Как известно, среди пластин пластинчатого теплообменника титановая пластина уникальна своей превосходной коррозионной стойкостью. А что касается прокладок, то витоновые прокладки известны своей устойчивостью к кислотам, щелочам и другим химическим веществам. Можно ли использовать их вместе для повышения коррозионной стойкости пластинчатого теплообменника?
На самом деле, титановую пластину и витоновую прокладку нельзя использовать вместе. Но почему? Дело в принципе коррозионной стойкости титановой пластины, из-за которого эти два материала нельзя использовать одновременно, поскольку на поверхности титановой пластины легко образуется плотный защитный слой оксида титана. Этот слой оксида быстро формируется в кислородсодержащей среде после разрушения. Это позволяет поддерживать стабильное состояние разрушения и восстановления (репассивации) оксидной пленки, защищая находящиеся внутри титановые элементы от дальнейшего разрушения.
Типичная картина точечной коррозии
Однако, когда металлический титан или сплав находится во фторсодержащей среде под действием ионов водорода в воде, ионы фтора из витоновой прокладки реагируют с металлическим титаном, образуя растворимый фторид, что приводит к образованию точечной коррозии титана. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
Ti2O3 + 6HF = 2TiF3 + 3H2O
TiO2 + 4HF = TiF4 + 2H2O
TiO2 + 2HF = TiOF2 + H2O
Исследования показали, что в кислом растворе, когда концентрация фторид-ионов достигает 30 ppm, оксидная пленка на поверхности титана может разрушаться, что указывает на то, что даже очень низкая концентрация фторид-ионов значительно снижает коррозионную стойкость титановых пластин.
Когда металлический титан без защиты оксидом титана находится в агрессивной среде, содержащей водород, происходит выделение водорода, титан продолжает поглощать водород, и происходит окислительно-восстановительная реакция. Затем на поверхности кристаллов титана образуется TiH2, что ускоряет коррозию титановой пластины, приводит к образованию трещин и утечкам в пластинчатом теплообменнике.
Поэтому в пластинчатом теплообменнике нельзя использовать титановую пластину и витоновую прокладку одновременно, иначе это приведет к коррозии и выходу теплообменника из строя.
Компания Shanghai Heat Transfer Equipment Co., Ltd. (SHPHE) обладает богатым опытом работы в отрасли пластинчатых теплообменников, а также располагает соответствующими физико-химическими лабораториями, что позволяет быстро и точно определять материал пластин и прокладок для клиентов на ранней стадии выбора, обеспечивая безопасную и надежную работу оборудования.
Дата публикации: 17 февраля 2022 г.