Mechanism of Pitting Corrosion on Titanium Heating Tubes and Full-Process Prevention Control Scheme

孔食は、チタン加熱管の非常に局所的な破壊的な腐食形態です。媒体中の塩化物、フッ化物、その他のハロゲンイオンは、小さな表面欠陥で完全な二酸化チタン不動態膜を破壊し、孤立した小さなアノードピットを形成します。周囲の金属は無傷のままで、腐食は深さ方向に急速に内部に進行します。ピットは拡大し続け、パイプ壁を突き破って漏れを引き起こし、非常に目立たない巨視的な腐食痕跡と強いランダム性を伴います。これは、チタン製熱交換部品によくある突然の故障モードです。

1. 孔食の電気化学的発生メカニズム

緻密で不活性な TiO2 保護膜がチタン表面に自然に形成されます。ハロゲンイオンが微細な傷、介在物、またはパッシベーション層の弱い領域に吸着すると、酸化膜内の酸素原子と置き換わって可溶性ハロゲン化チタン化合物を生成し、局所的な不動態保護を破壊します。ピット内部は腐食生成物によって密閉され、ハロゲンイオンが継続的に増加し、pH 値が低下する閉鎖微小環境を形成します。ピットの内側部分はアノードとして機能し、継続的に溶解しますが、外側の無傷の不動態化領域は大面積のカソードとして機能し、ピット内の溶解速度を加速します。-腐食は水平方向に広がるよりも垂直下方向に優先的に広がり、最終的には管壁を貫通して媒体の漏れを引き起こします。

2. 孔食が発生しやすい代表的な箇所

ハロゲン{​​{0}}を含む溶液が蒸発し、濃縮された塩汚れが沈殿する液面変動ゾーン。

加工や輸送中に残された表面の傷、へこみ、機械的損傷。

堆積物の下でイオン濃縮を引き起こす汚れ、スケール、堆積物で覆われた領域。

厚い緩い酸化層と不完全な不動態化修復を伴う溶​​接表面。

長期にわたる静的な媒体と継続的なイオン蓄積を伴う死水セクション。-

3. チタンの孔食を促進する主な要因

プロセス媒体中の高濃度のフッ化物および塩化物イオン。

使用温度を上げると、不動態膜を侵食するハロゲンイオンの活性が大幅に向上します。

処理後の表面の機械的損傷および残留溶接酸化皮膜が除去されていない。

-洗浄せずにチューブ表面に腐食性液体が付着したままの状態で長期停止した場合。

ネイティブパッシベーション膜の厚さが不十分で緻密性が低い。

4. 体系的なフルリンクの防止および制御措置-

①媒体中のハロゲンイオン含有量を厳密に管理

循環液中の塩化物およびフッ化物濃度を低減するためのろ過および脱塩装置を構成します。

② 表面の損傷を除去し、溶接後の仕上げを行う-

仕上げ時に傷やバリを取り除きます。溶接後に酸洗・不動態化を行い、酸化スケールを剥離し均一な不動態皮膜を再構築します。

③定期的に沈殿物や残液を清掃する

装置のシャットダウン中にすべての培地を完全に排出し、塩の沈着や局所的な濃度を避けるためにパイプラインをフラッシュします。

④ 表面不動態化補強の強化

酸化チタンの皮膜を人工的に厚くし、イオンの侵入に対する耐性を高める陽極酸化処理を採用。

⑤ 使用温度制限の最適化

腐食性陰イオンの化学活性を低下させるため、高温での長時間の使用は避けてください。-

5. 異なる制度による予防効果の比較

表格

結論

チタン製加熱管の孔食は、ハロゲン イオンによる不動態皮膜の局所的な破壊と孔内の閉塞型加速腐食によって引き起こされます。{0}}根本的な防止方法としては、媒体中の腐食性イオン濃度の管理、皮膜破断を誘発しやすい表面欠陥の除去、不動態化処理による溶接酸化皮膜の修復、静電気残液による塩析の回避などが挙げられます。 -加工仕上げ、表面保護、日常の運用メンテナンスの閉ループ管理により、ピンポイントの漏れ故障を効果的に防止できます。f チタン製加熱管。