Çukur korozyonu, titanyum ısıtma tüplerinin tipik lokalize yıkıcı korozyon arızasıdır. Çalışma ortamındaki klorür iyonları, florür iyonları ve diğer halojen iyonları, küçük yüzey kusurlarında titanyum dioksit pasif filminin bütünlüğünü bozar ve bağımsız mikro-anot korozyon çukurları oluşturur. Korozyon derinlik yönünde hızla içeri doğru genişlerken çevredeki ana metal sağlam kalır. Çukurlar sürekli olarak derinleşip birleştikçe boru duvarına nüfuz ederek orta düzeyde sızıntıya neden olurlar. Bu tür korozyon, göze çarpmayan makroskobik özelliklere, güçlü rastlantısallığa ve ani başlangıçlara sahiptir ve titanyum ısı değişim bileşenlerinin en yaygın beklenmedik arıza biçimlerinden biri olarak sıralanır.
1. Çukur Korozyonunun Elektrokimyasal Oluşum Mekanizması
Matrisin aşındırıcı ortamdan izole edilmesi için titanyum yüzeyinde kendiliğinden yoğun bir inert TiO₂ koruyucu film oluşur. Halojen iyonları pasif tabakanın mikro çiziklerine, inklüzyon kusurlarına veya zayıf alanlarına adsorbe edildiğinde, oksit filmdeki oksijenin yerini alır ve koruyucu pasif yapıyı kısmen tahrip ederek çözünür titanyum halojenür maddeleri üretir. Korozyon ürünleri çukur açıklığını kapatarak çukur içinde halojen iyonlarının yoğunlaşmaya devam ettiği ve pH değerinin düştüğü kapalı bir mikro ortam oluşturur. Çukurun iç duvarı anot görevi görür ve sürekli olarak çözünür, dışarıdaki geniş-alanlı sağlam pasif yüzey ise çukurun içindeki anodik reaksiyonu hızlandırmak için katot görevi görür. Korozyon yatay olarak yayılmak yerine dikey olarak aşağı doğru gelişir, sonunda tüp duvarını delerek ekipman sızıntısını tetikler.
2. Çukur Korozyona Karşı Hassas Tipik Konumlar
Halojen-içeren sıvının buharlaştığı ve iyon zenginleştirmesi için kristalin tuzu çökelttiği sıvı seviyesi dalgalanma bölgeleri;
İşleme, nakliye ve kurulum sırasında kalan mekanik çizikler, girintiler ve çarpışma hasarları;
Tortu, tortu ve tortuların altında iyon birikmesine yol açan eklentilerin kapladığı alanlar;
Gevşek oksit katmanlarına ve eksik-kaynak sonrası pasivasyon onarımına sahip kaynaklı alanlar;
uzun süreli statik ortama ve sürekli aşındırıcı anyon birikimine sahip ölü su bölümleri.
3. Titanyum Çukurlaşma Korozyonunu Hızlandıran Temel Faktörler
Dolaşımdaki proses ortamında yüksek konsantrasyonda klorür ve florür iyonları;
Pasif filmi aşındırmak için halojen iyonlarının kimyasal aktivitesini artıran yüksek çalışma sıcaklığı;
İşleme sonrasında temizlenmemiş kaynak oksit derisi ve yüzey mekanik hasarı;
Kapsamlı yıkama ve drenaj yapılmadan-tamamen aşındırıcı sıvının bağlı olduğu uzun süreli kapatma;
Titanyum yüzeyinde ince, süreksiz doğal pasif film.
4. Çok-Bütün-Bağlantı Önleme Teknik Önlemleri
① Ortamdaki halojen iyon içeriğini sıkı bir şekilde kontrol edin
Sıvı sistemindeki flor ve klor iyonlarının konsantrasyonunu azaltmak için filtreleme ve tuzdan arındırma tesisleri kurun.
② Yüzey kusurlarını ortadan kaldırın ve kaynak-sonrası işlemleri standartlaştırın
Çapakları ve çizikleri zımparalayın; Oksit tabakasını çıkarmak ve tekdüze bir pasif filmi yeniden oluşturmak için kaynak sonrasında asitleme ve pasifleştirme gerçekleştirin.
③ Tortuları düzenli olarak temizleyin ve kalan sıvıyı boşaltın
Tuz kristalleşmesini ve yerel iyon konsantrasyonunu önlemek için ekipmanın çalışmadığı süre boyunca tüm ortamı boşaltın ve boru hatlarını yıkayın.
④ Yüzey pasivasyon takviyesini güçlendirin
TiO₂ filmini yapay olarak kalınlaştırmak ve iyon penetrasyonuna ve film bozulmasına karşı direnci artırmak için anodik oksidasyonu benimseyin.
⑤ Çalışma sıcaklığının makul üst sınırını ayarlayın
Aşındırıcı anyonların koruyucu katmana karşı aşındırma kapasitesini azaltmak için uzun süreli-aşırı-sıcaklıkta hizmetten kaçının.
5. Önleme Etkisi Karşılaştırma Tablosu
表格
| Tedavi ve Çalışma Modu | Çukurlaşma Korozyon Riski | Önerilen Optimizasyon Planı |
|---|---|---|
| Temizlenmemiş kaynak oksit + yüksek flor/klorür ortamı | Son derece yüksek hızlı noktasal delinme riski | Asitleme pasivasyonunu gerçekleştirin ve su kalitesini hemen optimize edin |
| Kaynak sonrası pasivasyon + periyodik temizlik bakımı | Çukur başlangıcını ve genişlemesini etkili bir şekilde engelleyin | Standart üretim ve işletme özellikleri |
| Anodik oksidasyon güçlendirme + orta saflaştırma | Minimum çukurlaşma korozyon eğilimi | Sert halojen-içeren çalışma koşulları için tercih edilen şema |
Çözüm
Titanyum ısıtma borularının çukurlaşma korozyonu, pasif filmin halojen iyonları tarafından lokal olarak parçalanmasından ve çukurların içindeki hızlandırılmış elektrokimyasal korozyonun tıkanmasından kaynaklanır. Temel önleme stratejileri arasında ortamdaki aşındırıcı iyon konsantrasyonunun azaltılması, yüzey hatası başlangıç noktalarının ortadan kaldırılması, pasifleştirme işlemi yoluyla kaynak hasarının onarılması ve statik artık sıvıdan tuz birikmesinin önlenmesi yer alır. Bitirme işleminin kapalı-döngülü kontrolü, yüzey koruması ve günlük çalışma bakımı, titanyum ısıtma borularının çukurlaşma korozyonundan kaynaklanan gizli sızıntı risklerini tamamıyla ortadan kaldırabilir.
