티타늄 가열 튜브는 염화물 및 유기산에 대한 저항성이 뛰어나 산업 폐수 처리 시스템 가열에 널리 사용됩니다. 그러나 많은 유형의 산업 폐수에는 높은 용존 고형물(염분, 중금속 이온, 부유 미네랄 물질)이 포함되어 있습니다. 총 용존 고형물(TDS)이 높으면 매체 전도도가 향상되고 퇴적물 오염이 가속화되며 국부적인 틈새 부식이 증폭되어 불소나 강한 뜨거운 알칼리 없이도 이산화티타늄 부동태 피막이 점차 저하되고 가열 어셈블리의 서비스 주기가 단축됩니다.
높은 용존 고형물은 폐수 전해질의 전기 전도도를 크게 향상시킵니다. 낮은-TDS 깨끗한 물은 이온 이동성이 약하여 갈바닉 부식 및 틈새 부식 속도를 제한합니다. TDS 농도가 5000mg/L 이상으로 증가하면 대량의 자유 이온이 액체 전도도를 대폭 향상시킵니다. 티타늄 패시브 필름의 작은 긁힘이나 마모 결함은 손상되지 않은 주변 필름과 함께 마이크로 갈바니 셀을 형성합니다. 높은-전도도 매체는 전자 전달 속도를 높여 얕은 표면 결함이 낮은 염도의 물에서보다 훨씬 빠르게 깊은 구멍으로 확장되도록 합니다.- 본질적으로 더 얇은 산화막을 가진 용접 영역은 주요 부식 핫스팟이 됩니다.
지속적인 열 강수는 튜브 벽을 덮는 조밀한 광물 오염물을 형성합니다. 대부분의 무기염(칼슘, 마그네슘, 황산염, 염화물)의 용해도는 가열 온도가 높아지면 급격히 떨어집니다. 용해된 고형물이 많으면 스케일이 빠르게 침전되어 티타늄 표면에 단단히 부착되어 스케일과 금속 매트릭스 사이에 밀봉된 틈새가 생성됩니다. 이 미세한 틈 안에는 염화물 등 부식성 이온이 주류 폐수보다 수십 배 더 많이 농축되어 있다. 티타늄은 일반적인 염화물 수준에 잘 저항하지만, 규모에 따라 극도로 높은 국지적 염화물 농도가 외부 수동 층을 천천히 용해시키고 -정기적인 단순 세척으로는 제거할 수 없는 퇴적물 부식을 유발합니다.
중금속 용해 이온은 2차 갈바닉 부식 위험을 가져옵니다. TDS가 높은 폐수에는 일반적으로 철, 망간, 니켈 및 아연 이온이 포함되어 있습니다. 이러한 금속 이온은 가열 후 티타늄 튜브 표면의 산화물 침전물로 침전됩니다. 침전된 중금속 퇴적물은 순수 티타늄 매트릭스와 다른 전극 전위를 가지며, 튜브 벽 전체에 분산된 수많은 소형 갈바니 셀을 형성합니다. 각 퇴적물 패치는 음극 역할을 하며, 아래에 노출된 티타늄은 양극이 되어 장기간 작동 시 가열 표면 전체에 균일한 마이크로{4}}공극이 퍼지게 됩니다.-
높은-TDS 폐수의 낮은 용존 산소 조건은 필름 자체 복구 능력을 저하시킵니다.- 높은 염분 농도는 물 속의 산소 용해도를 감소시킵니다. TiO2 패시브 필름은 용존 산소에 의존하여 표면 긁힘 및 얇아진 부분을 복구합니다. 높은 이온 전도성과 결합된 산소 결핍은 이중 손상 효과를 생성합니다. 즉, 부동태 피막은 적시에 재생될 수 없는 반면, 높은-전도도 전해질은 모든 결함 지점에서 부식 반응을 가속화합니다. 순환이 전혀 이루어지지 않는 정적 폐수 저장 탱크는 티타늄 가열 튜브에 가장 심각한 노화 위험을 나타냅니다.
목표 조정 조치는 높은 TDS 작업 조건에서 서비스 수명을 연장합니다. 첫째, 온라인 연화 전처리 장비를 설치하여 칼슘 및 마그네슘 이온 함량을 줄이고 규모의 침전을 느리게 합니다. 둘째, 매체 순환 유속을 1.2m/s 이상으로 증가시켜 튜브 벽에 침전물 부착을 줄입니다. 셋째, 매달 정기적으로 약유기산을 이용한 산세세정을 추가하여 축적된 미네랄 스케일을 제거합니다. 넷째, 패시브 필름 자체 복구 능력을 유지하기 위해 용존 산소를 6mg/L 이상으로 높이는 폭기 장치를 장착합니다.{6}} 다섯째, 벽 두께와 표면 피팅을 확인하기 위해 검사 주기를 2개월로 단축합니다.
表格
| 폐수 TDS 수준 | 티타늄 가열 튜브에 대한 부식 영향 | 해당 제어 솔루션 |
|---|---|---|
| 낮은 TDS(<1000mg/L), 충분한 통기 | 천천히 균일한 변색, 긴 사용 수명 | 분기별 정기적인 세척 관리로 충분합니다. |
| 중간 TDS(1000~5000mg/L), 정적 순환 | 보통 규모의 축적, 분산된 미세-피트 | 유속 증가, 월별 오염 청소 |
| 높은 TDS(>5000mg/L), 낮은 용존 산소 | 심각한 -퇴적 틈새 구멍, 중금속 퇴적물 부식 | 연수 전처리 + 연속 통기 |
| 중금속 이온이 함유된 높은 TDS 폐수 | 금속 산화물 침전물로 인한 광범위한 소형 갈바닉 부식 | 정기적인 산성 석회질 제거 + 격월- 표면 전위 감지 |
간략한 요약
높은 용존 고형물은 폐수 전도성을 높이고, 열 광물 오염 침전을 촉진하며, 용존 산소 함량을 감소시켜 패시브 필름의 박화 및 티타늄 가열 튜브의 -침전 구멍 형성을 공동으로 가속화합니다. 염 농도를 낮추고 유체 순환을 향상시키며 용존 산소를 보충하는 전처리는 부식 손상을 효과적으로 완화하고 산업 폐수 가열 시스템의 장비 수명을 연장할 수 있습니다.
