Dab tsi yog qhov tseem ceeb Sheath Thickness rau 316 Stainless Steel Heaters nyob rau hauv 15% Ferric Chloride Etching Solution ntawm 55℃nrog ib nrab Submersion

Qhov Kev Lag Luam Yooj Yim - tawm hauv Kev Ua Phem Oxidising Chloride Kev Pabcuam

FeCl₃ (ferric chloride) yog ib qho ntawm feem ntau caustic compounds nquag siv nyob rau hauv industrial etching thiab dej khib nyiab. Ntawm 15% concentration thiab 55 ° C cov tshuaj no muaj peb yam aggressive yam: siab concentration ntawm chloride ions (kwv yees li 10% los ntawm qhov hnyav), oxidising ferric ion tuav lub siab electrochemical muaj peev xwm thiab acidic pH (feem ntau yog 1.5-2.5). Qhov chaw no yog qhov zoo sab nraum cov qauv kev khiav hauj lwm ntawm 316 stainless hlau. Qhov tseem ceeb pitting kub rau 316 hauv ferric chloride yog qis dua 30 ° C thiab yog li ntawm 55 ° C pitting yog qhov tseeb thiab ceev. Nyob rau hauv qhov kev pab cuam no lub luag hauj lwm ntawm sheath thickness tsis yog los tiv thaiv corrosion, tab sis muab cov hlau txaus kom muaj peev xwm ciaj sia nyob rau hauv lub pitting xav tau thiab kev ua phem rau ib tug teeb meem kev pab cuam lub neej. Lub thickness tseem ceeb yog qhov tsawg kawg nkaus thickness uas yuav tsum tau perforated nyob rau hauv yuav tsum tau lub sij hawm ntawm kev ua hauj lwm thiab tshaj qhov uas cov hlau ntxiv tau diminishing rov qab los raws li tus nqi corrosion yog nws tus kheej-accelerating.

Pitting hauv Ferric Chloride Solutions

Qhov kev sim ib txwm rau pitting tsis kam ntawm stainless hlau yog ASTM G48 (tsis yog G46). Qhov kev sim siv 6% ferric chloride ntawm 50 ° C. Raws li cov xwm txheej no, 316 stainless hlau feem ntau qhia pitting tom qab 24-72 teev nrog qhov tob ntawm 0.2-0.5 hli. Aggressiveness yog ntau dua nyob rau hauv 15% ferric chloride ntawm 55 ° C. Kev tshawb pom hauv chav kuaj pom pom tias 316 stainless hlau daim coupon raug rau 15% FeCl3 ntawm 55℃tsim pitting pom nyob rau hauv 4-8 teev, nrog rau qhov tob tob txog 0.5-1.0 hli tom qab 100 teev ntawm kev sib txuas mus tas li. Lub pitting yog txheej txheem autocatalytic, ib zaug ib lub qhov dej pib lub hydrolysis ntawm ferric chloride nyob rau hauv lub qhov dej tsim ib tug heev acidic, chloride nplua nuj ib puag ncig uas nyiam tom qab dissolution. Qhov kev loj hlob ntawm qhov chaw nyob hauv qhov chaw no yog linear lossis nrawm me ntsis, feem ntau yog 0.1-0.3 hli nyob rau ib hnub ntawm kev kis mus tas li. Rau lub tshuab cua sov tsis sib xws, zoo li 8 teev hauv ib hnub, 5 hnub hauv ib lub lis piam, qhov kev txhim kho qhov zoo yog li 0.03-0.10 hli txhua hnub ua haujlwm. Qhov kev npaj siab tshaj plaws qhov tob rau lub neej kev pabcuam rau lub hlis (kwv yees . 500 sijhawm ua haujlwm) yog 2-5 hli.

