# Skjal: Tæknileg grein nr.68 ## Titill: Hvernig á að útrýma tæringu loftbólustöðnunar á títanhitunarrörum í lokuðum gerjunartönkum Í fulllokuðum gerjunartönkum mun uppleyst loft skiljast í örsmáar loftbólur þegar það er hitað. Þessar loftbólur loðast við ytri vegg títanhitunarröra í langan tíma og mynda gas-fljótandi tveggja- stöðnunarsvæði. Þetta sérstaka örumhverfi eyðileggur samfelldu vökvafilmuna sem þarf til sjálfs-viðgerðar á óvirkri títantvíoxíðfilmu, sem veldur staðbundinni einbeittri gryfjutæringu, sem oft á sér stað á efri helmingi slöngunnar og efst á flansupphitunarsamstæðum. Þessi grein greinir tæringarkerfi stöðnunar kúla og gefur fullkomið sett af burðarvirkishönnun og aðlögunarlausnum til að útrýma í grundvallaratriðum hættu á loftbólum. ## 1. Tæringarkerfi staðnaðra loftbóla á títaníumflötum 1. Stöðugt súrefnisframboð leiðir til ófullkominnar viðgerðar ófullkominnar filmu. Svæðið sem loftbólur er þakið er einangrað frá uppleystu súrefninu í fljótandi fasa. Ekki er hægt að fylla á TiO₂ óvirka filmuna með súrefni til að gera við rispur og þynningarsvæði. Nærliggjandi vökva-hjúpaður rörveggurinn er súrefnis-ríkt ósnortið bakskaut, en kúla-hjúpað svæði verður að súrefnis-snauðu virku rafskauti, sem myndar sjálf-galvaníska tæringu á sama títanrörinu. Tæringarholur stækka stöðugt niður á við hringrás fyrir hringrás. 2. Auðgun uppleysts efnis undir brúnum kúla Vökvi gufar stöðugt upp við gas-vökvamörk loftbóla, lífræn sýra, klóríð og sykurefni falla út og safnast saman meðfram loftbóluhringnum og myndar mjög ætandi staðbundið{2} míkrósvæði sem hraðast þurr-blaut hitaspenna sprungur óvirka kvikmyndin Bubbur þenjast út og dragast saman við hitasveiflur, sem veldur reglubundnum víxl á snertingu við þurrt gas og dýfingu í blautum vökva á yfirborði rörsins. Stökkt óvirka kvikmyndin ber ítrekað tog- og þrýstiálag til að mynda þéttar örsprungur, sem veita rásir fyrir ætandi jóna. ## 2. Lykilþættir sem valda stöðnun kúla 1. Óeðlileg uppsetning hitarörs Lárétt uppsetning á löngum títan hitarörum er alvarlegasta uppsöfnun kúla; loftbólur fljóta upp og safnast saman á efsta boga rörsins og geta ekki sloppið. Slöngur sem eru settar upp of nálægt geyminum fanga einnig loftbólur fyrir ofan samsetninguna. 2. Ófullnægjandi miðlungsflæðishraði Stöðugt eða lághraða-vökvaflæði getur ekki skolað burt örbólur sem myndast við hitun. Flæðihraði undir 0,6 m/s missir hreinsunaráhrif á yfirborð rörsins. 3. Of mikil yfirborðsaflþéttleiki Mikið hitaálag framleiðir samstundis mikinn fjölda örsmáa gufubóla, langt umfram getu vökvaflæðisins til að flytja loftbólur í burtu, sem leiðir til uppsafnaðrar loftbóluþekju{{32{} innsigluð tankur{33} Enginn samfelldur rekstur hringrás, ekki er hægt að losa uppleyst gas út úr kerfinu og nýjar loftbólur skiljast stöðugt frá við upphitun. 5. Staðbundið dauðasvæði við suðu og rörstoðir. Rúm við suðustyrkingu og eyður á milli PTFE-stoða og rörveggja mynda loftbólufanga blind svæði, þar sem litlar loftbólur safnast saman og renna saman í stóra þráláta loftvasa. ## 3. Hagræðing byggingarhönnunar til að koma í veg fyrir að kúla haldist 1. Fínstilltu halla uppsetningar hitarörsins Lárétt fyrirkomulag er bannað; settu upp títan hitarör með 10 gráðu –15 gráðu halla upp á við frá flansendanum að lausa endanum. Bólur renna meðfram hallandi yfirborði slöngunnar að lausa endanum og rísa upp á vökvaflöt tanksins til losunar. Lóðrétt slönguskipulag er besti kosturinn fyrir litla -rúmmálsgeyma, með nánast enga loftbólusöfnun. 