Suyuq sovutish tizimlarida korroziyaga qarshilik: nega zanglamaydigan po'lat mis va guruchdan ustun turadi

Kirish: Sovutish davringiz ichidagi yashirin tahdid

Germaniyadagi ma'lumotlar markazi operatori yangi suyuqlik sovutish tizimini ishga tushirgandan so'ng olti oy o'tgach, bezovta qiluvchi narsani payqadi: sovutish suvi oqimining tezligi pasayib ketdi va sovuq plitalardan birida rang o'zgarishi belgilari paydo bo'ldi. Aybdormi? Glikol{1}}suv aralashmasining - uzluksiz ta'siri ostida sekin korroziyaga uchragan guruch klapanlar to'plami filtrlarni jimgina yopib qo'yadigan va nasos muhrlarini buzuvchi metall zarrachalarni chiqaradi.

Ushbu stsenariy ko'pchilik muhandislar kutganidan ko'ra tez-tez uchraydi. Suyuq sovutish pastadirini loyihalashda issiqlik ko'rsatkichlari suhbatda ustunlik qiladi. Ammo material tanlash -, xususan, sizning klapanlaringiz, armaturalaringiz va quvurlaringiz - dan tayyorlangan metall tizimingiz 5 yil yoki 25 yil xizmat qilishini aniqlaydi. Va ishlamay qolish soatiga millionlab dollar yo‘qotish degani sanoatda bu farq unchalik ahamiyatli emas.

Ushbu maqola suyuq sovutish muhitida mis, guruch va zanglamaydigan po'latga ta'sir qiluvchi haqiqiy korroziya mexanizmlarini buzadi, nima uchun moddiy ierarxiya ko'pchilik tushunganidan ko'ra muhimroq ekanligini tushuntiradi va keyingi loyihangizga to'g'ri qo'ng'iroq qilish uchun amaliy asosni beradi.

 

 

Suyuq sovutish tizimining ma'lumotlar markazida zanglamaydigan po'latdan yasalgan valf

 

1. Korroziya aslida suyuqlik sovutish aylanishida qanday ishlaydi

Yopiq suyuqlik sovutish tizimidagi korroziya tashqi po'latda zang paydo bo'lganidek - yillar davomida asta-sekin va ko'rinadigan tarzda sodir bo'lmaydi. Bosim ostidagi, termal aylanish jarayonida uchta alohida mexanizm bir vaqtning o'zida metall yuzalarga hujum qilishi mumkin:

Kimyoviy korroziyasovutish suvi to'g'ridan-to'g'ri metall bilan reaksiyaga kirishganda paydo bo'ladi. Eng keng tarqalgan sovutgichlardan biri bo'lgan etilen glikol issiqlik va kislorod ta'sirida beshta organik kislotaga parchalanadi: glikolik, glikoksilik, formik, karbonat va oksalat kislotasi. Korroziya inhibitörleri bo'lmasa, bu kislotalar ish sharoitida bir necha hafta ichida namlangan metall yuzalarga hujum qila boshlaydi.

Elektrokimyoviy (galvanik) korroziyao'tkazuvchi suyuqlik ishtirokida elektrokimyoviy potentsiallari har xil bo'lgan ikkita metall ulanganda tetiklanadi. Masalan, mis va alyuminiy galvanik qatorda bir-biridan uzoqda joylashgan. Ularni bir xil halqaga ulang -, aytaylik, alyuminiy sovuq plastinka mis quvurlarga - ulanadi va alyuminiy qurbonlik anodiga aylanadi, hatto sovutish suvi kimyosi boshqa yoʻl bilan yaxshi boshqarilsa ham- korroziyaga uchraydi.

Eroziya korroziyasiyuqori{0}}suyuqlik oqimining himoya sirt oksidlarini jismonan eskirib, yangi metallni keyingi kimyoviy hujumga duchor qilishi natijasida yuzaga keladi. Bu, ayniqsa, qattiq burilishlar, yuqori oqim tezligi yoki nasos kavitatsiyasi bo'lgan tizimlarda to'g'ri keladi.

Muayyan tizimingizda qaysi mexanizm ustunligini tushunish to'g'ri materiallarni tanlash yo'lidagi birinchi qadamdir.

 

2. Mis va guruch: kuchli termal ijrochilar, vaqt o'tishi bilan zaif

Mis uzoq vaqtdan beri suyuq sovutish komponentlari uchun standart tanlov bo'lib kelgan va yaxshi sabablarga ko'ra: uning issiqlik o'tkazuvchanligi taxminan 400 Vt/m·K bo'lib, sotuvda mavjud bo'lgan har qanday metallning eng yuqori ko'rsatkichidir. Qisqacha{2}}davomiylik, past-murakkab tizimlar, mis ajoyib ishlaydi.

