Auctores novas specificationes pro inceptis potentiae iterum atque iterum recensuerunt, in quibus designatores officinarum typice chalybem inoxidabilem 304 vel 316 pro tubis condensatoris et permutatoris caloris auxiliaris eligunt. Multis, vocabulum "chalybs inoxidabilis" auram corrosionis invictae evocat, cum re vera chalybes inoxidabiles interdum pessima electio esse possint quia corrosioni locali obnoxii sint. Et, hac aetate aquae recentis ad refrigerationem supplendam imminutae, una cum turribus refrigeratoriis in cyclis altae concentrationis operantibus, potentiales mechanismi defectus chalybis inoxidabilis amplificantur. In quibusdam applicationibus, chalybs inoxidabilis seriei 300 tantum per menses, interdum tantum per hebdomades, supervivet antequam deficiat. Hic articulus saltem in rebus quae considerandae sunt cum materiae tuborum condensatoris ex prospectu curationis aquae eliguntur, intendit. Aliae res in hoc scripto non tractatae sed quae in delectu materiae partes agunt includunt robur materiae, proprietates translationis caloris, et resistentiam ad vires mechanicas, inter quas corrosio lassitudinis et erosionis.
Addendo 12% vel plus chromii ad chalybem, mixtura metallica stratum oxidi continuum formatur, quod metallum basis subiacens protegit. Hinc vocabulum "chalybs inoxidabilis". Absentibus aliis materiis mixtoriis (praesertim niccoli), chalybs carbonicus pars est gregis ferritarum, et cellula eius unitaria structuram cubicam corpori centratam (BCC) habet.
Cum nickel mixturae metallorum additur concentratione 8% vel maiore, etiam temperatura ambiente, cellula in structura cubica faciebus centratis (FCC) quae austenita appellatur existet.
Ut in Tabula 1 demonstratur, chalybes inoxidabiles seriei 300 et alii chalybes inoxidabiles contentum niccoli habent qui structuram austeniticam producit.
Chalybes austenitici in multis applicationibus pretiosiores esse se probarunt, inter quas ut materia pro tubis supercalefactoribus et recalefactoribus altae temperaturae in caldariis potentiae. Series 300 imprimis saepe adhibetur ut materia pro tubis commutationis caloris humilis temperaturae, inter quos condensatores superficiei vaporis. Attamen, in his applicationibus multi mechanismos defectus potentiales neglegunt.
Difficultas principalis cum chalybe inoxidabili, praesertim materiis popularibus 304 et 316, est quod stratum oxidi protectivum saepe destruitur ab impuritatibus in aqua refrigerante et a fissuris ac depositis quae adiuvant ad impuritates concentrandas. Praeterea, sub condicionibus clausurae, aqua stagnans potest ducere ad incrementum microbiale, quorum subproducta metabolica metallis valde nocere possunt.
Impuritas aquae refrigerantis communis, et una ex difficillimis oeconomice removendis, est chloridum. Hoc ion multa problemata in generatoribus vaporis causare potest, sed in condensatoribus et permutatoribus caloris auxiliaribus, difficultas principalis est quod chlorida in concentrationibus sufficientibus stratum oxidi protectivum in chalybe inoxidabili penetrare et destruere possunt, corrosionem localizatam, id est foveas, causantes.
Foveolatio est una ex insidiosissimis corrosionis formis, quia penetrationes parietum et defectum apparatuum cum parva metalli iactura causare potest.
Non necesse est ut concentrationes chloridi valde altae sint ad corrosionem foveolarem in chalybe inoxidabili 304 et 316 efficiendam, et pro superficiebus mundis sine ullis depositis aut fissuris, concentrationes chloridi maximae commendatae nunc censentur esse:
Complures factores facile concentrationes chloridi producere possunt quae has normas excedunt, et generaliter et in locis localibus. Rarissimum factum est primum refrigerationem semel peractae pro novis stationibus electricis considerare. Pleraeque cum turribus refrigeratoriis, vel interdum cum condensatoribus aere refrigeratis (ACC), construuntur. Pro iis qui turres refrigeratorias habent, concentratio impuritatum in cosmeticis "cyclice crescere" potest. Exempli gratia, columna cum concentratione chloridi in aqua addita 50 mg/l cum quinque cyclis concentrationis operatur, et contentum chloridi aquae circulantis 250 mg/l est. Hoc solum generaliter 304 SS excludere debet. Praeterea, in stationibus novis et existentibus, crescens necessitas est aquam recentem pro refectione stationis substituere. Alternativa communis est aqua residua municipalis. Tabula 2 analysin quattuor copiarum aquae dulcis cum quattuor copiarum aquae residuae comparat.
