У системима дејонизоване воде који раде на 90 степени, укупни органски угљеник (ТОЦ) може настати услед разградње јоноизмењивачке смоле, раста биофилма или контаминације напојне воде. Када грејач са титанијумским омотачем степена 7 ради у таквој води, органска једињења пиролизују на врућој површини, остављајући угљени талог. Овај наслага ствара пукотине и галванске ћелије испод{4}}наслаге. Слој угљеника је проводљив и катодан према титанијуму, што доводи до анодног растварања титанијума испод. Максимални дозвољени ТОЦ за спречавање корозије недовољног депозита је 0,5 ппм (500 делова на милијарду). Изнад овог нивоа, пиролизоване наслаге угљеника се формирају у року од 500–1.000 сати, што доводи до стопа јамичастог процеса од 0,05–0,20 мм годишње.

Механизам формирања пиролитичких наслага угљеника и корозије испод наслага

На 90 степени, органска једињења у води подлежу термичкој разградњи (пиролизи) на врућој површини титанијума. Реакција производи аморфни угљеник и испарљиве производе. Талог угљеника је у почетку танак, али се временом акумулира. Талог је електрично проводљив и електрохемијски племенит у односу на титанијум. Испод наслага се кисеоник исцрпљује, а хлориди (из нечистоћа у траговима) се концентришу. Титанијум испод угљеника постаје анодичан и раствара се. Велика површина покривена угљеником{7}} делује као катода, изазивајући брзу локализовану корозију. Садржај паладијума титанијума 7. степена не спречава таложење угљеника, али може да смањи стопе корозије испод{10}}талога након формирања наслага.

Квантитативно формирање наслага угљеника и питинг као функција ТОЦ

Контролисано испитивање у дејонизованој води (18 МΩ·цм,<10 ppb chloride) at 90°C with varying TOC over 1,000 hours has established the following for Grade 7 titanium. At TOC below 0.1 ppm, carbon deposit thickness is 0–0.5 µm, no pitting occurs, and the surface remains bright. At TOC of 0.1–0.3 ppm, deposit thickness is 0.5–2 µm, no pitting occurs, and the surface shows light discoloration. At TOC of 0.3–0.5 ppm, deposit thickness is 2–5 µm, occasional shallow pits (<10 µm) may form, and the surface has a dark tint. At TOC of 0.5–1.0 ppm, the critical threshold, deposit thickness reaches 5–15 µm, pitting initiates within 200–500 hours, pit depths are 20–80 µm after 1,000 hours, and the corrosion rate under deposits is 0.05–0.15 mm per year. At TOC of 1.0–2.0 ppm, deposit thickness is 15–30 µm, pitting is severe, pit depths exceed 100 µm after 1,000 hours, and the corrosion rate exceeds 0.15 mm per year. Above 2.0 ppm TOC, deposit thickness exceeds 30 µm, and rapid under-deposit corrosion leads to perforation within 2,000–5,000 hours.

Утицај хлорида и раствореног кисеоника на толеранцију ТОЦ

Присуство хлорида у води значајно снижава дозвољени ТОЦ. На 10 ппб хлорида, дозвољени ТОЦ за<10 µm pit depth is 0.5 ppm. At 50 ppb chloride, the allowable TOC drops to 0.3 ppm. At 100 ppb chloride, the allowable TOC is 0.2 ppm. At 500 ppb chloride, the allowable TOC is 0.1 ppm. Dissolved oxygen levels below 1 ppm (deaerated) increase the aggressiveness of underdeposit corrosion, reducing allowable TOC by 30–50%. Oxygen levels above 5 ppm (air-saturated) raise allowable TOC by 20–30% because oxygen helps repassivate the titanium surface.

Водич за контролу ТОЦ-а за бојлере високе{0}}чистоће

Следећа табела даје препоруке за максимално дозвољени ТОЦ у дејонизованој води на 90 степени за грејаче од титанијума степена 7, на основу нивоа хлорида и жељеног радног века.

Инжењеринг изван контроле ТОЦ-а

Квалитет титанијума утиче на корозију испод талога. Степен 7 има 2–3 пута ниже стопе корозије испод -наноса него Град 2 за исту дебљину наслага угљеника. Дебљина зида омогућава продирање у јаму; зид од 2,0 мм са удубљењем од 0,10 мм годишње траје 20 година. Систем за пречишћавање воде треба да укључује монитор ТОЦ са алармом постављеним на 0,4 ппм. Филтрација активног угља узводно од грејача уклања органска једињења пре него што стигну до вруће површине. Периодично чишћење грејача са 5% лимунске киселине на 60 степени у трајању од 2 сата уклања наслаге угљеника без напада на титан.

Израда информативне спецификације

За грејач са омотачем од титанијума 7 у дејонизованој води на 90 степени, одржавајте укупни органски угљеник испод 0,3 ппм током радног века од 10- година. Инсталирајте ТОЦ анализатор на довод воде са алармом на 0,4 ппм и блокадом која смањује снагу грејача или искључује систем ако ТОЦ прелази 0,6 ппм. За постојеће системе са ТОЦ изнад 0,5 ппм, додајте филтер са активним угљем или јединицу за УВ оксидацију да бисте смањили органске материје. Током рада, прегледајте површину грејача годишње; ако су видљиве тамне наслаге угљеника, очистите грејач са 5% лимунске киселине на 60 степени 2 сата. Контролисањем ТОЦ испод 0,5 ппм, инжењер спречава стварање пиролизованих наслага угљеника и корозију недовољног талога у високој чистоћи воде.