Πολλοί βιομηχανικοί τομείς, όπως η επεξεργασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, η αφαλάτωση θαλασσινού νερού και η θέρμανση με άλμη αντιμετωπίζουν σοβαρές προκλήσεις διάβρωσης που προκαλούνται από ιόντα χλωρίου υψηλής-συγκέντρωσης. Ο εξοπλισμός θέρμανσης από συνηθισμένο ανοξείδωτο χάλυβα είναι επιρρεπής σε τρύπημα, διάτρηση τοιχώματος σωλήνα και ηλεκτρική διαρροή μετά από βραχυπρόθεσμη-βύθιση σε άλμη και όξινα διαλύματα επιμετάλλωσης. Οι αντιδιαβρωτικοί σωλήνες θέρμανσης τιτανίου έχουν προωθηθεί ευρέως ως υψηλής ποιότητας συστατικό θέρμανσης για σκληρά διαβρωτικά περιβάλλοντα, ωστόσο πολλοί τεχνικό προσωπικό της επιχείρησης εξακολουθούν να αμφισβητούν εάν η υψηλή τιμή αγοράς των προϊόντων τιτανίου μπορεί να δικαιολογηθεί από τα μακροπρόθεσμα οφέλη υπηρεσίας και ποιοι κρίσιμοι περιορισμοί εμποδίζουν τους σωλήνες τιτανίου να γίνουν ένα καθολικό υλικό θέρμανσης{6} για όλους. Αναλύοντας τα εγγενή χημικά χαρακτηριστικά του μετάλλου τιτανίου, τα πρακτικά αποτελέσματα εφαρμογής και τα συγκριτικά δεδομένα με άλλους κύριους σωλήνες θέρμανσης, μπορούμε να ορίσουμε το ακριβές όριο εφαρμογής και την ανταγωνιστικότητα του πυρήνα των σωλήνων θέρμανσης τιτανίου.
Το πιο χαρακτηριστικό γνώρισμα του τιτανίου είναι η ισχυρή χημική του αδράνεια. Όταν εκτίθεται σε οξυγόνο σε υγρό ή αέρα, ένα πυκνό και αυτοεπισκευαζόμενο φιλμ παθητικοποίησης διοξειδίου του τιτανίου-θα σχηματιστεί αμέσως στην επιφάνεια του υλικού. Ακόμα κι αν το προστατευτικό στρώμα υποστεί μικρές γρατσουνιές κατά την εγκατάσταση ή τη λειτουργία, το φιλμ μπορεί να αναγεννηθεί γρήγορα για να απομονώσει το βασικό μέταλλο από διαβρωτικές ουσίες. Σε αντίθεση με τον ανοξείδωτο χάλυβα 316, ο οποίος βασίζεται σε στοιχεία μολυβδαινίου για την ανακούφιση από τη διάβρωση του χλωρίου και εξακολουθεί να υποφέρει από αργή διάβρωση για μήνες, το τιτάνιο μπορεί να αντισταθεί σχεδόν σε όλα τα αραιά οξέα, το αλμυρό νερό και τους διαλύτες χλωριού-που περιέχουν χωρίς εμφανή απώλεια υλικού. Εν τω μεταξύ, το τιτάνιο έχει χαμηλή πυκνότητα και ισχυρή δομική σκληρότητα, επομένως το σώμα του σωλήνα δεν θα παραμορφωθεί ή θα σπάσει εύκολα υπό μακροπρόθεσμη εναλλαγή θερμοκρασίας και πρόσκρουση ροής υγρού. Ο παρακάτω πίνακας συγκρίνει πέντε βασικές διαστάσεις αξιολόγησης τεσσάρων κοινών-συσκευών θέρμανσης κατά της διάβρωσης.