Ammo misning zaif tomonlari barqaror ishlash sharoitida paydo bo'ladi:

Glikol sezgirligi:Mis va alyuminiy tormozlanmagan etilen glikol ishtirokida katalizator vazifasini bajaradi, glikolning korroziy organik kislotalarga parchalanishini tezlashtiradi. Suyuqlikka kislorod kiritilganda 100 daraja haroratda nazorat qilinadigan laboratoriya sinovlarida bu kislotalar uch hafta ichida oʻlchovli korroziya va metall{2}}organik birikmalar hosil qildi.

Xlorid hujumi:Sovutish suyuqligidagi erigan xloridlar - tozalanmagan yoki yetarli darajada tozalanmagan suvdan - foydalanadigan tizimlarda keng tarqalgan boʻlib, mis oksidi sirt qatlamiga hujum qilib, chuqurchalar paydo boʻlishiga va devorning asta-sekin yupqalashishiga olib keladi.

Aralash{0}}metall tizimlarida galvanik xavf:Mis galvanik qatorda baland o'tiradi. Alyuminiy komponentlar bilan birlashtirilganda (serverni sovutishda keng tarqalgan konfiguratsiya), u alyuminiy qismlarning tezlashtirilgan korroziyasini keltirib chiqaradi.

Mis va ruxning qotishmasi bo'lgan guruch murakkablikni oshiradisinksizlanish- tanlab yuvish jarayoni, bunda sink qotishmadan ma'lum suv kimyosi sharoitida olinadi va g'ovakli, zaiflashgan mis matritsasini qoldiradi. O'zgaruvchan pH yoki yuqori xlorid darajalariga ega sovutish tizimlarida sinksizlanish bir necha yil ichida guruch armatura va klapanlarni tizimli ravishda buzishi mumkin.

Ikkala material ham tegishli korroziya inhibitörleri bilan himoyalangan bo'lishi mumkin, ammo inhibitorlar vaqt o'tishi bilan yomonlashadi, muntazam monitoring va almashtirishni talab qiladi va doimiy operatsion xarajatlar va murakkablikni oshiradi.

 

3. Nima uchun zanglamaydigan po'latdan tenglamani o'zgartiradi

Zanglamaydigan po'latning korroziyaga chidamliligi qoplama yoki kimyoviy ishlov berish emas - u materialning mikro tuzilishiga xosdir. Xrom tarkibi (massa bo‘yicha kamida 10,5%) kislorod bilan reaksiyaga kirishib, sirtda yupqa, o‘z-o‘zidan tiklanadigan xrom oksidi passiv-qatlamini hosil qiladi. Uni tirnab tashlang va u kislorod ishtirokida bir necha daqiqada yangilanadi.

Ushbu passivatsiya mexanizmi suyuqlikni sovutish dasturlarida bir qator afzalliklarni beradi:

Keng kimyoviy muvofiqlik.Misdan farqli o'laroq, zanglamaydigan po'lat glikol degradatsiyasini katalizlamaydi. U turli pH darajalarida barqaror ishlaydi va yuqori unumdorlikka ega hisoblash va yarimo‘tkazgichlar ishlab chiqarishda qo‘llaniladigan deionizatsiyalangan suv, glikol eritmalari va ko‘plab maxsus sovutish suyuqliklari bilan mos keladi.

Yaxshi ishlab chiqilgan tizimlarda galvanik korroziyaga qarshilik-.Zanglamaydigan po'latdan yasalgan komponentlar quvurlar, klapanlar, armatura va kollektorlar bo'ylab izchil belgilanishi mumkinligi sababli, bir-biriga o'xshash bo'lmagan metallar orasidagi galvanik birikma xavfi keskin kamayadi - murakkab CDU (sovutuvchi suyuqlik tarqatish birligi) arxitekturalarida asosiy afzallikdir.

Sirt silliqligi va ifloslanish qarshiligi.Ostenitik zanglamaydigan po'latdan (304 va 316-sinflar) tabiiy silliq sirt qoplamasi mavjud bo'lib, u biofilmlar, shkala va korroziyaga qarshi yon mahsulotlarning to'planishiga to'sqinlik qiladi. Mis tizimlarida shkala konlari issiqlik samaradorligini pasaytiradi va chuqurchalar paydo bo'lishini tezlashtiradigan mahalliy konsentratsiyali hujayralarni yaratadi.