Cave gradus chloridi auctos (et alias impuritates, ut nitrogenium et phosphorus, quae contaminationem microbialem in systematibus refrigerationis magnopere augere possunt). Pro fere omni aqua grisea, quaevis circulatio in turri refrigerationis limitem chloridi a norma 316 SS commendatum excedet.
Disputatio praecedens in potentia corrosionis superficierum metallicarum communium fundatur. Fracturae et sedimenta fabulam dramatice mutant, cum ambo loca praebeant ubi impuritates congregari possunt. Locus typicus fissurarum mechanicarum in condensatoribus et similibus permutatoribus caloris est ad iuncturas tubi ad laminam tubulariam. Sedimentum intra tubum fissuras creare potest ad limitem sedimenti, et ipsum sedimentum potest esse locus contaminationis. Praeterea, quia chalybs inoxidabilis in strato oxidi continuo ad protectionem nititur, deposita loca oxygenio carentia formare possunt quae superficiem chalybis reliquam in anodum vertunt.
Disputatio supra delineat quaestiones quas designatores officinarum typice non considerant cum materias tuborum condensatoris et permutatoris caloris auxiliaris pro novis inceptis definiunt. Mens de ferro inoxidabili 304 et 316 interdum adhuc videtur esse "hoc semper fecimus" sine consideratione consequentiarum talium actionum. Materiae alternativae praesto sunt ad condiciones aquae refrigerantis duriores tractandas, quas multae officinae nunc subeunt.
Antequam de metallis alternativis disseramus, aliud breviter dicendum est. Saepe chalybs inoxidabilis 316 vel etiam chalybs inoxidabilis 304 bene per operationem normalem functus est, sed interruptione electrica defecit. Plerumque, defectus ob malam evacuationem condensatoris vel permutatoris caloris fit, quae aquam stagnantem in tubis efficit. Hic ambitus condiciones optimas ad incrementum microorganismorum praebet. Coloniae microbiales vicissim composita corrosiva producunt quae metallum tubulare directe corrodunt.
Hic mechanismus, corrosio microbicaliter inducta (MIC) appellatus, tubos chalybis inoxidabilis et alia metalla intra hebdomades destruere notus est. Si permutator caloris exhauriri non potest, seria consideratio adhibenda est de periodica aqua per permutatorem caloris circulanda et de biocida addenda interea. (Plura de rectis processibus stratificationis, vide D. Janikowski, "Stratificatio Condensatoris et Permutatorum BOP - Considerationes"; habitum diebus 4-6 Iunii 2019 Champaign, IL, et praesentatum in Symposio 39 Chemiae Utilitatis Electricae.)
In asperis condicionibus supra illustratis, necnon in asperioribus condicionibus ut aqua salsissima vel marina, metalla alternativa ad impuritates arcendas adhiberi possunt. Tres greges mixturarum metallicarum successum demonstraverunt: titanium commercialiter purum, chalybs inoxidabilis austeniticus cum 6% molybdeni, et chalybs inoxidabilis superferriticus. Hae mixturae etiam MIC resistunt. Quamquam titanium corrosioni valde resistens habetur, structura crystallina hexagonalis densa et modulus elasticitatis infimus eam damno mechanico obnoxiam reddunt. Haec mixtura optime apta est novis installationibus cum firmis structuris tuborum sustentantium. Alternativa optima est chalybs inoxidabilis superferriticus Sea-Cure®. Compositio huius materiae infra ostenditur.
Chalybs chromio dives est, niccolo autem parvus, itaque chalybs inoxidabilis ferriticus potius quam austeniticus est. Propter niccoli contentum humile, multo minus constat quam aliae mixturae metallorum. Magna vis et modulus elasticitatis Sea-Cure permittunt parietes tenuiores quam aliae materiae, unde translatio caloris melior evenit.
Proprietates auctae horum metallorum in tabula "Numeri Aequivalentis Resistentiae Fossurae" monstrantur, quae, ut nomen indicat, est ratio probationis adhibita ad resistentiam variorum metallorum corrosionis fossatilis determinandam.
