При којој специфичној комбинацији концентрације сумпорне киселине и температуре плашт од нерђајућег челика од 1,2 милиметра 316 захтева замену сваких шест месеци у сервису грејача за купатило са галванизацијом?

Сумпорна киселина је уобичајени састојак раствора бакра, никла и хрома. Инжењери процеса су одговорни за електричне урањајуће грејаче у кадама за галванизацију. Типичне концентрације су 5 до 15 процената сумпорне киселине, на радним температурама од 40 до 60 степени Ц. Због ограничења простора у резервоарима за облагање и потребе за брзим термичким одговором, често се користи омотач од 1,2 мм 316 од нерђајућег челика. Међутим, повећана општа корозија може скратити радни век на шест месеци или мање под одређеним комбинацијама концентрације киселине и повишене температуре површине плашта од густине у ватима. Овај рад даје тачне границе на којима би омотач од 1,2 мм 316 требало да се мења полу-полу годишње за сервис грејача купатила са галванизацијом.

Корозионо понашање 316 у разблаженој сумпорној киселини при високим површинским температурама
У концентрацијама сумпорне киселине испод 15% на температурама испод 50 степени, нерђајући челик 316 је пасиван и кородира брзином испод 0,1 мм годишње. Међутим, пасивни филм је мање стабилан на вишим температурама. Стопа корозије у 10% сумпорној киселини расте на 0,2-0,4 мм/годишње на 60 степени. На 70 степени повећава се на 0,5–1,0 мм/годишње. На 80 степени, стопе су > 2 мм/год. За плашт од 1,2 мм, минимална дебљина конструкције за задржавање притиска је око 0,6 мм. После 6 месеци, са стопом корозије од 1,2 мм годишње, долази до продора корозије од 0,6 мм (1,2 мм до 0,6 мм). Шесто-праг замене одговара комбинацији концентрације киселине и површинске температуре омотача која ствара стопу корозије реда величине од 1,0 до 1,5 мм годишње.

Критични прагови за 6-месечни радни век
Следеће комбинације концентрације киселине и површинске температуре омотача засноване на тестирању урањањем 316 узорака у растворе сумпорне киселине на релевантним температурама за галванизацију резултирају максималним радним веком од 6 месеци за зид од 1,2 мм.

Концентрација сумпорне киселине (тежински %) Температура купатила у расутом стању Површинска температура омотача на 8 В/цм2 (повећање од 18 степени) Очекивана стопа корозије на површинској температури Време за смањење од 1,2 мм до 0,6 мм Век трајања до замене 5% 40 степени 58 степени 0,15% – 53 године. 50 степен 68 степен 0,40 – 0,70 мм/год 0,9 – 1,5 година 1 – 2 године 5% 55 степен 73 степен 0,70 – 1,20 мм/год 0,5 – 0,9 година 0,6 – 1 година 8% 40 степен 02 година – 58 степен 0. год. 0. год. 2 – 4 године 8% 45 степен 63 степен 0,40 – 0,70 мм/год 0,9 – 1,5 година 1 – 2 године 8% 50 степен 68 степен 0,70 – 1,20 мм/год 0,5 – 0,9 година 0,6 – 1 година 0,0.40% степен – 105% мм/год 1,5 – 3 године 2 – 4 године
10% 40 степени 58 степени 0.40 - 0.70 мм/год 0.9 - 1.5 година 1 - 2 година
10% 45 степен 63 степен 0,70 – 1,20 мм/година 0,5 – 0,9 година 0,6 – 1 година 12% 35 степен 53 степен 0,30 – 0,50 мм/год 1,2 – 2 године 1,5 – 2,5 године 12% – 40 степен/год. 60. 0,6 – 1,0 година 0,8 – 1,2 године 12% 45 степен 63 степен 1,00 – 1,80 мм/год 0,3 – 0,6 година 0,4 – 0,7 година 15% 30 степен 48 степен 0,30 – 0,50 мм/год 1,5 – 2 године 1,5
15% 35 степен 53 степен 0,60 – 1,00 мм/год 0,6 – 1,0 год 0,8 – 1,2 год
15% 40 степен 58 степен 1,20 – 2,00 мм/год 0,3 – 0,5 година 0,4 – 0,6 година
Површина омотача за купку за галванизацију од 10% сумпорне киселине на 45 степени запреминске температуре и омотача од 1,2 мм при 8 В/цм² је око 63 степена. Предвиђена стопа корозије је 0,7–1,2 мм/годишње, снижавање зида од 1,2 мм на 0,6 мм за 0,5–0,9 година. 6 месеца, замена је погодна. Смањење температуре масе на 40оЦ смањује површинску температуру на 58оЦ смањујући стопу корозије на 0,4-0,7 мм годишње и животни век на 1-2 године.