Kamroq texnik xarajatlar bilan uzoq xizmat muddati.Suyuq sovutish tizimlaridagi guruch klapanlari odatda 5-10 yil ichida almashtirishni talab qiladi. To'g'ri belgilangan zanglamas po'latdan yasalgan komponentlar muntazam ravishda 15-25 yil davomida moddiy degradatsiyalarsiz ishlaydi - 20 yillik infratuzilmaning ishlash muddatini rejalashtirayotgan ma'lumotlar markazi operatorlari uchun muhim e'tibor.

E'tirof etilgan savdo-issiqlik o'tkazuvchanligi: zanglamaydigan po'lat 15–30 Vt/m·K da issiqlik o'tkazadi, misdan 400 Vt/m·K dan ancha past. Biroq, suyuqlik sovutish tizimida issiqlikni quvur devori - emas, balki - suyuqlik tashiydi. Devor qalinligi oqim hajmiga nisbatan kichikdir va zanglamaydigan po'latdan yasalgan devorlar tomonidan qo'shilgan issiqlik qarshiligi suyuqlik chegara qatlamining termal qarshiligi bilan solishtirganda ahamiyatsiz. Zanglamaydigan po'latdan-uzoq muddatli sirt barqarorligi issiqlik o'tkazuvchanligini misga qaraganda yaxshiroq saqlaydi, bu esa issiqlik samaradorligini asta-sekin pasaytiradigan oksid shkalasi va cho'kmalarni to'playdi.

 

4. Amaliyotda material tanlash: stsenariy-asoslangan asos

Ma'lumot markazi suyuq sovutish (CDU, to'g'ridan-to'g'ri-chipga-, Immersion):Bu zanglamaydigan po'latdan foydalanish uchun eng aniq holat. Tizimlar doimiy ravishda sezilarli bosim ostida ishlaydi, ko'pincha glikol{1}}asosidagi sovutish suyuqliklari bilan ishlaydi. Kollektorlar, tarqatish quvurlari, nazorat klapanlari va filtrlar byudjet ruxsat etilgan hollarda 316L zanglamaydigan po'latdan yoki pastroq -xavfli ikkinchi darajali zanjirlar uchun 304-da belgilanishi kerak. Yuqori-sifatZanglamaydigan po'latdan yasalgan sharli vanabu arxitekturalarda oqim izolatsiyasi uchun standart tanlovdir - uning toʻliq{1}}boʻyi dizayni bosimning pasayishini kamaytiradi va zanglamaydigan korpus uzoq muddatli glikol taʼsirining agressiv kimyoviy taʼsiriga- qarshilik koʻrsatadi.

Sanoat jarayonlarini sovutish (kimyo zavodlari, dengiz, neft-kimyo):Yuqori xlorid kontsentratsiyasi va agressiv texnologik suyuqliklar 316 zanglamaydigan po'latdan - qo'shilgan molibden tarkibiga ega bo'lib, - chuqurlikka chidamliligini oshiradi. Bunday muhitlarda aFlanesli sharsimon valfTexnologik quvurlar standartlari talab qiladigan xavfsiz, yuqori{0}}bosimli ulanishni ta'minlaydi, shu bilan birga vaqt o'tishi bilan guruch klapanlarini sinksizlantirish xavfisiz to'liq ikki tomonlama o'chirishni taklif qiladi.

Murakkab manifold va tarqatish tizimlari:Yagona valf bir vaqtning o'zida bir nechta sovutish davrlari orasidagi oqimni yo'naltirishi kerak bo'lganda - modulli ma'lumotlar markazi sovutish arxitekturalarida va haroratni aniq nazorat qilish tizimlarida keng tarqalgan - a3 tomonlama flanesli vanabir nechta alohida valflarga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi, potentsial qochqin nuqtalarini kamaytiradi va quvurlarni joylashtirishni soddalashtiradi. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan bu konfiguratsiya guruch muqobillarini cheklaydigan materialning degradatsiyasisiz yillar davomida uzluksiz xizmat ko'rsatishda yo'nalishli oqim nazoratini boshqaradi.

Iste'molchi yoki kichik{0}}kompyuter uchun suyuqlik sovutish:Qisqa ish davrlari, past bosim va uzluksiz ishlash -misni hayotiy va tejamkor tanlovga aylantiradi. Termal ishlash ustunligi haqiqiydir va bu tizimlarda glikolni boshqarish oddiy. Zanglamaydigan po'latdan texnik jihatdan ustun, ammo iqtisodiy holat bu miqyosda zaifroq.