2. Auka bilið milli slöngubúnta og tanktoppur Lóðrétt fjarlægð milli topps hitunarrörahópsins og lágmarks vinnsluvökvastigs skal ekki vera minna en 300 mm, og geymir nægt pláss fyrir loftbólur upp á við af S weld- og stuðningsfleti sem er með snertiflöt S weld og stuðningsfleti. 3. saumar að sléttum bogabreytingum án útstæðrar styrkingar; veldu breiðan-yfirborðsboga-laga PTFE stuðning til að koma í veg fyrir íhvolfur eyður sem fanga loftbólur. 4. Bættu við flæðistýringarpípum í kringum hitunarrör. Settu afleiðsluplötur upp á uppstreymishlið slöngubúntsins til að mynda spíralhreinsandi vökvaflæði í kringum slönguvegginn, sem strípur stöðugt áföstum örbubblum. ## 4. Stöðluð rekstrarstýring til að draga úr myndun og varðveislu loftbólu 1. Stjórna hæfilegum yfirborðsaflþéttleika Fyrir lokaða gerjunargeyma minnkar aflþéttleiki um 20% samanborið við opna geyma til að draga úr magni hitunar-aðskildra örbóla, sem vísar til há-álags- og lághraða hringrásarstaðalls{55} með háhraða{55} jöfn 1,0 m/s Kveiktu á hringrásardælunni fyrir hitun til að mynda stöðuga vökvahreinsun; forðast staka kyrrstöðuhitun án hringrásar. 3. Stöðug lítilsháttar loftun við ræktun við stöðugt hitastig. Sporþjappað loftloftun stuðlar að heildar vökvablöndun, losar yfirmettað uppleyst gas út úr tankinum og dregur úr útfellingu nýrra loftbólu á rörveggnum. 4. Stigullahækkun með fullri hita{5} Banna fulla hitauppstreymi{5}; hita upp á hraða sem er innan við eða jafnt og 3 gráður/mín. til að forðast tafarlausan aðskilnað massabólu af völdum mikillar hitahækkunar. 5. Regluleg lofttæming á tanki meðan á viðhaldi stendur Opnaðu útblástursventil tanksins í 10–15 mínútur á þriggja daga fresti til að losa uppsafnað gas í efri hluta tanksins, draga úr mettun uppleysts gass í miðlinum. ## 5. Skoðunar- og dómsaðferð fyrir tæringu á stöðnun kúla Eftir viðhald á tæmingu á tanki skal fylgjast með yfirborði slöngunnar undir sterku ljósi: - Dæmigert einkenni: Hringlaga-laga dökkgrátt gróftæringarsvæði sem dreift er á efri hálfhring lárétta röranna, í samræmi við langtíma-bólubrautina; - Rafefnafræðileg möguleikipróf: Möguleiki bóluþekjusvæðisins er 80–120 mV lægri en neðra vökvadýfingarsvæði sama rörs, sem gefur til kynna alvarlega skaða á óvirka filmu; - Úthljóðsþykktarmæling: Veggþykktartap efri boga er verulega hærra en botn rörsins.|Hætta Uppspretta kúlastöðnunar|Markviss brotthvarfsráðstöfun|Kjarnaáhrif|| ----|----|----|| Lárétt rör skipulag gildra loftbólur|Settu upp rör með 10 gráðu –15 gráðu halla upp á við eða lóðrétt skipulag|Bólur renna og sleppa án langvarandi yfirborðsfestingar|| Lítið vökvaflæði getur ekki fjarlægt örbólur|Haltu hringrásarflæði Stærra en eða jafnt og 1,0 m/s, bætið við flæðistýringarspjöldum|Stöðug vökvahreinsun fjarlægir nýmyndaðar örsmáar loftbólur|| Hár aflþéttleiki massa kúla úrkoma|Minnka yfirborðsaflþéttleika um 20% fyrir lokaða tanka|Bældu tafarlausan aðskilnað kúla í stórum stíl|| Static lokað tankur yfirmettaður uppleyst gas|Stöðug örloftun + venjulegur útblástur tanka|Minnka innihald uppleysts gass til að draga úr myndun kúla|| Suðu/stoðbil kúlafanga blindsvæði|Slétt suðuslípun + PTFE stuðningur með breiðu yfirborði boga|Eyddu íhvolfum dauðum svæðum fyrir bólusöfnun|### Stutt samantekt Stöðnuð loftbólur mynda gas-fljótandi tveggja fasa súrefnissnauð míkrósvæði á títan hitarörum, sem veldur sjálfgalvanískri staðbundinni gryfjutæringu. Grundvallarlausnin sameinar hallandi burðarvirki slöngunnar, háhraða hringrásarhreinsun, hönnun með lágu hitaálagi og stöðuga loftræstingu til að forðast langvarandi bólufestingu á rörveggnum. Regluleg sjónræn skoðun og hugsanlegar prófanir meðan á viðhaldi stendur geta tímanlega uppgötvað snemma tæringargalla í kúla og komið í veg fyrir lekabilun í gegnum vegg á títanhitunarrörum.
