W zbiornikach magazynujących paliwo odrzutowe, podgrzewanie odzyskanej wody (200 ppm chlorku, pH 6) do 80 stopni. Jaka minimalna ściana z tytanu klasy 2 zapobiega wżerom po 5 latach?

Zbiorniki do przechowywania paliwa odrzutowego mogą gromadzić wodę na dnie w wyniku kondensacji i obsługi paliwa. Odzyskiwana woda to zazwyczaj woda słona (100 do 300 ppm chlorków ze źródeł powietrznych i morskich), zawiera rozpuszczony tlen i śladowe ilości węglowodorów. Ogólnie rzecz biorąc, warstwę wody podgrzewa się do 65-80 stopni za pomocą tytanowych grzejników zanurzeniowych, aby zapobiec rozwojowi drobnoustrojów i tworzeniu się lodu. Titanium Grade 2 jest odporny na wżery w roztworach chlorków aż do krytycznej temperatury wżerów (CPT), która zależy od zawartości chlorków. Klasa 2 jest eksploatowana przy granicy CPT i może ulegać wżerom przez dłuższy czas w temperaturze 80 stopni i 200 ppm Cl⁻. Grubość ścianki zapewnia naddatek na korozję – wżery muszą przejść przez całą ścianę, aby spowodować awarię. W artykule tym określono minimalną grubość ścianki, aby uniknąć perforacji wżerowej w ciągu 5-letniego okresu użytkowania.

200 ppm Cl-}. Zachowanie wżerowe
Stężenie chlorków wynoszące 200 ppm (0,02%) jest skromne w porównaniu ze słoną wodą (19 000 ppm) lub solanką. CPT klasy 2 w 200 ppm Cl⁻ wynosi około 85-90 stopni. W temperaturze 80 stopni stop ma temperaturę poniżej CPT i dlatego w idealnych warunkach wżery nie powinny się rozpocząć. Jednakże w przypadku obsługi zbiorników paliwa odrzutowego efektywny CPT jest zmniejszony przez wiele czynników:

Warunki stagnacji: Brak lub słaby przepływ wody powoduje miejscową akumulację chlorków na powierzchni grzejnika.

Osady Warunki-podobne do szczelin pod osadami utworzonymi przez śluz drobnoustrojów lub warstwy węglowodorów.

Cykle termiczne: Włączanie i wyłączanie grzejnika może uszkodzić warstwę pasywną.

Niski poziom tlenu – aktywność biologiczna może zużywać rozpuszczony tlen i zmniejszać zdolność do ponownej-pasywacji.

Rzeczywisty CPT w tych warunkach terenowych może być od 5 do 10 stopni niższy niż wartość uzyskana w laboratorium. Jednakże w temperaturze 80 stopni mogą wystąpić wżery w przypadku długotrwałego narażenia (miesiące lub lata) pomimo niskiego stężenia chlorków w masie.

Porównanie współczynników propagacji
Po rozpoczęciu wżery rozprzestrzeniają się z szybkością zależną od stężenia chlorków, temperatury i dostępnego tlenu. Dla klasy 2: W temperaturze 80 stopni i 200 ppm Cl-:

Czas do pierwszego stabilnego dołu (czas rozpoczęcia dołu): 1000–3000 godzin (6 tygodni do 4 miesięcy) w warunkach terenowych. W czystych warunkach laboratoryjnych inicjacja może w ogóle nie nastąpić.

Szybkość rozprzestrzeniania się jam po inicjacji: 0,05 do 0,15 mm/rok przy 80 stopniach w 200 ppm Cl⁻. Tempo jest nieco powolne, ponieważ stężenie chlorków jest niskie; Dla porównania tempo rozprzestrzeniania się w słonej wodzie (19 000 ppm Cl-) wynosi 0,5–2,0 mm/rok.