表格
| Κατηγορία σωλήνων θέρμανσης | Αντοχή στη διάβρωση του χλωρίου | Αντοχή σε καυτά ισχυρά αλκάλια | Μακροπρόθεσμο-Όριο θερμοκρασίας | Δυνατότητα αυτοεπισκευής-προστατευτικής μεμβράνης | Συνολικό κόστος κύκλου ζωής |
|---|---|---|---|---|---|
| Σωλήνας θέρμανσης καθαρού τιτανίου | Τέλειο, χωρίς διάβρωση λακκούβων | Αδύναμο και ευαίσθητο στη διάβρωση | 780 μοίρες | Ναί | Υψηλό αρχικό κόστος, χαμηλό κόστος συντήρησης |
| Σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα 316 | Καλή αλλά περιορισμένη αντοχή | Μέτρια ανοχή | 560 μοίρες | Οχι | Χαμηλή συνολική δαπάνη |
| Σωλήνας θέρμανσης χαλαζία | Μόνο μέτρια αντίσταση σε οξύ | Σοβαρή ζημιά από αλκάλια | 1150 μοίρες | Οχι | Μέτριο κόστος αντικατάστασης |
| Θερμαντήρας με επίστρωση PFA | Εξαιρετικό αποτέλεσμα απομόνωσης | Ισχυρή συνολική αντίσταση | 240 μοίρες | Όχι, η επίστρωση δεν μπορεί να ανακάμψει | Μέτριο-υψηλό συνολικό κόστος |
Είναι σαφές από τον πίνακα ότι οι σωλήνες θέρμανσης τιτανίου κατέχουν απόλυτη κυριαρχία σε περιβάλλοντα εργασίας με υψηλό-χλωρίδιο. Ένας μεγάλος αριθμός εργοστασίων επιμετάλλωσης υιοθέτησε προηγουμένως 316 σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα, οι οποίοι έπρεπε να αντικαθίστανται κάθε έναν έως δύο μήνες λόγω αστοχίας διάβρωσης, που οδήγησε σε συχνές διακοπές παραγωγής και επιπλέον κόστος εργασίας για αποσυναρμολόγηση και εγκατάσταση. Μετά τη μετάβαση σε σωλήνες θέρμανσης τιτανίου, ο κύκλος συνεχούς εξυπηρέτησης μπορεί να επεκταθεί σε περισσότερα από τρία χρόνια, περιορίζοντας δραστικά την οικονομική απώλεια που προκαλείται από τη διακοπή λειτουργίας του εξοπλισμού. Επιπλέον, το τιτάνιο διαλύει δύσκολα μεταλλικά ιόντα στο θερμαινόμενο διάλυμα, γεγονός που αποφεύγει τη μόλυνση των στρωμάτων ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης και διασφαλίζει την ποιότητα της επιφάνειας των τελικών βιομηχανικών προϊόντων.
Ακόμη και με εξαιρετική απόδοση κατά-χλωρίου, οι σωλήνες θέρμανσης τιτανίου έχουν αναπόφευκτες ατέλειες που περιορίζουν την εκτεταμένη χρήση τους. Όταν βυθιστεί σε θερμαινόμενα συμπυκνωμένα αλκαλικά διαλύματα για μεγάλο χρονικό διάστημα, το επιφανειακό φιλμ οξειδίου θα αποσυντεθεί σταδιακά, με αποτέλεσμα τη συνεχή διάβρωση του σώματος του σωλήνα. Επιπλέον, η τήξη και η επεξεργασία ακριβείας των υλικών τιτανίου απαιτούν υψηλότερα τεχνικά πρότυπα, γεγονός που καθιστά την τιμή μονάδας πολύ υψηλότερη από τον ανοξείδωτο χάλυβα. Εάν εφαρμοστεί σε συμβατική θέρμανση γλυκού νερού και ασθενώς διαβρωτικά περιβάλλοντα, θα προκαλέσει περιττή σπατάλη προϋπολογισμού για τις επιχειρήσεις.
Συνοπτικά, οι σωλήνες θέρμανσης τιτανίου είναι αναμφίβολα μια καλύτερη επιλογή από τον ανοξείδωτο χάλυβα 316 για σενάρια εργασίας πλούσια σε ιόντα χλωρίου και αραιά όξινα μέσα. Περιορίζεται από την κακή αντοχή στα αλκάλια και το υψηλό κόστος πρώτων υλών, δεν μπορεί να αντικαταστήσει άλλα προϊόντα θέρμανσης σε όλους τους βιομηχανικούς τομείς. Οι κατασκευαστές θα πρέπει να δίνουν προτεραιότητα στους σωλήνες θέρμανσης τιτανίου όταν ασχολούνται με θέρμανση με θαλασσινό νερό, με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση και θέρμανση με άλμη, ενώ επιλέγουν άλλα οικονομικά{3}}αποτελεσματικά υλικά θέρμανσης σύμφωνα με τις πραγματικές απαιτήσεις σύνθεσης μέσου και θερμοκρασίας για άλλους δεσμούς παραγωγής.
