Hægt er að láta kolefnisstálvarmaskipti lifa af örlítið súrum ferlistraumi-eins og þynntum saltsýruþvotti-með því að húða innri yfirborð hans með þunnu tæringarþolnu-málmilagi. Hefðbundin raflaus nikkelhúð hefur lengi verið notuð í þessum tilgangi, en nýrri afbrigði sem inniheldur lítið magn af bór vekur athygli fyrir að gefa þéttari, harðari og sýruþolnari verndarhindrun-.
Vaxandi áhugi árafmagnslaus Ni-P-B málun stálskiptir mild sýraforrit endurspegla víðtækari iðnþróun í átt að því að lengja endingu búnaðar án þess að fara strax yfir í dýra smíði úr solidum-blendi.
Hvers vegna væg súr þjónusta skemmir stálskipti
Kolefnisstálvarmaskiptar eru áfram aðlaðandi vegna:
Lágur efniskostnaður
Góð vélrænni styrkur
Auðvelt að búa til
Frábær hitaleiðni
Hins vegar getur jafnvel þynnt súrt umhverfi smám saman ráðist á óvarið stályfirborð.
Algeng væg ætandi þjónusta felur í sér:
Þynntur saltsýruþvottur
Brennisteinssýru skola læki
Sýrt vinnsluvatn
Endurheimtarkerfi fyrir súrsun
Lágt-hitakerfi fyrir efnahreinsun
Án verndar getur kolefnisstál í þessum kerfum orðið fyrir:
Almenn tæring
Pitting
Tubewall þynning
Járnmengun vinnsluvökvans
Fyrir margar plöntur er efnahagslega erfitt að skipta út fyrir framandi málmblöndur eins og Hastelloy eða títan. Hlífðarhúð skipar því mikilvægan milliveg.
Hvað er raflaust nikkel-fosfór-bórhúðun?
Raflaust nikkel-fosfór-bórhúðun er efnafræðilega útfelld málmhúðun sem er borin á án utanaðkomandi rafstraums.
Ólíkt hefðbundinni rafhúðun, fer útfellingin jafnt yfir alla blauta fleti með sjálfhvataefnahvarfi.
Þetta gerir samræmda húðþykkt jafnvel innan:
Lítil-rör í þvermál
Blind göt
Flókin rúmfræði skipta
Innri sprungur
Lagið sem myndast sameinar:
Nikkel
Fosfór
Lítil viðbót af bór
Bórviðbótin breytir verulega örbyggingu og afköstum útfelldu lagsins.
Hvernig bór bætir húðunina
Hefðbundin rafmagnslaus nikkel-fosfórhúð veitir nú þegar góða tæringarþol, en viðbót bórs kynnir nokkrar mikilvægar endurbætur.
Blönduð formlaus og nanókristölluð uppbygging
Nikkel-fosfór-bórútfellingin myndar blandaða myndlausa og nanókristallaða örgerð.
Þessi uppbygging stuðlar að:
Minni porosity
Meiri þéttleiki
Bætt yfirborðssamfella
Meiri hindrunarvörn
Grop er lágmarkað samanborið við hefðbundna rafmagnslausa Ni-P húðun, sem dregur úr líkum á því að sýra komist í undirlag stálsins.
Þunnt, glerhúð úr nikkel-bór breytir ódýru stáli í þolanlegt sýru-meðhöndlunarefni sem getur lifað af aðstæður sem annars myndu neyta óvariðs kolefnisstáls hratt.
Hörkubætur eftir hitameðferð
Einn mikilvægasti kosturinn við EN-P-B húðun er hæfni þeirra til að mynda mjög mikla hörku eftir hitameðferð.
Dæmigert eftir-hita-hörku getur farið yfir:
>1000 HV>1000\ HV>1000 HV
Þessi hörkuaukning eykur viðnám gegn:
Núningi
Veðrun
Snyrtingar
Yfirborðsskemmdir af völdum-flæðis
Fyrir skiptara sem meðhöndla vægt súra vökva sem innihalda sviflausn, verður þessi viðbótarslitþol sérstaklega verðmæt.
Tæringarvarnarkerfi
Húðin virkar fyrst og fremst sem hindrunarlag sem aðskilur stál undirlagið frá súra vinnsluvökvanum.
Viðnám gegn þynntum ó-oxandi sýrum
Raflaust Ni-P-B skilar sér sérstaklega vel í:
Þynnt brennisteinssýra
Þynnt saltsýra
Lágt-hitastig ó-oxandi sýruþjónusta
Húðin hægir á tæringu með því að takmarka aðgengi raflausna að undirliggjandi stáli.
Galvanísk vörn við galla
Ef smásæ göt eða ósamfellur í húðun eru til staðar getur nikkel veitt takmörkuð galvanísk vörn á nærliggjandi stályfirborð við ákveðnar aðstæður.
Þetta hjálpar til við að hægja á staðbundinni árás í kringum litla ófullkomleika í húðun.
