легура 600 или легура 825. Ови материјали имају стопу корозије мању од 0,1 мм/годишње у 25% НаОХ на 80 степени, што доводи до радног века од 10+ година. За постројења за континуалну прераду текстила која доживљавају губитак производње због непредвиђеног квара грејача, повећани трошкови надоградње легуре се брзо надокнађују. Када специфицирате грејаче за употребу у каустичном текстилу, увек наведите тачну концентрацију НаОХ, запремину температуре, процењени радни циклус и жељени интервал замене. 18-месечни праг замене за омотач од 2,0 мм 316 је предвидљива функција концентрације каустике, насипне температуре и густине у ватима и омогућава прецизно предвиђање века трајања грејача у операцијама мерцеризације и смањења каустике.