Úspěšná aplikace slitiny titanu GR12 ve výparníku chloridu amonného

Průmyslově čistý titan vykazuje vynikající odolnost proti korozi v roztoku chloridu amonného při pokojové teplotě. Je však vystaven riziku štěrbinové koroze při vysoké teplotě a vysoké koncentraci roztoku chloridu amonného. Chemický závod v Číně používal odpařovač chloridu amonného z čistého titanu. Po pouhých 8 měsících provozu musel být kvůli silné korozi sešrotován. Jedná se o velký výparník o průměru 1000mm a délce 5000mm. Koncentrace chloridu amonného je 15 %-20 %, provozní teplota je 110 stupňů -120 stupňů, hodnota pH je mezi 4.0-6,0 a konečným produktem jsou krystaly chloridu amonného .

Trubkový plech, svazek trubek a plášť výparníku jsou všechny vyrobeny z průmyslového čistého titanu GR2 a obsah nečistot je přísně kontrolován v určitém rozsahu. Během méně než 8 měsíců provozu však okraj trubkovnice na spodním konci meziohřívací komory a svar na spoji mezi trubkou a trubkovnicí silně zkorodovaly. Celá vnitřní strana nad dolním obratlovým tělem také utrpěla rozsáhlou korozi a došlo k místnímu pronikání s korozními důlky hlubokými až 6 mm a širokými 80 mm-100 mm. Tato skutečnost ukazuje, že průmyslově čistý titan není vhodný pro vysokoteplotní a vysoce koncentrované roztoky chloridu amonného a dochází k silné štěrbinové korozi.

Aby bylo možné dále prozkoumat příčinu koroze, provedli technici metalografickou analýzu a analýzu pomocí rastrovací elektronové mikroskopie na zkorodovaných částech. Výsledky metalografické analýzy ukázaly, že struktura zkorodovaných částí se abnormálně nezměnila a nebyly nalezeny žádné hydridy doprovázející štěrbinovou korozi. Analýza skenovací elektronovou mikroskopií zjistila, že zkorodovaný povrch měl tvar voštiny, ale neexistovaly žádné praskliny. Analýza energetického spektra prvků ukázala, že korozní oblast obsahovala velké množství chlóru a titan v korozní oblasti zjevně absorboval vodík. Tyto výsledky ukazují, že produkty koroze obsahují velké množství chloridových iontů, které vykazují typické charakteristiky štěrbinové koroze.

Aby problém s korozí opravili a prodloužili životnost zařízení, přijali řadu opatření. Nejprve odstranili usazeniny a pod spodní trubkovou desku nainstalovali titanovou stříkací trubku, aby se snížilo usazování vodního kamene. Současně také provedli konstrukční vylepšení přírubového spojení spodního kužele, zvětšili délku přechodové části a vytvořili hladký přechodový úhel s velkým poloměrem, aby se eliminovaly usazeniny a hromadění kapaliny a zabránilo se mrtvým rohům a důlkům kapaliny. stagnace. Tato vylepšení výrazně zlepšila tekutost roztoku chloridu amonného, ​​takže zařízení do 16 měsíců provozu nekorodovalo a životnost se oproti původnímu zařízení zdvojnásobila.

Pro zásadnější řešení však technici použiliTitanová slitina GR12k výrobě odparek chloridu amonného. Titanová slitina GR12 je slitina Ti-0.3Mo-0.8Ni a její složení a obsah nečistot jsou přísně kontrolovány. Provozní praxe ukazuje, že výparníky vyrobené z titanové slitiny Grade12 jsou zcela bezpečné a spolehlivé ve vysokoteplotních a vysoce koncentrovaných roztocích chloridu amonného a není pozorována žádná štěrbinová koroze. Přestože cena materiálu slitiny titanu TA10 je o něco vyšší než cena průmyslového čistého titanu, jeho životnost je více než 15krát delší než u průmyslového čistého titanu. Proto je z ekonomického hlediska velmi nákladově efektivní použití titanové slitiny TA10 k výrobě odparek chloridu amonného.

Stručně řečeno, aplikace titanové slitiny třídy 12 ve výparníku chloridu amonného dosáhla pozoruhodného úspěchu. Řeší nejen problém štěrbinové koroze průmyslového čistého titanu ve vysokoteplotním a vysoce koncentrovaném roztoku chloridu amonného, ​​ale také výrazně zlepšuje životnost a ekonomické výhody zařízení. S neustálým rozvojem vědy a technologie se očekává, že titanová slitina TA10 bude široce používána a podporována ve více oblastech.