Pam Mae Gwresogydd Trochi Titaniwm mewn Cymysgedd Ethylene Glycol / Dŵr 50/50 gyda Chlorid 500 ppm ar 90 gradd yn Methu'n Gyflymach trwy Gyrydiad Agen Na thrwy Deneuo Unffurf?

Mae cyfuniadau glycol ethylene / dŵr (50/50 vol%) yn aml yn cael eu defnyddio fel hylifau trosglwyddo gwres mewn systemau solar thermol, HVAC ac oeri injan. Ar 90 gradd, mae 500 ppm clorid o glycol wedi dirywio neu ddŵr colur yn elyniaethus i ditaniwm. Er bod titaniwm yn gallu gwrthsefyll cyrydiad unffurf iawn yn y cymysgedd hwn, gyda chyfraddau cyrydiad o dan 0.02 mm y flwyddyn, mae methiant yn bennaf oherwydd cyrydiad agennau ar gynheiliaid tiwb, flanges a gasgedi. Mae geometreg yr hollt yn arwain at gynnydd mewn crynodiad clorid a gostyngiad mewn crynodiad ocsigen, tra bod cynhyrchion dadansoddiad glycol (asid glycolig, asid fformig) yn lleihau'r pH lleol. Cyfraddau lluosogi cyrydiad agennau yw 0.3-1.0 mm y flwyddyn, 15-50 gwaith yn gyflymach na theneuo unffurf. Mae'r methiant yn eithaf cyfyngedig ac mae trydylliad yn digwydd tra bod 95% o wyneb y tiwb yn cael ei adael yn gyfan.

Mecanwaith Goruchafiaeth Agen mewn Cymysgeddau Glycol/Dŵr

Yn yr ateb swmp, mae glycol ethylene yn cynyddu gludedd, sy'n lleihau trylediad ocsigen. Mae sefydlogrwydd y ffilm goddefol yn cael ei warantu gan ddigon o ocsigen a chrynodiadau clorid cymedrol. Mewn agen (ee o dan gynhalydd PTFE neu mewn gasged) mae ocsigen yn cael ei ddihysbyddu'n gyflym gan brosesau cathodig ac ni chaiff ei gyflenwi. Mae cloridau'n tryledu i'r agennau i gadw niwtraliaeth drydanol a chyrraedd lefelau o 2,000 i 10,000 ppm. Mae Glycol yn dadelfennu'n thermol ar 90 gradd i asidau organig (glycolig, ffurfig, ocsalig). Mae'r asidau hyn yn gostwng pH lleol yr hollt i 3-4. Mae clorid, pH isel a disbyddiad ocsigen gyda'i gilydd yn diraddio'r ffilm goddefol. Mae cyrydiad yn anod yr hollt yn weithredol, wedi'i yrru gan gatod allanol mawr gweddill wyneb y tiwb. Os yw'r cerrynt galfanig rhwng yr hollt (anod) a'r tu allan ( catod ) yn cael ei gynnal , mae'r gyfradd hydoddi yn sylweddol . Yn y pen draw, mae trydylliad yn digwydd.

Cymhariaeth Feintiol o Gyfraddau Cyrydiad Unffurf ac Agen

Mae profion rheoledig mewn 50/50 ethylene glycol / dŵr gyda 500 ppm clorid (yn dechrau pH 6.5) ar 90 gradd am 2,000 o oriau wedi datgelu cyfraddau cyrydiad gwahanol iawn. Dim ond 0.008 i 0.015 mm y flwyddyn yw cyfradd cyrydiad cyffredinol tiwb llyfn heb agen. Mae'r wyneb yn wych ac yn rhydd o dyllu, sy'n dangos ffilm oddefol sefydlog. Gyda'r gyfradd hon, byddai trwch wal o 1.2 mm yn darparu bywyd gwasanaeth o fwy na 50 mlynedd. Fodd bynnag, roedd cyfradd cyrydiad yr hollt hyd at 0.30-0.70 mm y flwyddyn o dan gefnogaeth PTFE gyda bwlch agennau o 0.2 mm. Mae'r cam cychwyn yn para rhwng 200 a 500 h, ac mae rhigol gyda dyfnder o 0.3-0.6 mm yn datblygu o fewn 1,000 h. Gyda gasged rwber sydd â bwlch o 0.1 mm, mae cyfradd cyrydiad yr hollt yn cynyddu i 0.50 i 1.00 mm y flwyddyn, gan ddechrau mewn 100 i 300 awr a thyllu wal 1.2 mm mewn 1200 i 2400 awr. Mewn uniad wedi'i rolio â thiwb i'r tiwb, cyfradd y cyrydiad agennau yw 0.20 i 0.50 mm y flwyddyn gyda chychwyn mewn 300 i 800 awr.

