Химиялык ташууда кылым түтүктөрдүн кандай артыкчылыктары бар?

Агрессивдүү химиялык муранда өзгөчө коррозияга каршы туруу

Хром жана Молибден Аллоялык Түтүкчөнүн Коррозияга Каршы Турушун Кандай Жакшыртат

Хром ауага тийип калганда, металл түтүкчөлөрдү коррозиядан коргоо үчүн «пассивдүү оксиддүү катмар» деп аталган нерсени түзөт. Молибден кошулганда бул коргоо дагы да жогорулатылат, айрыкча хлордуу жерлерде, мисалы, химиялык иштетүү жайында пайда болгон тескейлер менен трещинкаларга каршы. Бул жерде аздап гана молибден – эрнең 2–3 пайызы – кышкылга тийип калганда коррозия маселелерин эки эсе кемитет. Кийинки болуп жаткан нерсе – бул өзгөчө ириктер түзүлөт, алар ушундай шарттардын астында кадимки металлдарга караганда көпкө калат, демек алар күндөн күнгө химиялык заттарды түтүк аркылуу ташыганда жүздөгөн жылдар бою турат. Андан тышкары, бул материалдар өздөрү аркылуу өтүп жаткан заттар менен оңой реакцияга түшбөгөндүктөн, дары-дарылар сыяктуу сезгичтүү өнүмдөр менен иштеген өндүрүшчүлөр өндүрүш процесси учурунда булгануунун төмөнкү коркунучунан пайда алат.

Коргошундурган түтүктор менен углеродтуу болот: кычкыл жана тотугуч шарттардагы иштеши

Углеродтуу болот химиялык чөйрөдө начар иштейт: сапаты төмөн күкүрт кычкылында коррозия деңгили 5 мм/жылдан ашып, туз кычкылында 10 мм/жылдан да жогору болот — убакыттын ондой болсо бир жылга чейин гана пайдаланууга мүмкүндүк берет. Анын каршысынча, коррозияга каршы коргошундар өзгөчөлүк көрсөтөт:

Бул иштеши тотугуч агенттер, мисалы, азот кычкылы менен кеңейет, анда углеродтуу болот ылдам түрдө зарарланат, ал эми хром-никель коргошундар туруктуу, коргоочу пленкалар түзөт. Бул айырма казаалуу химикаттарды ташууда маанилүү болуп саналат — анткени минималдуу суусуу дагы чөйрөгө, коопсуздукка жана нормативдик жыйношторго олку зарар келтирет.

Чыгым менен иштешинын барабарчылыгы: Жогорку классындагы коргошундор кайсы учурда ашыкча белгиленген болушу мүмкүн

Молибденге бай легирлер жана никель негиздеги материалдар коррозияга каршы чынында эле жакшы коргоо көрсөтөт, бирок алар көбүнчө карбонаттуу болоттон 3–5 эсе кымбат турат. Бирок ушул кошумча акчаны жумшоо ар дайым тийиштүү эмес. Нейтраллык pH суюктуктар менен иштөө, хлордуу мазмуну төмөнкү аймактар же нормалдуу температурада иштеген жабдыктар үчүн 304 эретме болот сыяктуу арзан алмаштыруулар коррозияга каршы туруктуу болушу мүмкүн. Инженерлер белгилүү бир металлды тандамастан мурда системадан өтүп жаткан химикаттар, иштөө учурундагы температура, физикалык кыймыл-аракеттер жана компоненттердин бул шарттарга канча убакыт тутануусу киргизилген бир нече факторду карап чыгуулары керек. Бир химиялык бекеттиң өзү орточо кислоталуу ташуу желдорундагы кымбат никель легирлеринен дуплекс эретме болот трубаларына которулгандан кийин жылына 1,2 миллион доллардан ашык утуп алган. Бул өзгөртүү иштөөнү бузбастан убакыт өткөн сайын чыгымдарды түбүнө чейин кыскартты.

