U električnom grijaču od titana koji se koristi za održavanje 20% kaše natrijevog bikarbonata na 60 stupnjeva, zašto grijač kvari brže zbog abrazije od kristala bikarbonata nego zbog elektrokemijske korozije?
Ostavite poruku
U kaši od 20% natrijevog bikarbonata (NaHCO3) na 60 stupnjeva, kristali bikarbonata talože se dok se otopina zagrijava. Ovi kristali imaju Mohsovu tvrdoću od 2,5–3,0, što je manje od tvrdoće titana (3,5–4,0), ali u uvjetima tečenja uzrokuju abrazivno trošenje. Brzina abrazije (0,2–0,5 mm godišnje) premašuje brzinu elektrokemijske korozije (0,01–0,05 mm godišnje) za 10–20×, čineći abraziju dominantnim mehanizmom kvara.
Kvantitativna abrazija naspram elektrokemijske korozije
U 20% NaHCO₃ suspenziji na 60 stupnjeva, protok od 2 m/s:
| Mehanizam | Brzina uklanjanja materijala (mm/godina) | Doprinos neuspjehu (%) |
|---|---|---|
| Elektrokemijska korozija | 0.01–0.05 | 5–10 |
| Abrazija (udar kristala) | 0.15–0.35 | 60–75 |
| Erozija-korozija (sinergija) | 0.05–0.15 | 15–30 |
| Ukupno | 0.25–0.55 | 100 |
Učinak koncentracije krutih tvari i brzine protoka
| Bikarbonatne krutine (tež.%) | Brzina protoka (m/s) | Stopa abrazije (mm/godina) | Ukupni materijalni gubitak (mm/godina) |
|---|---|---|---|
| 10 | 1 | 0.08–0.15 | 0.12–0.22 |
| 20 | 1 | 0.12–0.25 | 0.18–0.35 |
| 20 | 2 | 0.20–0.40 | 0.25–0.55 |
| 30 | 2 | 0.30–0.55 | 0.40–0.70 |
| 20 | 3 | 0.35–0.65 | 0.45–0.80 |
Vodič za zaštitu od habanja
| Stanje gnojnice | Preporučena zaštita | Očekivani vijek trajanja (stjenka od 1,5 mm) |
|---|---|---|
| Niska krutina (<10%), low velocity (<1 m/s) | Nijedan | 5–8 godina |
| Umjerena krutina (10–20%), mala brzina | Tvrdo{0}}nasloj (TiN premaz) | 3–5 godina |
| High solids (>20%), umjerena brzina (1–2 m/s) | Zamjenjivi rukavac za habanje | 2–3 godine |
| Severe (>20%, >2 m/s) | Redizajn: smanjite brzinu | 1–2 godine |
Inženjerska preporuka
Za uslugu gnojnice bikarbonata, smanjite brzinu protoka ispod 1 m/s i minimizirajte koncentraciju krutih tvari. Stavite TiN premaz (tvrdoće 2000 HV) na površinu grijača kako biste bili otporni na abraziju. Kontroliranjem abrazivnog trošenja, inženjer rješava dominantni mehanizam kvara.