 

Leadtek 3 yo'l flanesli klapan

 

5. Sovutish suvi kimyosining roli - va nima uchun material tanlash uni almashtirmaydi

Zanglamaydigan po'latni tanlash sovutish suvini to'g'ri boshqarish zaruratini bartaraf etmaydi. Hatto 316 zanglamaydigan po'latdan ham yuqori xlorid konsentratsiyasi - buzilishi mumkin, bu passiv oksid qatlamini buzadi va chuqurchalar paydo bo'ladi. Shahar suvi yoki o'zgaruvchan mineral tarkibiga ega suvdan foydalanadigan tizimlarda xlorid darajasini 200 ppm (millionda qism) dan past darajada ushlab turish 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan xizmat uchun umumiy ko'rsatma hisoblanadi.

Sovutish suyuqligining pH darajasini muntazam ravishda kuzatib boring (zanglamaydigan po'latdan yasalgan tizimlar uchun neytral{0}}bir oz- ishqoriy diapazon odatda 7,0–9,0 tavsiya etiladi), ishlab chiqaruvchining jadvaliga ko'ra inhibitor paketlarini almashtiring va zarrachalarni nasoslar va sovuq plastinkaga yetguncha ushlash uchun Y-süzgeçler yoki ichki filtrlardan foydalaning.

Maqsad - material tanlash va sovutish suvi kimyosi birgalikda ishlaydigan tizimdir - zanglamaydigan po'latdan kimyoviy driftga nisbatan sezgirlikni kamaytiradi, lekin kimyoni boshqarishni ixtiyoriy qilmaydi.

 

Xulosa: Bu sizning keyingi loyihangiz uchun nimani anglatadi

Suyuq sovutishda material tanlash tafsilot emas - bu ishonchlilik, texnik xizmat ko'rsatish xarajati va infratuzilmaning umumiy ishlash muddatini belgilovchi tizim{1}}darajadagi qaror. Mis qisqa{3}}muddatli, yuqori{4}}o'tkazuvchanlik ilovalari uchun mukammal bo'lib qoladi. Ammo ko'p yillik ufqda uzluksiz ishlashi kutilayotgan, glikolli sovutgichlar ta'sirida yoki texnik xizmat ko'rsatish oynalari qimmat bo'lgan muhitda o'rnatilgan har qanday tizim uchun zanglamaydigan po'latdan himoyalangan muhandislik tanlovi hisoblanadi.

Amalga oshirish mumkin bo'lgan tavsiyalar:

• Barcha asosiy suyuqlik{2}}yo'l komponentlari uchun zanglamaydigan po'latdan (304 yoki 316L) belgilangmaʼlumotlar markazida, sanoat va texnologik sovutish tizimlarida -, xususan, klapanlar, armaturalar, kollektorlar va filtrlarda.
• Aralash{0}}metall tizimlardan saqlaninganiq galvanik muvofiqlikni rejalashtirish va inhibitorni boshqarishsiz mis va alyuminiyni birlashtirish.
• Bahoni atrof-muhitga moslashtirish:Yuqori{1}}xlorid yoki agressiv-media ilovalari uchun 316L; 304 standart suv va glikol xizmati uchun.
• Sovutish suvi monitoringi jadvalini tuzingmaterial tanlovidan qat'i nazar, - kritik tizimlarda har chorakda pH va inhibitor konsentratsiyasini sinab ko'ring.
• Faqat birlik narxini emas, balki umumiy egalik narxini baholang.Oldindan yuqori narxda 20 yil xizmat qiladigan zanglamaydigan po'latdan yasalgan valf har 5-8 yilda bir marta guruch komponentlarini almashtirishdan ko'ra deyarli har doim arzonroq bo'lib, ishchi kuchi, tizimning ishlamay qolishi va korroziya bilan bog'liq potentsial xarajatlarni hisobga olgan holda-bo'ladi.

 

TSS

1-savol: Zanglamaydigan po'lat va mis komponentlarni bir xil sovutish pastadirida aralashtirish mumkinmi?

Texnik jihatdan ha, lekin bu ehtiyotkorlik bilan boshqarishni talab qiladi. Mis va zanglamaydigan po'lat turli elektrokimyoviy potentsiallarga ega - mis ko'proq olijanobdir, ya'ni zanglamaydigan po'latdan yasalgan komponentlar anod rolini o'ynashi va ulanish joylarida tezlashtirilgan korroziyani boshdan kechirishi mumkin. Agar aralashtirishning oldini olishning iloji bo'lmasa, korroziya inhibitörünün mustahkam qoplanishini ta'minlang, misning zanglamaydigan{3}}zanglamaydigan sirt maydoni nisbatini past tuting va sovutish suvi kimyosini diqqat bilan kuzatib boring. Iloji bo'lsa, butun tsikl bo'ylab bitta metall oilasida standartlashtiring.