Узак мөөнөттүк төгөмсүздүк жана Үзгүлтүксүз химиялык иштетүүдө иштөө ыңгайлуулугу

Жылуулук циклине жана үзгүлтүксүз химиялык әсерге каршы турган

Кыйын химикаттарга узак мөөнөттө туташуу жана сансыз жылуулук циклдеринен өтүшкөндөн кийин да калай бааларынын берметириги башка материалдарды тез бузулушуна алып келет. Мисалы, 316L эритме болбогон болот, ал 500 градус Цельсийден жогорку температурада жылуулуктук чаргалоону кармоот. Бул трубалар 10% концентрациядагы күкүрт кышкылына да жакшы каршы турушат, ошондой эле хлордуунун деңгээли жогору болгон муздак шарттарда стресс коррозиясын пайда кылбай ийгиликтуу иштейт. Алар эмнеге мындай чыдамдуу? Алардын бетинде хром-никель оксиддин коргоочу катмары табигый жол менен пайда болот, материалдын ичинде бир учуруктуу структура бар. Бул комбинация убакыт өтүсүнө тарам талаңкай же сынгыч жерлер пайда болушун токтотот. Өнөр жай боюнча маалыматтарга караганда, химикаттарды ташууда бул эритме трубалар стандарттык көмүртектүү болоттордон үчтөн беш эсе чейин узакка мурдатай иштейт. Ошондой эле, бул маселени изилдеген коррозия инженерлеринин айтымында, эритме трубаларды колдонуучу объекттердин уланган иште айланача 40% аз болуп турган күтүүсүз токтоолорду билдирет.

Тазалыкты камсыз кылуу: Кыймылмалуу түтүктөр менен Төмөнкү Лашылуу Кооптуулугу

Коргошундук түтүкчөлөр ичинен өтүп жаткан материалдар менен химиялык реакцияга түшбөйт, анткени алар ташыган суюктуктарга металл кирип калбайт. Бул фармацевтикалык ингредиенттер, абдан таза эриткичтер же пероксид эритмелери сыяктуу кичинекей булгануулар да маанилүү болгон жагдайларда абсолюттук мааниге ээ. Бул түтүкчөлөр туура пассивдөөн өткөндөн кийин, мигрициялоочу темирдин мөөнөтү 1 квадрат сантиметрге 0,01 микрограммдан ашпайт. Бул төмөнкү деңгээл узак аралыктар боюнча химиялык реакциялардын болушун токтотот жана pH деңгээлин 0,1 бирдик ичинде туруктуу кармоого мүмкүндүк берет. Кадимки пластик түтүкчөлөр бул ишти кармоого мүмкүндүк бербейт, анткени алар органикалык материалдарды жутуп, УК стерилизация процесстеринде бузулушат, ошондуктан бүгүнкү «Туура өндүрүштүн практикасы» стандарттарына ылайык иштөөнү талап кылган бардык ишканалар үчүн коргошундук түтүкчөлөр зарыл. Ошондой эле, алардын гладкий ички бети суюктуктар системанын ичинде жогорку ылдамдык менен кыймылдаганда азыраак бөлүндүлөр чыгышын камсыз кылат. Азыраак бөлүндүлөр болсо, бул компанияларга ар бир жолу 2023-жылы Ponemon Institute тарабынан жасалган изилдөө боюнча 740 миң долларга тийген чыгым келтирген булгануу көйгөйлөрүнүн болушуна алып келбейт.

Курчуу ташууда жогорку басым жана температуура өстүгүндө иштөө

Эскиридиолбой турган шарттарда (800°C чейин жана >10 МПа) ийирилген калыңдыктардын берекеттүүлүгү

Стандарттык материалдар экстремал шарттарда бузулуп калганда, кыймылмалуу түтүктөр формасын сактап, башкалардын ийилген жеринде басымды камтыйт. Бул озгочо түтүктөр деформацияланбай-ақ 800 градус Цельсийге жакын температура жана 10 мегапаскальдан ашык басымды чыдай алат. Күчтүү өзгөчөлүк никель негизинде болгон Inconel сыяктуу кыймылмалар менен дуплекс эңгелсиз болоттордо дагы анык көрүнөт. Ошол эле 500 градус Цельсийде бул материалдар хром, молибден жана азотту молекулалык түзүлүшүнө кошкону үчүн, жалпы карбондук болотто болгонга караганда эки же үч эсе жогорку берилүү күчүн көрсөтөт. Журнал of Energy Storage жарыялаган 70 МПа басымдан жогору иштеген сутектин ташуу колдонулушунда кыймылмалуу түтүктөр карбондук болотко караганда 98% камоо ишенчтүүлүгүн көрсөткөндүгүн, ал эми карбондук болот 82% гана экендигин көрсөттү. Бул кадамдагы чыдамдуулук катуу бузулуштарды, мисалы, термиялык чарпануудан пайда болгон жарылууларды, уксус кислотасы бар муздакта стресстүү коррозия жарылууларын, сутек эмбрионация маселелерин алдын алууда баарына айырмачылык түзөт, анткени булар көптөгөн өнөр жай процесстерине таандык.

