Kuinka jaksollinen upotussyvyys (30 % vs

Fosforihappolieteessä – fosforihapon (30-50 %), saostetun kipsin (CaSO 4 .2H 2 O), piidioksidin ja metallisulfaattien viskoosinen seos – pystysuorat titaanilämpösauvat kärsivät epätasaisesta korroosiosta. Se täytetään, tyhjennetään ja laskeutuu säännöllisesti ja lietteen taso vaihtelee. Suurimman kuopan syvyyden sijainti määräytyy kahdella ristiriitaisella tekijällä, nimittäin upotussyvyydellä eli lietteeseen upotetun sauvan pituuden osuudella. 30 %:n upotuksessa (useimmiten höyrylle alttiina) happipitoisuus solut hallitsevat, ja kuopan suurin syvyys on lietteen ja ilman rajapinnassa (meniskissä). 70 %:n upotusasteella (pääasiassa upotettuna) lietteen kerääntyminen on hallitseva prosessi, ja suurin kuoppasyvyys tapahtuu pohjakärjessä, johon laskeutuneet materiaalit kerääntyvät. Tämän muutoksen ymmärtäminen on tärkeää kohdistettujen tarkastusten ja huollon suunnittelussa.

Kaivon sijainnin siirtymisen mekanismi vedenalaisen syvyyden muuttuessa

Jos sauva on osittain upotettuna (30%), lietelinja on lähellä sauvan yläosaa. Meniskillä oleva ohut lietekalvo haihtuu ja väkevöittää fosforihappoa ja fluorideja erittäin korkeiksi tasoiksi. Differentiaalinen ilmastus tekee lietteen-ilmarajapinnasta erittäin vakavan rakoympäristön, ja pistekorvaus alkaa 200–500 tunnista. Kun 70 % tangosta on upotettuna, lietelinja on lähellä yläosaa ja tangon pohjalla on pitkä kosketus laskeutuneiden kipsi- ja metallisulfaattihiukkasten kanssa. Kärjessä vallitsee saostuman alainen-korroosio, joka synnyttää kuoppia raskaan lietekerroksen alle, jossa ei ole happea ja klorideja tai fluorideja keskittyy. Korroosion nopeutta kärjessä lisää myös galvaaninen toiminta upotetun ja höyryvyöhykkeen välillä.

Kvantitatiivinen kuopan syvyyden jakautuminen eri upotussyvyyksillä

Fosforihappolieteessä (40 % P2O5, 20 % kiintoaineita, 1500 ppm fluoria) on suoritettu kontrolloituja testejä 150 asteessa 1 000 tunnin aikana, mikä osoittaa ainutlaatuiset kuoppasyvyysjakaumat. 30 %:n upotuksessa (70 % sauvasta höyryvyöhykkeellä) suurin kuopan syvyys on 0,6-1,2 mm lietelinjalla (meniskki 30 % pituudesta pohjasta). Alle 0,1 mm:n kuoppia havaitaan höyryvyöhykkeellä meniskin yläpuolella ja 0,2-0,4 mm:n kuoppia alakärjessä. 50 %:n upotusasteella (tasainen upotus) havaitaan bimodaalinen jakautuma 0,4-0,8 mm:n kuoppien ollessa lietelinjassa ja pohjakärjessä. 70 % upotuksella (30 % höyryvyöhykkeellä) suurin kuopan syvyys on pohjakärjessä (0,8-1,5 mm) ja lieteviivassa näkyy 0,3-0,6 mm kuoppia. 100 % upotettuna (täysin upotettuna) kuopat jakautuvat tasaisesti alaosaan 0,5–1,0 mm syvyydessä ja meniskin vaikutus katoaa kokonaan.

