Vellykket påføring af GR12 titaniumlegering i ammoniumchloridfordamper

Industrielt rent titanium udviser fremragende korrosionsbestandighed i stuetemperatur ammoniumchloridopløsning. Det er dog i fare for sprækkekorrosion i høj temperatur og høj koncentration af ammoniumchloridopløsning. Et kemisk anlæg i Kina brugte en ammoniumchloridfordamper lavet af rent titanium. Efter kun 8 måneders drift måtte den skrottes på grund af kraftig korrosion. Dette er en stor fordamper med en diameter på 1000 mm og en længde på 5000 mm. Ammoniumchloridkoncentrationen er 15%-20%, driftstemperaturen er 110 grader -120 grader, pH-værdien er mellem 4.0-6.0, og slutproduktet er ammoniumchloridkrystaller .

Rørpladen, rørbundtet og fordamperens skal er alle lavet af GR2 industrielt rent titanium, og urenhedsindholdet er strengt kontrolleret inden for et vist område. Inden for mindre end 8 måneder efter drift var kanten af ​​rørpladen ved den nederste ende af mellemvarmekammeret og svejsningen ved forbindelsen mellem røret og rørpladen kraftigt korroderet. Hele den indvendige side over den nedre hvirvellegeme led også af omfattende korrosion, og der opstod lokal gennemtrængning med korrosionshuller så dybe som 6 mm og 80 mm -100 mm brede. Dette faktum viser, at rent industrielt titanium ikke er egnet til højtemperatur- og højkoncentrerede ammoniumchloridopløsninger, og der vil opstå alvorlig spaltekorrosion.

For yderligere at udforske årsagen til korrosion, udførte teknikere metallografiske og scanningselektronmikroskopiske analyser på de korroderede dele. De metallografiske analyseresultater viste, at strukturen af ​​de korroderede dele ikke ændrede sig unormalt, og der blev ikke fundet hydrider, der ledsagede spaltekorrosion. Scanningelektronmikroskopi-analyse viste, at den korroderede overflade var bikageformet, men der fandtes ingen revner. Grundstofenergispektrumanalyse viste, at korrosionsområdet indeholdt en stor mængde klor, og titaniumet i korrosionsområdet optog naturligvis brint. Disse resultater viser, at korrosionsprodukterne indeholder en stor mængde chloridioner, hvilket viser typiske spaltekorrosionsegenskaber.

For at reparere korrosionsproblemet og øge udstyrets levetid tog de en række foranstaltninger. De fjernede først aflejringerne og installerede et titanium-sprøjterør under den nederste rørplade for at reducere skældannelse. Samtidig foretog de også strukturelle forbedringer af flangeforbindelsen af ​​den nedre kegle, øgede længden af ​​overgangssektionen og dannede en glat overgangsvinkel med stor radius for at eliminere aflejringer og væskeophobning og undgå døde hjørner og huller af væske stagnation. Disse forbedringer forbedrede ammoniumchloridopløsningens flydeevne væsentligt, således at udstyret først korroderede efter 16 måneders drift, og levetiden blev fordoblet i forhold til det originale udstyr.

Men for en mere grundlæggende løsning brugte teknikereGR12 titanlegeringtil fremstilling af ammoniumchloridfordampere. GR12 titanlegering er en Ti-0.3Mo-0.8Ni-legering, og dens sammensætning og urenhedsindhold er strengt kontrolleret. Driftspraksis viser, at fordampere lavet af Grade12 titanlegering er fuldstændig sikre og pålidelige i højtemperatur og høj koncentration af ammoniumchloridopløsninger, og der observeres ingen spaltekorrosion. Selvom prisen på TA10 titanlegeringsmateriale er lidt højere end for industrielt rent titanium, er dets levetid mere end 15 gange længere end for industrielt rent titanium. Derfor er det fra et økonomisk synspunkt meget omkostningseffektivt at bruge TA10 titanlegering til fremstilling af ammoniumchloridfordampere.

Sammenfattende har anvendelsen af ​​Grade 12 titanlegering i ammoniumchloridfordamper opnået bemærkelsesværdig succes. Det løser ikke kun problemet med spaltekorrosion af industrielt rent titanium i højtemperatur og højkoncentreret ammoniumchloridopløsning, men forbedrer også væsentligt udstyrets levetid og økonomiske fordele. Med den kontinuerlige udvikling af videnskab og teknologi forventes TA10 titanlegering at blive meget brugt og fremmet på flere områder.