У 5% натријум хипохлориту (НаОЦл) на 60 степени, титан показује ниску униформну стопу корозије од 0,01–0,05 мм годишње због јако оксидирајуће средине. Међутим, заварени завршни поклопац урањајућег грејача садржи пукотину на корену шава-размак између завршног поклопца и зида цеви са унутрашње стране грејача. Ова геометрија пукотина задржава устајали електролит. Хипохлорит се унутар пукотине разлаже да би се формирао хлорид и кисеоник, а хлориди се концентришу до 5-10 пута веће концентрације. Пасивни филм се распада унутар пукотине, а брзина корозије се убрзава на 0,3–1,0 мм годишње, што је 10–100 пута брже од равномерног стањивања. Квар се јавља првенствено у корену шава, често без видљиве спољне корозије.

Механизам пукотичне корозије у корену завара у хипохлориту

У расутом раствору хипохлорита, оксидационо окружење одржава стабилан пасивни филм. Унутар пукотине у корену завара, ограничена геометрија спречава допуну кисеоника. Хипохлорит се разлаже: 2ОЦл⁻ → О₂ + 2Цл⁻. Концентрација хлорида се повећава, а кисеоник се исцрпљује. Локални пХ опада како се формира хипохлорна киселина. Комбинација високог хлорида, ниског кисеоника и киселог пХ уништава пасивни филм. Велика спољна катода (остатак грејача) покреће брзо анодно растварање унутар пукотине. Геометрија корена шава такође садржи заостало затезно напрезање од заваривања, што убрзава настанак пукотине.

Квантитативне стопе корозије пукотина у корену завара

Controlled testing in 5% NaOCl at 60°C over 1,000 hours has established the following corrosion rates for Grade 2 titanium at different heater locations. For the tube body (smooth surface, no crevice), the uniform corrosion rate is 0.01–0.03 mm per year, and the surface remains bright with no pitting. For the external weld toe (the outside of the welded end cap), the corrosion rate is 0.02–0.05 mm per year, and the surface shows light etching. For the weld root crevice (inside gap of 0.1–0.3 mm), the crevice corrosion rate is 0.3–0.8 mm per year, and severe grooving occurs, with perforation of a 1.2 mm wall within 1,500–4,000 hours. For the weld root with a poorly fitted end cap (gap >0,5 мм), стопа корозије у пукотинама се повећава на 0,5–1,2 мм годишње, са перфорацијом у року од 1.000–2.500 сати.

Утицај концентрације хипохлорита и температуре на тежину пукотина

Озбиљност корозије корена шава расте са концентрацијом и температуром хипохлорита. На 1% НаОЦл и 60 степени, стопа корозије у пукотинама је 0,15–0,40 мм годишње. На 5% и 60 степени, стопа је 0,30–0,80 мм годишње. На 10% и 60 степени, стопа достиже 0,50-1,20 мм годишње. На 5% и 40 степени, стопа је 0,10–0,25 мм годишње. На 5% и 80 степени, стопа расте на 0,50–1,00 мм годишње. Присуство хлорида у раствору хипохлорита (од одлежаног избељивача) повећава стопу корозије у пукотинама за додатних 30–50%.

Дизајн корена завара и водич за ублажавање утицаја за сервис хипохлорита

Следећа табела даје препоруке за дизајн завареног поклопца и алтернативне конфигурације за спречавање корозије пукотина у 5% натријум хипохлориту на 60 степени.

Инжењеринг изван дизајна завара

Класа титанијума утиче на отпорност на корозију у пукотинама. Степен 7 (стабилизован са паладијумом-) има 3–5 пута дуже време иницијације и 50–70% нижу брзину размножавања од степена 2 у пукотинама хипохлорита. Оцена 12 нуди средње побољшање. Дебљина зида обезбеђује материјални додатак; зид од 2,0 мм са корозијом од 0,5 мм годишње преживљава 4 године. Завршни поклопац треба да буде дизајниран као сучеони завар са пуним продирањем, у равни са земљом и изнутра и споља. Ако се пукотина не може избећи, попуњавање празнине ПТФЕ траком или флуорополимерним заптивачем спречава улазак електролита. Периодично испирање грејача свежом водом смањује концентрацију хипохлорита унутар пукотина.

Израда информативне спецификације

За грејач за урањање од титанијума у ​​5% натријум хипохлорит на 60 степени, одредите сучеони завар са пуним продирањем за крајњи поклопац, уједначен са земљом изнутра и споља да бисте направили -геометрију без пукотина. Ако завар са пуним продором није могућ, наведите минимални размак у корену шава мањи од 0,1 мм и захтевајте накнадну{5}}инспекцију завара да бисте проверили величину зазора. За критичне примене, наведите титанијум степена 7 и додајте тест цурења хелијума да бисте проверили интегритет завара. Током рада, проверавајте подручје завара квартално користећи бороскоп или пенетрант за боју; ако су производи корозије видљиви унутар завара, замените грејач. Дизајнирајући корен шава{10}без пукотина, инжењер елиминише механизам брзе корозије, омогућавајући грејачу да постигне радни век ограничен само равномерним стањивањем.