Úspešná aplikácia titánovej zliatiny GR12 vo výparníku chloridu amónneho

Priemyselne čistý titán vykazuje vynikajúcu odolnosť proti korózii v roztoku chloridu amónneho pri izbovej teplote. Je však vystavený riziku štrbinovej korózie pri vysokej teplote a vysokej koncentrácii roztoku chloridu amónneho. Chemický závod v Číne používal odparovač chloridu amónneho vyrobený z čistého titánu. Už po 8 mesiacoch prevádzky musel byť zošrotovaný kvôli silnej korózii. Ide o veľký výparník s priemerom 1000 mm a dĺžkou 5000 mm. Koncentrácia chloridu amónneho je 15 %-20 %, prevádzková teplota je 110 stupňov -120 stupňov , hodnota pH je medzi 4.0-6,0 a konečným produktom sú kryštály chloridu amónneho .

Rúrkový plech, zväzok rúrok a plášť výparníka sú vyrobené z priemyselného čistého titánu GR2 a obsah nečistôt je prísne kontrolovaný v určitom rozsahu. Avšak za menej ako 8 mesiacov prevádzky bol okraj rúrkovnice na spodnom konci medziohrievacej komory a zvar na spoji medzi rúrkou a rúrkovnicou silne skorodovaný. Celá vnútorná strana nad spodným telom stavca tiež utrpela rozsiahlu koróziu a došlo k lokálnemu preniknutiu s koróznymi jamkami hlbokými až 6 mm a širokými 80 mm-100 mm. Táto skutočnosť ukazuje, že priemyselne čistý titán nie je vhodný pre vysokoteplotné a vysoko koncentrované roztoky chloridu amónneho a dochádza k silnej štrbinovej korózii.

Aby sa ďalej preskúmala príčina korózie, technici vykonali metalografickú analýzu a analýzu pomocou skenovacej elektrónovej mikroskopie na skorodovaných častiach. Výsledky metalografickej analýzy ukázali, že štruktúra skorodovaných častí sa abnormálne nezmenila a neboli nájdené žiadne hydridy sprevádzajúce štrbinovú koróziu. Analýza skenovacou elektrónovou mikroskopiou zistila, že skorodovaný povrch mal tvar včelieho plástu, ale neexistovali žiadne trhliny. Analýza energetického spektra prvkov ukázala, že oblasť korózie obsahovala veľké množstvo chlóru a titán v oblasti korózie zjavne absorboval vodík. Tieto výsledky ukazujú, že produkty korózie obsahujú veľké množstvo chloridových iónov, ktoré vykazujú typické charakteristiky štrbinovej korózie.

S cieľom opraviť problém s koróziou a zvýšiť životnosť zariadenia prijali sériu opatrení. Najprv odstránili usadeniny a pod spodnú rúrkovnicu nainštalovali titánovú rozprašovaciu rúrku, aby sa znížilo usádzanie. Súčasne tiež vykonali štrukturálne vylepšenia prírubového spojenia spodného kužeľa, zväčšili dĺžku prechodovej časti a vytvorili hladký prechodový uhol s veľkým polomerom, aby sa eliminovali usadeniny a akumulácia kvapaliny a vyhli sa mŕtvym rohom a jamám kvapaliny. stagnácia. Tieto vylepšenia výrazne zlepšili tekutosť roztoku chloridu amónneho, takže zariadenie nekorodovalo do 16 mesiacov prevádzky a životnosť sa v porovnaní s pôvodným zariadením zdvojnásobila.

Pre zásadnejšie riešenie však technici použiliZliatina titánu GR12na výrobu odpariek chloridu amónneho. Titánová zliatina GR12 je zliatina Ti-0.3Mo-0.8Ni a jej zloženie a obsah nečistôt sú prísne kontrolované. Prevádzková prax ukazuje, že výparníky vyrobené z titánovej zliatiny Grade12 sú úplne bezpečné a spoľahlivé vo vysokoteplotných a vysoko koncentrovaných roztokoch chloridu amónneho a nie je pozorovaná žiadna štrbinová korózia. Hoci cena materiálu zliatiny titánu TA10 je o niečo vyššia ako cena priemyselného čistého titánu, jeho životnosť je viac ako 15-krát dlhšia ako životnosť priemyselného čistého titánu. Preto je z ekonomického hľadiska veľmi cenovo výhodné použitie titánovej zliatiny TA10 na výrobu odpariek chloridu amónneho.

Stručne povedané, aplikácia titánovej zliatiny triedy 12 v odparovači chloridu amónneho dosiahla pozoruhodný úspech. Nielenže rieši problém štrbinovej korózie priemyselného čistého titánu vo vysokoteplotnom a vysoko koncentrovanom roztoku chloridu amónneho, ale tiež výrazne zlepšuje životnosť a ekonomické výhody zariadenia. S neustálym rozvojom vedy a technológie sa očakáva, že zliatina titánu TA10 bude široko používaná a propagovaná vo viacerých oblastiach.