Zatvoreni cirkulacijski sistemi grijanja opremljeni komponentama za grijanje od titanijuma su široko prihvaćeni u finoj hemijskoj sintezi, farmaceutskoj proizvodnji i preradi materijala visoke -čistoće kako bi se izbjegla kontaminacija sirovina i curenje isparljivih rastvarača. U takvim zatvorenim okruženjima, neravnomjerna distribucija rastvorenog kiseonika lako formira ćelije koncentracije kiseonika- na potopljenim titanijumskim površinama. Regije prekrivene slojevima zagađivanja, locirane u mrtvim zonama cjevovoda ili pozicionirane duboko unutar pukotina na prirubnicama, održavaju ekstremno niske nivoe kiseonika, dok izloženi -isprani dijelovi cijevi dodiruju procesnu tekućinu bogatu kisikom-. Zone nedostatka kiseonika- služe kao anode i podležu preferencijalnom otapanju pasivnog filma titanijum dioksida, postepeno evoluirajući u jaku koroziju u pukotinama i lokalnu koroziju. Usvajanje standardizirane zaštite azotnog pokrivača istiskuje rastvoreni kiseonik i vazdušni prostor unutar zatvorenih petlji, homogenizuje koncentraciju kiseonika u celom sistemu grejanja, eliminiše elektrohemijsku potencijalnu razliku potrebnu za formiranje ćelija koncentracije kiseonika-i efikasno potiskuje ovaj tipični lokalizovani način korozije koji ugrožava dugoročnu-bezbjednost toplotnih sklopova titanijuma.
Kontinuirano online praćenje rastvorenog kiseonika upareno sa dinamičkom kontrolom pročišćavanja azota čini osnovni okvir implementacije zaštite azotnog pokrivača. Prije ubrizgavanja inertnog azota u zatvorenu cirkulacijsku petlju, senzori mjere-sadržaj rastvorenog kiseonika u realnom vremenu u glavnom procesnom fluidu kako bi postavili siguran prag kiseonika. Kada rastvoreni kiseonik pređe unapred postavljenu granicu, automatski ventil za dovod azota se otvara kako bi uveo suhi azot sa malo-kiseonika, istiskujući rastvoreni kiseonik kroz ispušne otvore za odvajanje gasa-tečnosti. Ručno isprekidano punjenje azotom često dovodi do ponovnog prodora kiseonika usled čestih operacija otvaranja rezervoara, ne uspevajući da održe stabilne uslove niske-kiseonice tokom dugog perioda. Dinamička-regulacija azota u zatvorenoj petlji održava sadržaj kiseonika konstantno ispod kritičnog praga za iniciranje ćelije koncentracije-kiseonika, sprečavajući periodično lomljenje pasivnog filma u područjima sa niskim-stagniranjem kiseonika titanijumskih grejnih cjevovoda.
Čišćenje mrtve zone-petlje{1}} je nezamjenjiv korak prethodnog tretmana prije formalne operacije pokrivanja dušikom. Preostali zrak zarobljen unutar savijenih cijevi, snopova cijevi za grijanje, praznina na prirubnicama i filterskih šupljina ne može se eliminirati samo uobičajenim ispiranjem dušikom. Ovi zatvoreni mikroprostori zadržavaju visok parcijalni pritisak kiseonika mesecima, stvarajući postojane gradijente koncentracije kiseonika u odnosu na azot-zaštićenu tečnost glavnog toka. Sekvencijalno segmentno pročišćavanje dušikom se izvodi otvaranjem ispušnih ventila jedan po jedan kako bi se istisnuo zarobljeni zrak u svakom izoliranom dijelu cjevovoda sve dok indikatori kiseonika izduvnih gasova ne dostignu standardnu vrijednost. Temeljito{7}}odzračivanje mrtvog prostora osigurava da nema skrivenih mikroregije -kiseonika za stvaranje lokalnih ćelija korozije na površinama cijevi za grijanje titanijuma i spojevima montaže.
Održavanje zatvorenog azotnog tlaka u kombinaciji s periodičnom mikro-provjerom curenja sprječava infiltraciju povratnog protoka kisika iz atmosfere. Održavanje blagog pozitivnog pritiska azota unutar zatvorene cirkulacijske petlje blokira vanjsko prodiranje zraka prema unutra kroz male otvore za starenje zaptivki, mikro-zazore ventila i mikro-defekte zaptivke prirubnice. Redovno onlajn praćenje pada pritiska otkriva skrivene tačke curenja na vreme; kada se identifikuje kontinuirano slabljenje pritiska, vrši se ciljana detekcija curenja i popravka zaptivanja kako bi se održala inertna zaštitna atmosfera. Bez izolacije azota sa pozitivnim-pritiskom, kiseonik iz okoline će kontinuirano prodirati u zatvoreni sistem, ponovo-uspostavljajući razlike u koncentraciji kiseonika i postepeno ponovo izazivajući lokalizovanu koroziju na komponentama od titanijuma.
Sljedeća tabela prikazuje prilagođene šeme pokrivanja dušikom za različite radne uvjete zatvorene petlje grijanja:
表格
| Scenarij primjene zatvorenog cirkulacijskog grijanja | Preporučena konfiguracija zaštite za pokrivanje dušika | Prednosti suzbijanja korozije u koncentraciji kiseonika-Jezgra |
|---|---|---|
| Zatvoreni-farmaceutski sistem grijanja sa visokim{0}}kloridnim rastvaračem | Dinamička veza otopljenog kiseonika, pročišćavanje dušikom + potpuna segmentna deaeracija mrtve-zone | Eliminiše gradijent kiseonika unutar pukotina cevovoda i izbegava hlorid{0}}ubrzanu pitting koroziju |
| Velika zapečaćena mreža za hemijsko grijanje sa više{0}}rezervoara | Pozitivni pritisak azota + periodična provera nepropusnosti cele petlje- | Sprečava unakrsnu-infiltraciju kiseonika u rezervoar i homogenizuje nivo kiseonika u svim granama grejanja od titanijuma |
| Mala{0}}laboratorijska zatvorena petlja za grijanje visoke{1}}srednje čistoće | Jedno-potpuna zamjena dušikom + statički mikro-očuvanje pozitivnog pritiska | Postiže jeftinu-dugotrajnu-inertnu zaštitu od lokalne korozije koncentracije kisika- |
| Biohemijska anaerobna fermentacija zatvorena cirkulacijski sistem grijanja | Kontinuirano nisko-čišćenje azota + otopljeni kisik na mreži u stvarnom-vremenskom intervalu | Održava stabilno anaerobno okruženje i štiti pasivni film od titanijuma od diferencijalne erozije kiseonika |
Pokrivanje azotom u osnovi eliminiše elektrohemijsku pokretačku silu korozije koncentracijskih ćelija kiseonika- tako što homogenizuje distribuciju rastvorenog kiseonika u zatvorenim grejnim krugovima. Čak i netaknuti titanijumski pasivni filmovi postepeno će se degradirati pod upornim gradijentom potencijala kiseonika u kombinaciji sa provodljivim korozivnim medijima. Standardizirane procedure zaštite od inertnog plina uklanjaju skrivene lokalizirane rizike od korozije u mrtvim zonama cjevovoda i montažnim prazninama, stabiliziraju antikorozivne performanse opreme za grijanje od titanijuma, smanjuju vrijeme zastoja u održavanju i garantuju rad bez-bez kontaminacije, dug-ciklus bezbedan rad zatvorenih industrijskih proizvodnih sistema za grijanje.