Þó að það sé ekki ónæmt fyrir skemmdum, lengir húðað lagið verulega endingartíma skiptis samanborið við bert stál.
Hvers vegna samræmd þykkt skiptir máli í varmaskiptum
Varmaskiptir innihalda mörg rúmfræðilega erfið yfirborð sem erfitt er að húða jafnt með hefðbundnum aðferðum.
Raflaus útfelling býður upp á mikla kosti vegna þess að ferlið hjúpar:
Rör innréttingar jafnt
Slöngublöð stöðugt
Rennslisrásir jafnt
Innri horn án kantuppbyggingar
Einsleitni dregur úr veikum blettum þar sem staðbundin tæring gæti hafist.
Þessi eiginleiki er sérstaklega mikilvægur í skel-og-röraskiptum þar sem aðgangur til skoðunar og viðgerðar gæti verið takmarkaður.
Efnahagslegir kostir fram yfir solid álbygging
Fyrir væga ætandi þjónustu geta solid nikkel málmblöndur eða títanskipti verið tæknilega of mikil.
Raflaus Ni-P-B húðun gerir búnaði úr kolefnisstáli kleift að ná:
Lengri endingartími
Minni viðhaldstíðni
Bætt tæringarþol
Lægri fjármagnskostnaður
Nálgunin er sérstaklega aðlaðandi fyrir:
-þvingaðar plöntur
Endurnýjunarverkefni
Aukaferliskerfi
Miðlungs-sýra þjónusta
Í mörgum tilfellum kostar húðun núverandi skiptis aðeins brot af því að skipta honum út fyrir fullblönduða hönnun.
Hitastig og efnatakmarkanir
Þrátt fyrir kosti þess hentar raflaus nikkel-fosfór-bórhúðun ekki fyrir allt ætandi umhverfi.
Hitatakmörk
Yfirleitt er húðunin aðeins áhrifarík upp að u.þ.b.:
400∘C400^\\circ C400∘C
Yfir þessu bili:
Byggingarstöðugleiki minnkar
Oxunarhætta eykst
Viðloðun getur versnað
Vélrænir eiginleikar geta breyst
Næmi fyrir oxandi sýrum
Húðin hentar einnig ekki fyrir mjög oxandi sýrur eða árásargjarn efnakerfi sem ráðast beint á nikkel.
Vandasamt umhverfi eru meðal annars:
Þétt saltpéturssýra
Sterkt oxandi klóríð
Ákveðin fléttuefni
Ammoníak efnafræði
Við þessar aðstæður getur tæringarhraði aukist hratt.
Dýrmætur millivegur fyrir iðnaðinn
Styrkurrafmagnslaus Ni-P-B málun stálskiptir mild sýratæknin felst í getu hennar til að fylla frammistöðubilið milli ódýrs berts stáls og dýrra framandi málmblöndur.
Húðin býður upp á:
Betri tæringarþol en venjulegt stál
Minni kostnaður en mikil-blendibygging
Bætt hörku samanborið við venjulegt rafmagnslaust nikkel
Lengdur endingartími skiptis
Fyrir mörg væg súrt ferlisumhverfi getur þetta jafnvægi verið hagnýtasta verkfræðilega lausnin.
Framtíðarþróunarstraumar
Rannsóknir á þrí- og fjórþættum raflausum húðun halda áfram að stækka.
Framtíðarbætur geta falið í sér:
Aukin styrking nanóagna
Útfellingaraðferðir með lægri porosity
Bættur hitastöðugleiki
Hybrid keramik-málmhúðun
Sjálf-græðandi yfirborðsefnafræði
Þar sem efnaverksmiðjur sækjast eftir lengri líftíma búnaðar með minni fjármagnsfjárfestingu, er líklegt að háþróuð raflaus húðun fái víðtækari viðurkenningu í iðnaði.
Niðurstaða
Raflausn nikkel-fosfór-bórhúðun er að koma fram sem efnileg tækni til að lengja endingartíma kolefnisstálvarmaskipta í milt súrt umhverfi. Með því að sameina samræmda raflausa útfellingu og byggingarávinninginn sem bór býður upp á, gefur húðunin þétt, lítið -gljúp, mjög tæringarþolið- yfirborð sem getur verndað stál gegn útsetningu fyrir þynntri brennisteins- og saltsýru.
Blandað formlaust og nanókristallað uppbygging sem myndast bætir hörku, dregur úr porosity og eykur slitþol samanborið við hefðbundna raflausa nikkelhúð. Þrátt fyrir að hita- og efnatakmarkanir haldist, býður tæknin upp á hagkvæman valkost við smíði í fullri málmblöndu fyrir margar sýruþjónustur sem eru lágar-til-meðalvarlegar.
Að bæta bór við rafmagnslaust nikkel eykur smám saman hagnýt hlutverk hagkvæmra stálskipta í ætandi vinnsluumhverfi. Málblöndur á atómskala-jafnvel innan þunnrar húðunar-getur breytt rekstrarframtíð venjulegs kolefnisstálrörs verulega.