Dla rury o ściance 1,65 mm czas od zapoczątkowania wżeru do perforacji=grubość ścianki / szybkość propagacji=1.65 / 0.10=16.5 lat. Zakłada się jednak, że pojedynczy dół rozprzestrzenia się w sposób ciągły. Rzeczywiście, może powstać kilka jam, a tempo ich rozprzestrzeniania się może wzrastać wraz z głębokością jam w wyniku lokalnego zakwaszenia. Szacowany czas od inicjacji do perforacji wynosi konserwatywnie od 8 do 12 lat.

Grubość ścianki a przeżycie 5-letnie
Grubość ścianki (mm) Oczekiwany czas inicjacji wżeru Czas do perforacji po inicjacji Prawdopodobieństwo 5-letniego przeżycia 0,9 mm Tak (1000-3000 godzin) 5-8 lat 70-80% (pewna szansa)
1,2 mm Tak (1000 do 3000 godzin) 7-12 lat 85-95% 1,65 mm (BWG 14) Opóźnione, ale możliwe 10-15 lat 95-99%
2.0 mm Likely but delayed 12-18 years >99%
Minimalna grubość ścianki wymagana do osiągnięcia ponad 95% prawdopodobieństwa braku perforacji wżerowej w ciągu 5 lat wynosi 1,65 mm. Przy grubości 1,2 mm istnieje 5–15% szans, że wgłębienie, które zainicjuje się wcześnie, może przedostać się przez ścianę w ciągu 5 lat.

PODGRZEWACZE WODY NA PALIWO ODRZUTOWE Tabela zastosowań Warunki pracy Stężenie chlorków Temperatura Zalecana grubość ścianki (stopień 2) Oczekiwana trwałość 5 lat
Good circulation, clean recovered water 100-200 ppm 65-70 °C 1.2 mm >95 %
Typowy zbiornik paliwa do silników odrzutowych (stojący, trochę osadów) 150–250 ppm 75–80 stopni 1,65 mm 95–99%
Marine environment (high chloride incursion) 200-400 ppm 80C 2.0 mm >95%
Poor maintenance (biofilms, sludge)200-300 ppm 80°C 2.0 mm + Grade 7 99%+ Any service with chlorides >500 ppm >500 ppm 80 stopni Nie klasa 2; użyj klasy 7. Konieczna jest klasa 7
Praktyczne sugestie dotyczące zastosowania
W przypadku odzyskanej wody o stężeniu 200 ppm Cl- i temperaturze 80 stopni w zbiorniku paliwa do silników odrzutowych, rura tytanowa klasy 2 (BWG 14, minimalna grubość ścianki 1,65 mm) nie ulegnie perforacji wżerowej w ciągu 5 lat użytkowania z pewnością 95-99%. Cieńsze ściany (1,2 mm) mogą przetrwać, ale ryzyko jest większe. Niskie stężenie chlorków prowadzi do powolnego wzrostu wgłębień (0,05–0,15 mm rocznie), a nawet jeśli wżery się utworzą, ściana o grubości 1,65 mm pozostawia znaczny bufor bezpieczeństwa. W przypadku zbiorników znajdujących się w warunkach przybrzeżnych lub o zawartości chlorków przekraczającej 300 ppm należy określić grubość ścianki 2,0 mm lub uaktualnić ją do klasy 7. Przy zakupie należy poprosić o wytrawioną pastę do polerowania powierzchni (usuwa zanieczyszczenia żelazem, które może powodować wżery). Wykonaj coroczny przegląd. Wymontuj grzejnik. Sprawdź wzrokowo, czy nie ma wgłębień (powiększenie 10x). Zmierz wszelkie zagłębienia za pomocą głębokościomierza. W przypadku zagłębień o głębokości > 0,3 mm wymieniać grzejnik co 5 lat. Klasa 2 zapewnia opłacalne i niezawodne usługi w zastosowaniach związanych z podgrzewaniem wody w zbiornikach paliwa odrzutowego, przy odpowiednim doborze grubości ścianek i okresowej kontroli. W przypadku nowych instalacji należy podać grubość ścianki 2,0 mm lub klasę 7 ze ścianą 1,65 mm, jeśli wymagana jest trwałość 10 lat bez przeglądów.