Ib nrab Immersion thiab Attack hauv Vapor Phase

Qhov xav tau rau ib nrab submersion ntxiv ib qhov thib ob, txaus ntshai, tsis ua haujlwm mechanism. Cov kua -vapor interface yog qhov tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv ferric chloride kev pab cuam txij li thaum evaporation concentrates ntsev nyob rau hauv sheath nto saum cov kua kab. Cov dej evaporates thiab cov ferric chloride crystals sib sau rau ntawm cov ntaub qhwv kub. Cov deliquescent crystals nqus noo noo los ntawm huab cua thiab tsim cov brine saturated uas yog corrosive ntau dua li cov tshuaj ntau. Cov kua kub yog feem ntau qis dua qhov ntsuas kub ntawm qhov nthuav tawm ntawm lub plhaub rau lub vapor, vim tias cov cua txias tsis zoo dua li cov kua txias. Rau lub rhaub nrog tag nrho cov immersion ntev ntawm 500 mm thiab 100 mm saum cov kua, qhov chaw raug tuaj yeem yog 80-100°C thiab ntu immersed 55-60°C. Ntawm qhov kub siab dua no tus nqi ntawm corrosion nyob rau hauv vapor cheeb tsam tuaj yeem yog 5 mus rau 10 npaug ntau dua hauv cov kua. Rov ua dua qhov kev tshuaj xyuas ntawm cov cua sov ib nrab hauv cov ferric chloride tso tsheb hlau luam tau pom tias qhov ua tsis tiav yog tshwm sim ntawm cov kua-vapor interface thiab tsis nyob rau hauv tag nrho cov immersed cheeb tsam. Yog li lub thickness tseem ceeb rau qhov kev pabcuam no yog tswj los ntawm tus nqi nres ntawm lub interface es tsis yog los ntawm cov kua ua kua ntau.

Thermal Constraints thiab txwv ntawm Thick Walls

Lub thermal txim ntawm cov phab ntsa tuab yog teeb meem hauv kev pabcuam ferric chloride, tsim kom muaj kev tawm tswv yim txaus ntshai. Yog hais tias lub rhaub yog ib nrab raus, qhov nthuav tawm yog txias los ntawm ntuj convection rau huab cua. Lub tshav kub kis coefficient ntawm huab cua tsuas yog 10-30 W / m2·K tab sis rau cov kua nws yog 500-1000 W / m2·K. Qhov uas raug kub hnyiab ntawm qhov kub thiab txias ntau dua li qhov immersed. Siv cov phab ntsa tuab (2.5 hli es tsis txhob 1.5 hli) ua rau kom qhov kub ntawm qhov tshwm sim los ntawm ib qho ntxiv 15-25 ° C, vim tias phab ntsa loj insulates cov hlau sab hauv. Tus nqi corrosion ntawm 316 stainless hlau hauv ferric chloride brine ntawm 120 ° C yog kwv yees li peb zaug ntawm 100 ° C. Cov phab ntsa tuab, txawm hais tias npaj los ua cov hlau ntau dua, qhov tseeb tuaj yeem txo qhov kev pab cuam lub neej, vim nws ua rau qhov kub thiab txias thiab nrawm nrawm. Thermal modeling qhia tias lub 12 hli txheej txoj kab uas hla lub rhaub ua hauj lwm ntawm 8 W / cm² nyob rau hauv 55 ° C ferric chloride nrog 100 hli raug rau huab cua ntawm 25 ° C yuav muaj qhov raug seem ntawm 95 ° C rau ib tug 1.2 hli phab ntsa, 110 ° C rau ib tug 1.8 hli phab ntsa thiab 125 ° C rau phab ntsa. Tus nqi corrosion ntawm 125℃yog kwv yees li tsib npaug ntawm 95 degree. Yog li ntawd lub neej kev pab cuam zoo tsis nce proportionally rau lub thickness.