Una ex interrogationibus frequentissimis est "Quae est maxima chloridi quantitas quam certus gradus chalybis inoxidabilis tolerare potest?" Responsiones late variant. Factores includunt pH, temperaturam, praesentiam et genus fracturarum, et potentiam specierum biologicarum activarum. Instrumentum in axe dextro Figurae 5 additum est ad hanc decisionem adiuvandam. Fundatur in pH neutro, aqua fluente 35°C quae communiter in multis BOP et applicationibus condensationis invenitur (ad formationem depositi et formationem fissurarum prohibendam). Postquam mixtura cum compositione chemica specifica selecta est, PREn determinari potest et deinde cum linea recta congrua intersecari. Maxima chloridi quantitas commendata deinde determinari potest linea horizontali in axe dextro ducenda. In genere, si mixtura pro applicationibus salsatis vel aquae marinae consideranda est, CCT supra 25 gradus Celsii habere debet, ut mensuratum est per probationem G 48.
Perspicuum est mixturas superferriticas a Sea-Cure® repraesentatas plerumque etiam ad usus aquae marinae aptas esse. Aliud commodum his materiis est quod sublineandum est. Problemata corrosionis manganesi pro chalybe inoxidabili 304 et 316 per multos annos observata sunt, etiam in fabricis iuxta flumen Ohio. Nuper, permutatores caloris in fabricis iuxta flumina Mississippi et Missouri oppugnati sunt. Corrosio manganesi etiam problema commune est in systematibus aquae puteorum implendae. Mechanismus corrosionis agnitus est ut dioxidum manganesi (MnO2) cum biocida oxidante reagens ad acidum hydrochloricum sub deposito generandum. HCl est quod vere metalla aggreditur. [WH Dickinson et RW Pick, "Manganese-Dependent Corrosion in the Electric Power Industry"; praesentatum in Conventu Annuo Corrosionis NACE 2002, Denver, CO.] Chalybes ferritici huic mechanismo corrosionis resistunt.
Delectus materiarum altioris gradus pro tubis condensatoris et permutatoris caloris adhuc non est substitutus pro recta moderatione chemiae curationis aquae. Ut auctor Buecker in priore articulo de arte electrica delineavit, programma curationis chemicae recte designatum et operatum necessarium est ad potentiam squamarum, corrosionis, et incrustationis minuendam. Chemia polymerorum emergit ut alternativa potens antiquiori chemiae phosphatis/phosphonatis ad corrosionem et squamas in systematibus turrium refrigerantium moderandas. Moderatio contaminationis microbialis fuit et manebit quaestio critica. Dum chemia oxidativa cum chloro, lixivia, vel similibus compositis est fundamentum moderationis microbialis, curationes supplementariae saepe possunt efficaciam programmatum curationis emendare. Unum tale exemplum est chemia stabilizationis, quae adiuvat ad augendam ratem emissionis et efficaciam biocidarum oxidantium chloro fundatarum sine introductione ullorum compositorum noxiorum in aquam. Praeterea, supplementum cum fungicidis non oxidantibus valde utile esse potest in moderando evolutione microbiali. Resultatum est ut multae sint viae ad meliorem sustentationem et firmitatem permutatorum caloris stationum electricarum, sed omne systema differt, ita diligens consilium et consultatio cum peritis industriae magni momenti est ad electionem materiarum et procedurarum chemicarum. Magna pars huius articuli scripta est ex... Ex prospectu curationis aquae, in decisionibus de materiis non intersumus, sed rogamur ut adiuvemus in moderando effectu harum decisionum, postquam apparatus paratus et operans erit. Decisio finalis de selectione materiae a curatoribus officinae fieri debet, secundum plures factores pro singulis applicationibus specificatos.
De Auctore: Brad Buecker est Publicista Technicus Senior apud ChemTreat. XXXVI annos experientiae in industria energiae vel cum ea coniunctus habet, magnam partem in chemia generationis vaporis, curatione aquae, moderatione qualitatis aeris, et apud City Water, Light & Power (Springfield, IL) et Kansas City Power & Light Company sita est apud La Cygne Station, Kansas. Etiam duos annos ut supervisor aquae/aquae residuae in officina chemica egit. Buecker gradum Baccalaurei Scientiae in Chemia ab Universitate Civitatis Iowae habet, cum cursibus additis in Mechanica Fluidorum, Aequilibrio Energiae et Materiarum, et Chemia Inorganica Provecta.
Daniel Janikowski est Praefectus Technicus apud Plymouth Tube. Per XXXV annos, in evolutione metallorum, fabricatione et probatione productorum tubularium, inter quae sunt mixturae cupreae, chalybis inoxidabilis, mixturae niccoli, titanii et chalybis carbonis, versatus est. Apud Plymouth Metro ab anno MMV laborans, Janikowski varia munera superiora tenuit antequam Praefectus Technicus anno MMX factus est.