Жаратылышта колдонулушу: Критикалык химиялык системалардагы кыйлаш трубалар

Студиялуу изилдөө: Хлор ташуу инфраструктурунда эки түрдүү коррозияга төөмөнкү болоттун трубалары

Хлорду ташуу химиялык инженерлердин алдында турган эң катуу чыныгыштардын бири болуп саналат, анткени бул элемент өтө активдүү реакция кылат жана узак мөөнөттө чынжылдын коррозиясын пайда кылууга шарт түзөт. Дуплекс кармалбаган болоттун түтүкчөлөрү аустениттик жана ферриттик структуралардын өзгөчө аралашынан турат, ал хлориддерге каршы турушка ыңгайлуу кылат. Бул кыймылдуу түтүкчөлөр 5 МПадан жогорку басымда иштеген хлорду ташуу системаларында колдонулганда, көп жылдар бою толугу менен сакынчалуу болуп, ташылган материалды таза кармоого мүмкүндүк берет. Бул материалдардын берекети жүк түшүрүү жана жүктоо учурунда болуп турган температуранын өзгөрүшүн камтыйт, бул болсо күтүүсүз токтоолорду азайтат. 2023-жылы Ponemon Institute укумунда чыккан изилдөөгө караганда, процессорлор күтүүсүз токтоолордон жылына орточо 740 миң долларга жетип турган зыянга учрайт. Бул түтүкчөлөргө башкаларга караганда анча керек эмес күтүү-амбарлоо керек, кээде 20 жылдан ашык мөөнөткө токтоосуз иштей алат. Дуплекс кармалбаган болот сыяктуу туура кыймылдуу кыймылдарды тандоо иштештирүүнү гана эмес, бүт азыркы курал-жарактын жашоо мөөнөтү боюнча акчаны да сактап калат.

ККБ

Кыйынчылыктуу мурунда коррозияга каршы кандайы менен каршы турат?

Хром жана молибден камтыган кылайымдар коррозияга каршы турган коргоо оксиддик катмарын түзөт. Хром пассивдүү катмар түзүп, молибден, айрыкча хлордуу мурунда кошумча коргоо көрсөтөт.

Аллои түтүктөр күйүүчү шарттарда көмүртектүү болотто менен салыштырмалуу кандай иштейт?

Аллои түтүктөр күйүүчү мурунда көмүртектүү болоттон жакшы иштейт. Мисалы, көмүртектүү болот туздуу кислотада жылына 10 мм ашык коррозияланат, ал эми 316 түрүндөгү эреткич болоттун коррозиялануу деңгээли жылына 0.1 мм ден ашпайт, бул алардын колдонуу мөөнөтүн кеңейтет.

Химиялык иштетүү системалары үчүн арзан эмес аллоилорду ар дайым колдонуу керекпи?

Жок, жогорку сапаттуу кыймылдарду ар дайым колдонуу зарыл эмес. Көбүрөөк жеңил шарттарда же баасы маселе болгондо 304 коррозияга туюк болот менен арзан болуп саналган болот. Инженерлер химиялык заттарга жана температурага тийгизилүүнүн белгилүү шарттарын баалоо менен тийиштүү материалды аныкташы керек.

Аралаш трубалар фармацевтикалык препараттар менен таза эриткичтерди ташуу үчүн эмне үчүн баса алынат?

Аралаш трубалар өздөрү ташыган суюктуктар менен реакцияга түшпөйт, бул ластоонун коркунучун минимумга чейин келтирет. Алар металлоид иондорунун аздык чачырандысы жана аралыктар боюнча pH деңгээлинин туруктуулугу себеби фармацевтикалык жана сезгич химиялык колдонууларда маанилүү.