هل يمكن استخدام صفيحة التيتانيوم مع حشية الفيتون لفترة طويلة؟

كما نعلم، تتميز ألواح التيتانيوم في المبادلات الحرارية اللوحية بمقاومتها الفائقة للتآكل. أما بالنسبة للحشيات، فتشتهر حشيات الفيتون بمقاومتها للأحماض والقلويات والمواد الكيميائية الأخرى. فهل يمكن استخدامهما معًا لتحسين مقاومة التآكل في المبادلات الحرارية اللوحية؟

في الواقع، لا يمكن استخدام صفيحة التيتانيوم مع حشية الفيتون. ولكن لماذا؟ يرجع ذلك إلى مبدأ مقاومة التيتانيوم للتآكل، حيث يسهل تكوين طبقة كثيفة من أكسيد التيتانيوم الواقي على سطح صفيحة التيتانيوم. تتشكل هذه الطبقة بسرعة في بيئة غنية بالأكسجين بعد التلف. وهذا يسمح بإصلاح طبقة الأكسيد (إعادة التخميل) في حالة مستقرة، مما يحمي عناصر التيتانيوم الداخلية من المزيد من التلف.

صفيحة من التيتانيوم

صورة نموذجية لتآكل التنقر

مع ذلك، عندما يكون معدن التيتانيوم أو سبيكته في بيئة تحتوي على الفلور، وتحت تأثير أيونات الهيدروجين في الماء، تتفاعل أيونات الفلوريد من حشية الفيتون مع معدن التيتانيوم لإنتاج فلوريد قابل للذوبان، مما يؤدي إلى تآكل التيتانيوم. معادلة التفاعل هي كما يلي:

Ti2O3 + 6HF = 2TiF3 + 3H2O

TiO2 + 4HF = TiF4 + 2H2O

TiO2 + 2HF = TiOF2 + H2O

وقد وجدت الدراسات أنه في المحلول الحمضي، عندما يصل تركيز أيون الفلورايد إلى 30 جزءًا في المليون، يمكن تدمير طبقة الأكسدة على سطح التيتانيوم، مما يشير إلى أنه حتى لو كان تركيز أيون الفلورايد منخفضًا جدًا، فإنه سيقلل بشكل كبير من مقاومة تآكل ألواح التيتانيوم.

عندما يتعرض معدن التيتانيوم، غير المحمي بأكسيد التيتانيوم، لبيئة أكالة تحتوي على الهيدروجين، فإنه يستمر في امتصاص الهيدروجين، مما يؤدي إلى حدوث تفاعل أكسدة واختزال. ثم يتكون هيدريد التيتانيوم (TiH2) على سطح بلورات التيتانيوم، مما يسرع من تآكل صفيحة التيتانيوم، ويؤدي إلى تشققات وتسرب في المبادل الحراري.

لذلك، في المبادل الحراري ذي الألواح، يجب عدم استخدام لوحة التيتانيوم وحشية الفيتون معًا، وإلا سيؤدي ذلك إلى التآكل وفشل المبادل الحراري ذي الألواح.

تتمتع شركة Shanghai Heat Transfer Equipment Co.,Ltd. (SHPHE) بخبرة خدمة غنية في صناعة المبادلات الحرارية اللوحية، كما أنها تمتلك مختبرات فيزيائية وكيميائية ذات صلة، والتي يمكنها تحديد مادة اللوح والحشية بسرعة ودقة للعملاء في المرحلة المبكرة من الاختيار، لضمان التشغيل الآمن والموثوق للمعدات.


تاريخ النشر: 17 فبراير 2022