Cov lus pom zoo ntawm cov thickness tseem ceeb rau kev pabcuam luv luv

Vim yog ib puag ncig nruj thiab tus kheej - nrawm nrawm ntawm qhov kev tawm tsam, lub tswv yim tsim rau ferric chloride heaters yuav tsum hloov ntawm "lub neej ntev" mus rau "lub neej luv luv nrog kev npaj hloov." Yam tsawg kawg nkaus thickness ntawm 1.8-2.0 hli yog tsim nyog rau lub neej kev pab cuam ntawm 6 lub hlis nrog 8 teev ua hauj lwm ib hnub twg. Lub thickness muab cov hlau txaus los tiv thaiv qhov kev cia siab 2-5 hli pitting ntawm cov kua-vapor hu. Cov phab ntsa nyias nyias 1.2-1.5 hli feem ntau yuav perforate hauv 2-4 lub hlis. Cov phab ntsa Thicker tsis pom zoo siab tshaj 2.5 hli, vim tias lub thermal txim ua rau qhov kub thiab txias ntawm qhov kub ntawm qhov kev sib txhuam nrawm mus rau qhov taw tes uas cov hlau ntxiv tsis muaj txiaj ntsig zoo. Lub neej ua haujlwm 3 lub hlis yog txaus nrog lub thickness ntawm 1.5-1.6 hli . 1.2mm thickness tej zaum yuav txaus rau ib lub hlis kev pab cuam lub neej los yog rau ib batch txheej txheem. Nyob rau hauv txhua rooj plaub, lub rhaub yuav tsum tau pom raws li ib tug consumable nrog ib tug teem sij hawm hloov.

Lwm cov tswv yim uas tuav cov phab ntsa tuab

316 stainless hlau ntawm txhua qhov ua tau zoo yuav tsis tuaj yeem tiv taus ntev ntev - siv 15% ferric chloride ntawm 55 ° C nrog ib nrab submersion. Cov lus nug tseem ceeb hauv engineering tsis yog qhov tuab siv li cas. Nws yog seb 316 tuaj yeem siv txhua. Cov khoom siv rau ferric chloride cua sov yog Titanium (Qib 2). Titanium tsim cov txheej txheem ruaj khov nyob rau hauv ferric chloride thiab tsis pits txawm tias ntawm 80-90 ° C. Lub 1.0-1.2 hli titanium sheath yuav kav 10-20 npaug ntev dua li 2.5 hli 316 sheath. Yog tias tsis muaj titanium, kev tiv thaiv zoo heev tuaj yeem tau txais nrog fluoropolymer coated heaters (PTFE los yog PFA tshaj 316 core) uas cais cov hlau los ntawm kev daws. Txawm li cas los xij, yog tias daim ntawv thov zoo li lub tshuab cua sov ib txwm nyob hauv dej (tsis muaj vapor interface), ces 316 ntawm 2.0 hli thickness tuaj yeem kav li 6 mus rau 12 lub hlis, tab sis cov txheej txheej los yog titanium xaiv tseem zoo dua.

Xaus: Cov thickness tseem ceeb rau kev pab lub neej txhais

Qhov tseem ceeb sheath thickness rau 316 stainless hlau rhaub nyob rau hauv 15% ferric chloride ntawm 55℃nrog ib nrab submersion yog 1.8-2.0 hli rau ib tug rau -hli kev pab cuam lub neej nyob rau hauv intermittent ua hauj lwm. Qhov tuab no yog kev sib haum xeeb ntawm qhov tsim nyog rau cov hlau cia thiab thermal acceleration ntawm corrosion uas tshwm sim nrog cov phab ntsa tuab. Cov phab ntsa nyias ua tsis tiav dhau los ntawm kev sib tsoo ntawm cov kua roj sib cuag. Thicker barriers ntxiv tsis muaj lub neej, tab sis ceev nres thiab ua rau kom qhov sov so ntawm qhov chaw raug. Cov lus qhia tseem ceeb tshaj plaws yog kom tsis txhob 316 SS hauv qhov kev pabcuam no yog tias muaj lwm txoj hauv kev. Yog xav tau, tus engineer yuav tsum muab qhov kev pab cuam lub neej nyob rau hauv lub hlis, cov sij hawm ua hauj lwm txhua hnub thiab qhov ntev ntawm cov vapor cheeb tsam. Cov ntaub ntawv no yuav txiav txim siab seb 316 puas tsim nyog lossis yog tias xav tau titanium lossis coated sheaths. Cov lus qhia tshwj xeeb yuav tsum muaj ib lub sijhawm tshuaj xyuas nyob rau ntawm ib nrab ntawm qhov kev pab cuam lub neej los saib xyuas qhov tob thiab txiav txim siab seb puas yuav tsum tau hloov thaum ntxov.