Effaith Diraddio Clorid a Glycol ar Ddifrifoldeb Agen

Mae difrifoldeb ymosodiad agen yn swyddogaeth gref o gyflwr glycol a chrynodiad clorid. Mae glycol ffres (gydag atalyddion) ar 100 ppm clorid yn rhoi pH hollt o 5.5 ar ôl 500 h gyda chyfradd cyrydiad o 0.10-0.25 mm y flwyddyn. Mae glycol ffres heb ei atal ar 500 ppm clorid yn disgyn i pH 4.5 ar gyfradd o 0.30-0.60 mm y flwyddyn. Mae glycol wedi'i ddadelfennu'n thermol (500 awr ar 90 gradd) gyda chlorid 500 ppm yn rhoi pH 3.5. Y gyfradd yw 0.60-1.00 mm y flwyddyn. Mae glycol wedi dirywio'n ddifrifol gyda mwy na 1,000 ppm o asidau organig gyda 1,000 ppm clorid, pH 3.0, cyfradd cyrydiad agennau 1.00-1.80 mm y flwyddyn. O dan yr amodau hyn, y gyfradd cyrydu unffurf yw < 0.025 mm y flwyddyn, sy'n dynodi cyrydiad hollt fel y prif fecanwaith methiant.

Glycol/Gwresogydd Dŵr Mesurau Atal Cyrydiad Agen

Mae'r tabl isod yn rhoi canllawiau ar gyfer lleihau cyrydiad agennau mewn cyfuniadau ethylene glycol/dŵr ar 90 gradd, yn seiliedig ar gyfluniad gwresogydd ac asesiad risg agennau.

Trefniant Gwresogydd Perygl Agen Newid Dyluniad Arfaethedig Cyfradd Cyrydiad Agen Disgwyliedig (mm/y)
Gwahanwyr tiwb PTFE (gwahanu 0.2-0.5mm) Mae Titaniwm Uchel wedi'i weldio yn cefnogi ailosod<0.02
Ffensys gyda gasgedi rwberIawn uchel Defnyddiwch gysylltwyr weldio neu bres<0.02
Tiwbiau rholer wedi'u hehangu yn y Tubesheet Tiwb Weld Cymedrol-i-diwb ar ôl ehangu 0.05–0.10
Ffitiadau cywasgu uchel Dileu; defnyddio ffitiadau wedi'u weldio<0.02
Ailgynllunio agennau presennol Methu ailgynllunio Cymedrol Defnyddio tâp PTFE i gau bwlch 0.15–0.30
Peirianneg Mwy na Dileu Crac

Mae'r radd titaniwm yn dylanwadu'n gryf ar wrthwynebiad cyrydiad yr hollt. Mae gan Radd 7 (palladiwm sefydlog) 3-5 gwaith yn hwy o amser cychwyn a 50-cyfradd lluosogi 70% yn is na Gradd 2 mewn agennau glycol/dŵr. Mae trwch y wal yn rhoi lwfans materol. Mae wal 2.0 mm gyda chorydiad ag agen o 0.5 mm y flwyddyn yn para 4 blynedd, ond dim ond 2.4 blynedd y mae wal 1.2 mm yn para. Mae'r pecyn atalydd glycol yn bwysig; Mae atalyddion sy'n seiliedig ar nitraid yn hyrwyddo cyrydiad hollt titaniwm, tra bod atalyddion molybdate neu azole yn anfalaen. Mae sampl glycol rheolaidd ar gyfer crynodiadau pH, clorid ac asid organig yn ei gwneud yn bosibl cynnal a chadw rhagfynegol. Mae ychwanegu monoethanolamine i gadw pH glycol uwchlaw 8.0 yn lleihau ymosodiad agennau yn fawr.

Gwneud manyleb gyda mewnwelediad

Dyluniwch wresogydd trochi titaniwm ar gyfer 50/50 ethylene glycol / dŵr gyda 500 ppm clorid ar 90C. Ei wneud yn agen-am ddim: defnyddio cynhalwyr tiwb wedi'u weldio, fflansau wedi'u weldio, a thiwbiau wedi'u weldio-i-gyffyrdd tiwbiau. Os na chaiff unrhyw holltau eu dileu, defnyddiwch ditaniwm Gradd 7, a gwiriwch bob safle agennau bob chwarter gyda threiddiad tunsgop neu liw. Ar gyfer gwresogyddion sydd eisoes mewn gwasanaeth ac sy'n profi cyrydiad agennau, ail-osodwch dâp PTFE neu seliwr silicon i orchuddio'r bylchau ac ychwanegu molybdate sodiwm i'r glycol ar 200 ppm fel atalydd cyrydiad. Gwiriwch glycol am ostyngiad pH o dan 6.0 yn ystod y llawdriniaeth; os canfyddir gostyngiad pH, newidiwch y tâl glycol ar unwaith. Gall cyrydiad agennau achosi methiannau gwresogydd 15-50 gwaith yn gyflymach na theneuo unffurf. Gan wybod hyn, mae'r peiriannydd yn pwysleisio lleihau agennau dros ddewis gradd deunydd mewn gwasanaeth ethylene glycol / dŵr.