Titan-Tauchsieder werden häufig in Hochtemperatur-Hilfsheizkreisen für die Minerallaugung, Vorwärmtanks für Erzschlamm und mineralreichen Prozesszirkulationssystemen eingesetzt. Der schützende TiO₂-Film verleiht Titan eine hervorragende allgemeine Korrosionsbeständigkeit. Dennoch lagern sich kontinuierlich leitfähige Metalloxidablagerungen aus mineralischer Aufschlämmung auf den Manteloberflächen ab. Diese halbleitenden Oxidablagerungen bilden ausgedehnte leitfähige Kathodenschichten. Zwischen der leitfähigen Oxidschicht und der freigelegten Titanmatrix mit winzigen Filmdefekten bilden sich galvanische Zellen. An Defektstellen kommt es zu einer beschleunigten lokalen anodischen Auflösung. Herkömmliche Kompatibilitätstests mit sauberen Lösungen können die durch leitfähige Ablagerungen hervorgerufene galvanische Verschlechterung nicht simulieren.
In mineralreichen zirkulierenden Flüssigkeiten setzen sich Eisenoxid, Manganoxid und andere halbleitende Mineralpartikel ab und sintern auf der heißen Titanhülle, wodurch kontinuierliche leitfähige Zunderschichten entstehen. Die dicke Oxidablagerung fungiert als großflächige inerte Kathode. Wo winzige natürliche Defekte im passiven Titanfilm vorhanden sind, wird das blanke Metallsubstrat zur lokalisierten Anode. Die kathodische Sauerstoffreduktionsreaktion findet auf der gesamten Oberfläche der leitfähigen Ablagerungen statt und konzentriert den Korrosionsstrom auf kleine anodische Defektzonen. An diesen begrenzten Defektpunkten kommt es zu tiefen Lochfraßbildungen, auch wenn der größte Teil des Mantelbereichs von intakter Oxidschicht bedeckt bleibt.
Während der Frühphase des Betriebs bedeckt dunkler, dichter Mineraloxidbelag den größten Teil der Oberfläche des Heizgeräts. Betreiber können Ablagerungen als Schutzbarriere betrachten. Tatsächlich kommt es zu starken lokalen Lochfraßbildungen, die sich unter Zunderschichten verbergen. Bei längerem Betrieb dringen Löcher in die Mantelwand ein, was zu Medienleckagen und einem vorzeitigen Ausfall des Heizgeräts führt. In Handbüchern zur Materialauswahl wird häufig die Korrosivität der Lösung beurteilt, ohne den galvanischen Effekt zu berücksichtigen, der durch die Verschmutzung halbleitender Mineraloxide entsteht.
Durch gezielte technische Gegenmaßnahmen wird die galvanische Korrosion durch Leitoxidablagerungen unterdrückt. Installieren Sie Vorfiltrationsvorrichtungen, um die Belastung mit suspendierten Mineraloxidpartikeln zu reduzieren. Verbessern Sie die Fließgeschwindigkeit, um die Sedimentation von Kalkablagerungen zu verringern. Planen Sie eine regelmäßige chemische Reinigung ein, um versinterte leitfähige Oxidablagerungen zu entfernen. Führen Sie während der Überholung eine lokale Inspektion mit hoher Vergrößerung und Dickenmessung unter verzunderten Bereichen durch.
表格
| Heizungstyp | Risiko durch durch leitfähige Oxidablagerungen verursachte galvanische Korrosion | Kernabbaumechanismus | Frühdiagnosefunktion | Wichtige technische Maßnahme zur Schadensminderung |
|---|---|---|---|---|
| Titan | Mittelhoch | Halbleitende Mineraloxidablagerungen bilden eine großflächige kathodische Schicht; Winzige Passivfilmdefekte werden zu konzentrierten anodischen Lochfraßstellen | Dunkle, kompakte, gesinterte Mineraloxidschuppen bedecken die Außenseite des Mantels | Reduzieren Sie suspendierte Oxidpartikel; Strömungsgeschwindigkeit erhöhen; regelmäßige chemische Entkalkung; Erkennung der Skalenzonendicke |
| Edelstahl 316L | Hoch | Leitfähige Oxidablagerungen erzeugen einen ähnlichen galvanischen Effekt; Passivfilmschäden und Lochfraß breiten sich schnell aus | Starke fleckige Korrosion unter anhaftendem Mineralbelag | Kontrollieren Sie die Konzentration mineralischer Partikel in der Prozessflüssigkeit streng |
| Quarzglas | Vernachlässigbar | Keine elektrochemische Kopplungsreaktion; An der Rohrwand sammelt sich nur inertes Mineraloxid-Fouling an | An der Quarzoberfläche haften harte Mineraloxidablagerungen | Mechanischer oder chemischer Reinigungsablauf |
| PFA-ummantelt | Vernachlässigbar | Isolierendes Polymer verhindert galvanische Kopplung; Mineraloxid lagert sich nur auf der Außenmanteloberfläche ab | Dicke mineralische Verschmutzung auf Mantelabschnitten mit geringem Durchfluss | Regelmäßige Umwälzspülung und Entkalkung |
Abschluss:Die Korrosionsleistung sauberer Medien kann die Lebensdauer von Titanheizungen in Zirkulationskreisläufen der Mineralverarbeitung nicht vorhersagen. Leitfähige halbleitende Oxidablagerungen bilden großflächige kathodische Oberflächen und konzentrieren den Korrosionsstrom auf kleinere Filmfehler. Die Entfernung von Partikeln und die regelmäßige Reinigung von Ablagerungen sind zentrale Schutzstrategien.