Шесто-месечни распоред замене безбедног оперативног омота
Следећа табела приказује максималну безбедну температуру сумпорне киселине у расутом стању при различитим густинама у ватима за омотач од 1,2 мм 316 да би се обезбедио минимални радни век од шест месеци пре него што деградација зида на 0,6 мм захтева замену.

Густина у ватима (пораст температуре) Максимална запреминска температура за 5% Х₂СО₄ Максимална запреминска температура за 8% Х₂СО₄ Максимална запреминска температура за 10% Х₂СО₄ Максимална запреминска температура за 12% Х₂СО₄ Максимална температура Х₂СО₄ за 1% Х₂СО₄ Максимална 45% СО₂ В/цм² (10 степени пораста) 63 степени 58 степени 53 степени 50 степени 45 степени 6 В/цм² (14 степени пораста) 59 степени 54 степена 49 степени 46 степени 41 степени 8 В/цм² (18 степени пораста) 55 степени 50 степени 45 степени 42 степена В/цм² (подизања од 14 степени) 52 степена (52 степена) 52 степена степен 38 степен 33 степен 12 В/цм² (раст од 26 степени) 47 степен 42 степен 37 степен 34 степен 29 степени
10% сумпорна киселина Температура масе 45 степени 8 В/цм2 18 повећање степена 63 степена површина Безбедно ограничење запремине 45 степени - маргинално за стандардно купатило за галванизацију. Смањење густине у ватима на 6 В/цм^2 (раст од 14 степени, површина 59 степени) доводи до безбедног ограничења запремине од 49 степени, стога је 45 степени у реду за шест-месечну замену.

Промене дизајна за побољшање живота након шест месеци
Ако је за галванизацију потребан омотач од 1,2 мм 316, а животни век од шест месеци није довољан, могу се направити три модификације да би се продужио век трајања. Први је да користите дужи грејач да бисте смањили густину у ватима. Смањење са 8 В/цм² на 4 В/цм² смањује пораст температуре површине са 18 степени на 10 степени, прелазећи са 6-месечног режима на режим од 1-2 године. Друго подешавање је да подстакне циркулацију киселине преко површине грејача. Турбулентни ток ће ограничити пораст температуре површине за 40 до 60 процената, одржавајући омотач хладнијим. Треће побољшање је увођење инхибитора корозије. Комерцијални инхибитори за сумпорну киселину могу смањити стопу корозије за 50 до 80 процената. За облагање купатила са 12-15% сумпорне киселине на 45-50 степени, инжењери би требало да пређу на вишу легуру као што је легура 20 или легура 825. Ови материјали показују пасивно понашање у разблаженој сумпорној киселини до 80 степени, чиме се продужава радни век на 5-10 година. Увек наведите концентрацију киселине, температуру у запремини и потребан период замене када наводите грејаче за услугу галванизације. Произвођач који наводи 316 за 15% сумпорне киселине на 50 степени без давања процењеног века трајања опреме не понаша се одговорно. Предвидљива функција концентрације киселине, запреминске температуре и густине у ватима омогућава поуздану прогнозу животног века грејача и планирање одржавања у процесима галванизације. Шестомесечни праг замене за омотач од 1,2 мм 316 је