Kaivon sijaintiin vaikuttavat upotuskierto ja lietteen koostumus

Pyörityksen tiheys ja lietteen kiintoainepitoisuus vaikuttavat maksimipistekorkeuden alueelle. Meniskissä on 0,8-1,2 mm:n kuoppia jatkuvalla 30 % upotuksella ja 20 % lietteen kiintoainepitoisuudella 1000 ppm fluoria. Samoissa olosuhteissa, tasaisen 70 %:n uppoamisessa, pohjakärjessä on 0,9–1,5 mm:n kuoppia. Päivittäisissä 30–70 %:n upotussykleissä meniskin ja pohjakärjen vauriot ovat voimakkaita (kuoppasyvyys 1,2–2,0 mm) molemmissa paikoissa. Pohjakärjen kuopat kasvavat 1,5-2,5 mm:iin korkeammalla kiintoainepitoisuudella (40 %) jatkuvalla upotuksella (70 %). Pienemmillä kiintoainepitoisuuksilla (10 %) ja tasaisella 30 % upotuksella meniskin kuopat vähenevät 0,3-0,6 mm:iin, koska vähemmän lietettä kerääntyy rajapinnalle. Fluoridipitoisuuden vaikutus kuoppiin on kiihtyvä kaikissa paikoissa, eikä se vaikuta kuoppaussyvyyden enimmäissyvyyteen tietyssä upotuksessa.

Upotussyvyyden säätö kaivon sijainnin ohjaamiseksi

Seuraava taulukko sisältää ohjeet upotussyvyyden säätelyyn kaivojen sijoittamisen säätelemiseksi ja lämmittimen käyttöiän pidentämiseksi fosforihappolieteessä 150 C:ssa.

Suositeltu upotussyvyyden toimintastrategia PerusteetPalvelun odotettu käyttöikä (1,5 mm seinä)
Kiinteä upotus 100 % (täysin upotettu) Ei meniskin hyökkäystä, korroosio jakautuu tasaisesti 1-2 vuotta
Kiinteä upotus 100-prosenttisella lietteen puhalluksella ja lietteen pohjalla Vähentää pohjakärjen -laskukorroosiota 2–3 vuotta
Säännöllinen tyhjennys valmis. Älä upota osittain. Tyhjennys muodostaa meniskin. Säilytä veden alla vähintään 1-2 vuotta
Höyrylämmittimen alaosa (käänteinen) Ei suositella Meniscus siirtyy ylös; vastaavaa haittaa<1 year
Viikoittain käännetty lämmitin 180 astetta Upotus kaikki Meniskin ja kärjen välinen vaurio on 2-3-kertainen
Suunnittelua vedenalaisen ohjauksen lisäksi

Titaanilaadulla on huomattava vaikutus kuopan etenemisnopeuteen, mutta ei maksimihyökkäyksen kohtaan. Grade 7 (palladium-stabiloitu) parantaa kuopan etenemistä 50-70 % meniskin ja pohjakärkien kohdissa. Seinämän paksuus sallii korroosion; 2,5 mm seinä, jossa on 1,0 mm vuodessa kuoppia pahimmassa kohdassa, kestää 2,5 vuotta. Lietteen tasoa tulee seurata säännöllisesti; tasosäädin, joka pitää upotuksen aina täynnä, eliminoi meniskin. Säännöllinen lietteen puhallus (laskeutuneiden kiintoaineiden säännöllinen poisto pohjasta) minimoi saostuman alikorroosion kärjessä. Jos osittaista upottamista ei voida välttää, odotettuun meniskivyöhykkeeseen asennetaan PTFE-holkki titaanin eristämiseksi tiivistetystä lietekalvosta.

Koulutetun määrittelyn tekeminen

Suunnittele säiliö pitämään pystysuoraa titaanista valmistettua lämpösauvaa fosforihappolieteessä 150 asteessa 100 %:n upotettuna koko ajan. Asenna tasonsäätöjärjestelmä, jossa on varoitus 90 %:n upottamisesta ja lämmittimen katkaisu-80 %:n kohdalla meniskin altistumisen estämiseksi. Olemassa oleville lämmittimille, joiden on toimittava osittaisella upotuksella, määritä luokan 7 titaani ja PTFE-kutisteholkki, jonka pituus on 100 mm ennustetussa lietelinjassa. Tangon ultraäänipaksuuskartoitus meniskivyöhykkeellä ja pohjakärjellä tulee tehdä kolmen kuukauden välein käytön aikana. Jos kuopan syvyys on suurempi kuin 0,5 mm kummassakin paikassa, käännä lämmitintä 180 astetta (jos symmetrinen) tai vaihda se. Tietäen, kuinka upotussyvyys vaikuttaa kaivon suurimman syvyyden asentoon, insinööri voi soveltaa erityisiä tarkastus- ja lievennysmenetelmiä fosforihappolietteen pystysuuntaisiin titaanilämmittimiin.