2-savol: Zanglamaydigan po'latdan pastroq issiqlik o'tkazuvchanligi haqiqiy tizimda sovutish ishiga putur etkazadimi?

Ko'pgina amaliy suyuqlik sovutish tizimlarida, yo'q. Dominant termal qarshilik devorning o'zi orqali emas,-devorga{2}}suyuqlik interfeysida (oqim tezligi va suyuqlik xususiyatlari bilan boshqariladi) bo'ladi. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan quvur yoki valf tanasining yupqa devori minimal termal qarshilikka yordam beradi. Bundan tashqari, zanglamaydigan po'latdan yasalgan sirt barqarorligi, vaqt o'tishi bilan misning samarali termal ko'rsatkichlarini asta-sekin pasaytiradigan shkala va oksid konlarini to'plamasligini anglatadi.

3-savol: Sovutgichim metall qismlarga hujum qilyaptimi yoki yo'qligini qanday bilsam bo'ladi?

Ushbu ogohlantiruvchi belgilarga e'tibor bering: sovutish suyuqligining g'ayrioddiy rangi o'zgarishi yoki loyqalik, filtrlar bo'ylab bosimning ko'tarilishi (zarrachalar to'planishini ko'rsatadi), sovutish suvi pH ning 7,0 dan past bo'lishi (kislota to'planishini ko'rsatadi) yoki texnik xizmat ko'rsatish vaqtida komponent yuzalarida ko'rinadigan chuqurchalar yoki dog'lar. Ishga tushirish paytida sovutish suvi tahlili va undan keyin har chorakda sinovdan o'tkazish sizga yomonlashuvni erta aniqlash uchun trend ma'lumotlarini beradi.

4-savol: Suyuq sovutish uchun zanglamaydigan po'latning qaysi navi yaxshiroq - 304 yoki 316?

304 zanglamaydigan po'lat ko'pgina standart suv va glikol{1}}kimyosi yaxshi boshqariladigan-(yoki payvandlangan birikmalar uchun 316L) bo'lgan{3}} suv va glikolga asoslangan sovutish tizimlari uchun javob beradi{3}} (yoki payvandlangan yig'ishlar uchun 316L) molibden qo'shadi, bu esa xloridga qarshilikni sezilarli darajada yaxshilaydi-induktsiya natijasida hosil bo'ladigan chuqurchalar - salqin suv bilan ishlaydigan har qanday tizimlardan foydalangan holda, uni yuqoriroq mineral suv bilan ta'minlaydi. sho'r suv. 316 uchun xarajat mukofoti qiyin muhitda ishonchlilik ortishiga nisbatan kamtarona.

5-savol: Zanglamaydigan po'latdan yasalgan sovutish komponentlari qancha vaqt xizmat qilishini kutishim mumkin?

To'g'ri ishlab chiqilgan va parvarish qilingan tizimda zanglamaydigan po'latdan yasalgan klapanlar, armatura va quvurlar muntazam ravishda 15 dan 25 yilgacha xizmat qilish muddatiga erishadi. Bu guruch (5-10 yil odatiy) va mis (o'zgaruvchan, ammo glikol tizimlarida ingibitorlarni ehtiyotkorlik bilan boshqarmasdan tezlashtirilgan degradatsiyaga moyil) bilan solishtiriladi. Asosiysi, sinfni dasturga moslashtirish va sovutish suvi kimyosini materialning ishlash parametrlari doirasida saqlash.

 

---

Zhejiang Leadtek Fluid Technology Co., Ltd. zanglamaydigan po'latdan yasalgan nozik ishlab chiqarish bo'yicha 30 yildan ortiq tajribaga ega, 37 000㎡ ishlab chiqarish ob'ekti, 400+ ilg'or mashinalari va ISO 9001, ISO 14001 va Idoralar standartlari bo'yicha sertifikatlangan mahsulotlar. Leadtekning suyuqlikni nazorat qilish mahsulotlari ma'lumotlar markazi, neft-kimyo, yarimo'tkazgich va oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash dasturlari bo'ylab 80 dan ortiq mamlakatlarda qo'llaniladi.

Hozir bog'laning