Kaliumacetat (KAc) banetømidler i 25% koncentration bruges ved temperaturer så lave som -10 grader. Titanium elektriske varmelegemer bruges til at forhindre frysning i lagertanke. Under aktiv opvarmning arbejder varmelegemet ved 40–60 grader, og opløsningen er i flydende tilstand med naturlig konvektionsflow. I standby-perioder, hvor varmeren er slukket, afkøles opløsningen til omgivelsestemperaturer på -10 grader. Kaliumacetatopløsningen kan blive overmættet og delvist fryse eller koncentrere. Den koncentrerede acetatopløsning har højere elektrisk ledningsevne og lavere pH (fra hydrolyse). Spaltekorrosion forekommer under is eller koncentrerede opløsningsfilm. Korrosionshastigheden under standby kan være 5-10 gange højere end under aktiv opvarmning.

Mekanismen for accelereret standby-korrosion

Under aktiv opvarmning er opløsningen varm og flydende, iltniveauet er moderat, og den passive titaniumfilm er stabil. Under standby, mens opløsningen afkøles, dannes iskrystaller, som koncentrerer den resterende væske til 40-60 % kaliumacetat. Den koncentrerede opløsning har en pH på 7-8 (sammenlignet med pH 9-10 ved 25 grader) på grund af acetathydrolyse. Den høje koncentration og lavere pH destabiliserer den passive film. Derudover dannes der differentielle beluftningsceller mellem is-dækkede og væskedækkede-områder. Den begrænsede geometri under is eller koncentrerede opløsningsfilm skaber sprækkeforhold. Manglen på flow forhindrer fortynding af aggressive arter.

Kvantitative korrosionshastigheder under aktiv opvarmning vs. standby

Kontrolleret testning i 25 % kaliumacetat ved forskellige temperaturer har etableret følgende korrosionshastigheder for grad 2 titanium. Ved aktiv opvarmning ved 50 grader med flow (naturlig konvektion) er korrosionshastigheden 0,005–0,010 mm om året, og den passive film er stabil. Ved konstant drift ved 25 grader med flow er hastigheden 0,008–0,015 mm pr. år. Under afkøling til 0 grader med delvis isdannelse stiger hastigheden til 0,03-0,08 mm om året. Under standby ved -10 grader med is til stede (50 % is, 50 % koncentreret opløsning) når korrosionshastigheden 0,08–0,15 mm om året, hvilket er 10–20 gange højere end den aktive opvarmningshastighed. Under standby ved -10 grader med fuldstændig frysning (ingen væskefase) falder korrosionshastigheden til 0,01-0,03 mm om året, fordi der ikke er nogen elektrolyt til stede.

Indflydelse af fryse-optøningscyklusser og opløsningskoncentration på standby-korrosion

Sværhedsgraden af ​​standby-korrosion afhænger af antallet af fryse-optøningscyklusser og koncentrationen af ​​den resterende væske. I en enkelt fryse--optøningscyklus er den maksimale opnåede koncentration 45-50% KAc, og korrosionshastigheden i den optøede periode er 0,05-0,10 mm pr. år. Efter 10 fryse--optøningscyklusser bliver opløsningen yderligere koncentreret til 55-60% KAc, og korrosionshastigheden stiger til 0,10-0,20 mm om året. Ved en koncentration på 60 % KAc med en pH på 7,0 er korrosionshastigheden ved 0 grader 0,15–0,30 mm pr. år. Ved 70 % koncentration (nær mætning) er korrosionshastigheden ved 10 grader 0,20-0,40 mm om året.

Standby-korrosionsafbødningsvejledning til banedeicer-varmere

Følgende tabel giver anbefalinger til at forhindre accelereret korrosion under standby i 25 % kaliumacetat baneafisningstanke.

Engineering Beyond Standby Operation

Titanium-kvaliteten påvirker standby-korrosionsbestandighed. Grad 7 (palladium-stabiliseret) har 3-5 gange lavere korrosionshastighed i koncentrerede acetatopløsninger, hvilket reducerer standby-angreb med 70-80 %. Karakter 12 tilbyder mellemliggende forbedring. Vægtykkelse giver et korrosionstillæg; en 2,0 mm væg med 0,10 mm om året standby-korrosion holder 20 år. Varmeren skal monteres vandret for at undgå at skabe sprækker, hvor koncentreret opløsning kan samle sig. En lille recirkulationspumpe, der kører under standby, forhindrer koncentrationsgradienter. Et varmekabel viklet rundt om tanken holder opløsningstemperaturen over 0 grader, hvilket eliminerer frysning helt.

Udarbejdelse af en informeret specifikation

For et elektrisk varmelegeme i titanium i 25 % kaliumacetat-landingsbaneafisning ved -10 graders omgivelsestemperatur, skal du designe systemet til at holde varmeren på lav effekt (10–20 % af nominel effekt) under standby for at holde overfladetemperaturen over 0 grader og forhindre isdannelse. For eksisterende varmeapparater, der oplever standby-korrosion, skal du tilføje en recirkulationspumpe, der kører i 10 minutter hver time under standby. Angiv Grade 7 titanium til nye installationer. Overvåg varmeapparatets strøm under drift; en gradvis stigning ved konstant spænding indikerer isdannelse og kræver øjeblikkelig handling. Ved at forhindre isdannelse gennem standby-drift med lav effekt, eliminerer ingeniøren den accelererede korrosion, der opstår under passiv standby i tøjernsservice med kaliumacetat.