I lagringstanker for jetdrivstoff Varmer gjenvunnet vann (200 ppm klorid, pH 6) til 80 grader, hvilken minimumsvegg av titan klasse 2 forhindrer gropdannelse etter 5 år?

Jetdrivstofflagringstanker kan samle vann i bunnen fra kondens og drivstoffhåndtering. Det gjenvunnede vannet er generelt saltvann (100 til 300 ppm klorider fra luft og marine kilder), inkluderer oppløst oksygen og spor av hydrokarboner. Vanligvis varmes vannlaget opp til 65-80 grader ved hjelp av nedsenking av titan for å forhindre mikrobiell vekst og isdannelse. Titanium Grade 2 er motstandsdyktig mot gropdannelse i kloridløsninger opp til en kritisk groptemperatur (CPT) som er avhengig av kloridinnholdet. Grad 2 opereres ved sin CPT-grense og kan gjennomgå gropdannelse i lengre perioder ved 80 grader og 200 ppm Cl⁻. Veggtykkelsen gir et korrosjonstillegg - groper må gjennomsyre hele veggen for å utløse svikt. Dette papiret bestemmer den minimale veggtykkelsen for å unngå groperforering gjennom en 5-års levetid.

200 ppm Cl{sup -} Pitting Atferd
En kloridkonsentrasjon på 200 ppm (0,02 %) er beskjeden sammenlignet med saltvann (19 000 ppm) eller saltlake. CPT av grad 2 i 200 ppm Cl⁻ er omtrent 85-90 grader. Ved 80 grader er legeringen under sin CPT, og under ideelle forhold bør gropdannelse ikke starte. Ved service for jetdrivstofftank reduseres imidlertid den effektive CPT av mange faktorer:

Stagnerende forhold: Ingen eller lav vannføring forårsaker lokal kloridoppsamling ved varmeapparatets overflate.

Avsetninger Spalte-lignende forhold under avleiringer produsert av mikrobiell slim eller hydrokarbonfilmer.

Termisk sykling: Å slå varmeren på og av kan forstyrre den passive filmen.

Lite oksygen – Biologisk aktivitet kan bruke oppløst oksygen og redusere evnen til å re-passivere.

Den faktiske CPT under disse feltforholdene kan være 5 til 10 grader lavere enn verdien oppnådd i laboratoriet. Imidlertid kan det ved 80 graders gropdannelse forekomme ved langvarig eksponering (måneder til år) til tross for lave bulkkloridkonsentrasjoner.

Sammenligning av forplantningsrater
Når groper starter, forplanter de seg med en hastighet som er avhengig av konsentrasjonen av klorid, temperatur og tilgjengelig oksygen. For klasse 2: Ved 80 grader i 200 ppm Cl-:

Tid til første stallgrop (starttid for grop): 1 000-3 000 timer (6 uker til 4 måneder) under feltforhold. Under rene laboratorieforhold kan det hende at initiering ikke skjer i det hele tatt.

Gropforplantningshastighet etter initiering: 0,05 til 0,15 mm/år ved 80 grader i 200 ppm Cl⁻. Tempoet er noe lavt, da kloridkonsentrasjonen er lav; Til sammenligning er forplantningsrater i saltvann (19 000 ppm Cl-) 0,5-2,0 mm/år.

For en 1,65 mm veggrørtid fra gropstart til perforering=veggtykkelse / forplantningshastighet=1.65 / 0.10=16.5 år. Dette forutsetter imidlertid at en enkelt grop forplanter seg kontinuerlig. Faktisk kan flere groper starte, og forplantningshastigheten til groper kan øke med gropdybden på grunn av lokal forsuring. Estimert tid fra initiering til perforering er konservativt 8 til 12 år.

Veggtykkelse versus 5 års overlevelse
Veggtykkelse (mm) Forventet gropinitieringTid til perforering etter initiering Sannsynlighet for 5-års overlevelse 0,9 mm Ja (1000-3000 timer)5-8 år 70-80% (en viss sjanse for)
1,2 mm Ja (1000 til 3000 timer)7-12 år 85-95% 1,65 mm (BWG 14)Forsinket, men mulig 10-15 år 95-99%
2.0 mm Likely but delayed 12-18 years >99%
Minimum veggtykkelse som kreves for å oppnå 95 %+ sannsynlighet for ingen gropperforering over 5 år er 1,65 mm. Ved 1,2 mm er det 5-15 % sjanse for at en grop som starter tidlig kan forplante seg gjennom veggen innen 5 år.

JET FUEL TANK VANNVARMERER Bruksmatrise Servicetilstand Klorid Konsentrasjon Temperatur Anbefalt veggtykkelse (grad 2) Forventet 5-års overlevelse
Good circulation, clean recovered water 100-200 ppm 65-70 °C 1.2 mm >95 %
Typisk jetdrivstofftank (stillestående, noen avleiringer) 150–250 ppm 75–80 grader 1,65 mm 95–99 %
Marine environment (high chloride incursion) 200-400 ppm 80C 2.0 mm >95%
Poor maintenance (biofilms, sludge)200-300 ppm 80°C 2.0 mm + Grade 7 99%+ Any service with chlorides >500 ppm >500 ppm 80 grader Ikke klasse 2; bruk Grade 7 Grade 7 nødvendig
Forslag til praktisk bruk
I en situasjon på 200 ppm Cl- gjenvunnet vann ved 80 graders lagringstank for jetdrivstoff, vil et titanrør av klasse 2 (BWG 14, min. veggtykkelse 1,65 mm) ikke groperforeres i løpet av en 5 års levetid med 95-99 % sikkerhet. Tynnere vegger (1,2 mm) kan overleve, men risikoen er større. Den lave kloridkonsentrasjonen fører til svak gropvekst (0,05-0,15 mm per år) og selv om det dannes groper, etterlater en 1,65 mm vegg en betydelig sikkerhetsbuffer. For tanker i kystnære forhold eller med kloridnivåer som overstiger 300 ppm, spesifiser 2,0 mm vegg eller oppgrader til klasse 7. Be om syltet overflatepolering ved kjøp (fjerner jernforurensning som kan starte gropdannelse). Utfør en årlig inspeksjon. Fjern varmeren. Inspiser visuelt for groper (10x forstørrelse). Mål eventuelle groper med en dybdemåler. For groper > 0,3 mm dype, bytt varmeapparat hvert 5. år. Grade 2 gir en kostnadseffektiv, pålitelig service i vannoppvarmingsapplikasjoner for jetdrivstofftanker med riktig valg av veggtykkelse og periodisk inspeksjon. For nye installasjoner spesifiseres 2,0 mm veggtykkelse eller Grad 7 med 1,65 mm vegg, dersom 10 års levetid ønskes uten inspeksjon.