อย่างที่เราทราบกันดี ในบรรดาแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น แผ่นไทเทเนียมมีความโดดเด่นในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนเป็นอย่างดี และในการเลือกใช้ปะเก็น ปะเก็นไวตันมีชื่อเสียงในด้านความทนทานต่อกรด ด่าง และสารเคมีอื่นๆ ดังนั้น การใช้ทั้งสองอย่างร่วมกันจะช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นได้หรือไม่?
ในความเป็นจริงแล้ว แผ่นไทเทเนียมและปะเก็นไวตันไม่สามารถใช้ร่วมกันได้ แต่ทำไม? นั่นเป็นเพราะหลักการต้านทานการกัดกร่อนของแผ่นไทเทเนียมที่ทำให้ไม่สามารถใช้ทั้งสองอย่างร่วมกันได้ เนื่องจากแผ่นไทเทเนียมนั้นง่ายต่อการเกิดฟิล์มป้องกันออกไซด์ไทเทเนียมหนาแน่นบนพื้นผิว ซึ่งฟิล์มออกไซด์นี้สามารถก่อตัวได้อย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนหลังจากถูกทำลาย และการทำลายและการซ่อมแซม (การสร้างชั้นป้องกันใหม่) ของฟิล์มออกไซด์นี้จะคงอยู่ในสภาวะที่เสถียร ปกป้ององค์ประกอบไทเทเนียมภายในจากการทำลายเพิ่มเติม
ภาพแสดงลักษณะการกัดกร่อนแบบเป็นหลุมทั่วไป
อย่างไรก็ตาม เมื่อโลหะไทเทเนียมหรือโลหะผสมไทเทเนียมอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีฟลูออรีน ภายใต้การกระทำของไอออนไฮโดรเจนในน้ำ ไอออนฟลูออไรด์จากปะเก็นไวตันจะทำปฏิกิริยากับโลหะไทเทเนียม ทำให้เกิดฟลูออไรด์ที่ละลายได้ ส่งผลให้ไทเทเนียมเกิดการกัดกร่อนเป็นหลุม สมการปฏิกิริยามีดังนี้:
Ti2O3 + 6HF = 2TiF3 + 3H2O
TiO2 + 4HF = TiF4 + 2H2O
TiO2 + 2HF = TiOF2 + H2O
จากการศึกษาพบว่า ในสารละลายที่เป็นกรด เมื่อความเข้มข้นของไอออนฟลูออไรด์ถึง 30 ppm ฟิล์มออกซิเดชันบนพื้นผิวไทเทเนียมสามารถถูกทำลายได้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแม้ความเข้มข้นของไอออนฟลูออไรด์ที่ต่ำมากก็สามารถลดความต้านทานการกัดกร่อนของแผ่นไทเทเนียมได้อย่างมีนัยสำคัญ
เมื่อโลหะไทเทเนียมปราศจากการปกป้องของไทเทเนียมออกไซด์ ในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนซึ่งมีไฮโดรเจนและเกิดการปลดปล่อยไฮโดรเจน ไทเทเนียมจะดูดซับไฮโดรเจนอย่างต่อเนื่องและเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน จากนั้นจะเกิด TiH2 บนพื้นผิวผลึกไทเทเนียม ซึ่งเร่งการกัดกร่อนของแผ่นไทเทเนียม ทำให้เกิดรอยแตกและนำไปสู่การรั่วไหลของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น
ดังนั้น ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น ไม่ควรใช้แผ่นไทเทเนียมและปะเก็นไวตันร่วมกัน มิเช่นนั้นจะทำให้เกิดการกัดกร่อนและทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเสียหายได้
บริษัท เซี่ยงไฮ้ ฮีท ทรานส์เฟอร์ อีควิตี้ จำกัด (SHPHE) มีประสบการณ์มากมายในการให้บริการในอุตสาหกรรมเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น และยังมีห้องปฏิบัติการทางกายภาพและเคมีที่เกี่ยวข้อง ซึ่งสามารถตรวจสอบวัสดุของแผ่นและปะเก็นให้ลูกค้าได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำในขั้นตอนแรกของการเลือก เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ของอุปกรณ์
วันที่โพสต์: 17 กุมภาพันธ์ 2565
