Uspješna primjena legure titana GR12 u isparivaču amonijevog klorida

Industrijski čisti titan pokazuje izvrsnu otpornost na koroziju u otopini amonijevog klorida na sobnoj temperaturi. Međutim, postoji opasnost od korozije u pukotinama pri visokoj temperaturi i visokoj koncentraciji otopine amonijevog klorida. Kemijska tvornica u Kini koristila je isparivač amonijevog klorida napravljen od čistog titana. Nakon samo 8 mjeseci rada, morao je otići na otpad zbog jake korozije. Ovo je veliki isparivač promjera 1000 mm i duljine 5000 mm. Koncentracija amonijevog klorida je 15%-20%, radna temperatura je 110 stupnjeva -120 stupnjeva, pH vrijednost je između 4.0-6.0, a konačni proizvod su kristali amonijevog klorida .

Cijevni omotač, snop cijevi i ljuska isparivača izrađeni su od GR2 industrijskog čistog titana, a sadržaj nečistoća je strogo kontroliran unutar određenog raspona. Međutim, unutar manje od 8 mjeseci rada, rub cijevne ploče na donjem kraju srednje komore za grijanje i zavar na spoju između cijevi i cijevne ploče bili su ozbiljno korodirani. Cijela unutarnja strana iznad donjeg tijela kralješka također je pretrpjela sveobuhvatnu koroziju, a došlo je i do lokalnog prodiranja, s korozijskim jamama dubokim do 6 mm i širokim 80 mm -100 mm. Ova činjenica pokazuje da industrijski čisti titan nije prikladan za visokotemperaturne i visokokoncentrirane otopine amonijevog klorida, te će doći do teške pukotinske korozije.

Kako bi dodatno istražili uzrok korozije, tehničari su proveli metalografsku analizu i analizu skenirajuće elektronske mikroskopije na korodiranim dijelovima. Rezultati metalografske analize pokazali su da se struktura korodiranih dijelova nije abnormalno promijenila i nisu pronađeni nikakvi hidridi koji prate pukotinsku koroziju. Analiza skenirajuće elektronske mikroskopije pokazala je da je korodirana površina bila u obliku saća, ali nije bilo pukotina. Analiza energetskog spektra elemenata pokazala je da područje korozije sadrži veliku količinu klora, a titan u području korozije očito apsorbira vodik. Ovi rezultati pokazuju da produkti korozije sadrže veliku količinu kloridnih iona, pokazujući tipične karakteristike korozije u pukotinama.

Kako bi popravili problem korozije i produžili životni vijek opreme, poduzeli su niz mjera. Najprije su uklonili naslage i ugradili cijev za prskanje od titana ispod donje ploče cijevi kako bi smanjili stvaranje kamenca. U isto vrijeme, također su napravili strukturna poboljšanja prirubničke veze donjeg konusa, povećali duljinu prijelaznog dijela i formirali glatki prijelazni kut velikog radijusa kako bi se uklonile naslage i nakupljanje tekućine, te izbjegli mrtvi kutovi i jame tekućine stagnacija. Ova poboljšanja značajno su poboljšala fluidnost otopine amonijevog klorida, tako da oprema nije korodirala do 16 mjeseci rada, a životni vijek je udvostručen u usporedbi s originalnom opremom.

Međutim, za temeljnije rješenje koristili su se tehničariGR12 legura titanaza proizvodnju isparivača amonijevog klorida. GR12 legura titana je legura Ti-0.3Mo-0.8Ni, a njen sastav i sadržaj nečistoća strogo su kontrolirani. Radna praksa pokazuje da su isparivači izrađeni od legure titana Grade12 potpuno sigurni i pouzdani u visokotemperaturnim i visokokoncentriranim otopinama amonijevog klorida, te se ne opaža nikakva pukotinska korozija. Iako je cijena materijala od legure titana TA10 nešto viša od cijene industrijskog čistog titana, njegov vijek trajanja je više od 15 puta duži od životnog vijeka industrijskog čistog titana. Stoga je s ekonomskog gledišta vrlo isplativo koristiti leguru titana TA10 za proizvodnju isparivača amonijevog klorida.

Ukratko, primjena legure titana Grade 12 u isparivaču amonijevog klorida postigla je izvanredan uspjeh. Ne samo da rješava problem pukotinske korozije industrijskog čistog titana u visokotemperaturnoj i visokokoncentriranoj otopini amonijevog klorida, već također značajno poboljšava vijek trajanja i ekonomske prednosti opreme. Uz kontinuirani razvoj znanosti i tehnologije, očekuje se da će legura titana TA10 biti naširoko korištena i promovirana u više područja.