Размразителите на пистите с калиев ацетат (KAc) с концентрация 25% се използват при ниски температури до -10 градуса. Титаниеви електрически нагреватели се използват за предотвратяване на замръзване в резервоарите за съхранение. По време на активно нагряване нагревателят работи при 40–60 градуса, а разтворът е в течно състояние с естествена конвекция. По време на периоди на готовност, когато нагревателят е изключен, разтворът се охлажда до околна температура от -10 градуса. Разтворът на калиев ацетат може да стане пренаситен и частично да замръзне или да се концентрира. Концентрираният ацетатен разтвор има по-висока електропроводимост и по-ниско pH (от хидролиза). Корозията на пукнатини възниква под филми от лед или концентриран разтвор. Скоростта на корозия по време на режим на готовност може да бъде 5–10 пъти по-висока, отколкото по време на активно нагряване.

Механизмът на ускорена корозия в режим на готовност

По време на активно нагряване разтворът е топъл и течен, нивата на кислород са умерени, а титановият пасивен филм е стабилен. По време на режим на готовност, докато разтворът се охлажда, се образуват ледени кристали, концентриращи останалата течност до 40–60% калиев ацетат. Концентрираният разтвор има pH 7–8 (в сравнение с pH 9–10 при 25 градуса) поради ацетатна хидролиза. Високата концентрация и по-ниското pH дестабилизират пасивния филм. Освен това се образуват диференциални аерационни клетки между покрити с лед-и покрити с течност-участъци. Ограничената геометрия под лед или филми от концентриран разтвор създава условия за пукнатини. Липсата на поток предотвратява разреждането на агресивни видове.

Количествени скорости на корозия по време на активно нагряване срещу режим на готовност

Контролираните тестове в 25% калиев ацетат при различни температури са установили следните скорости на корозия за титан от клас 2. По време на активно нагряване при 50 градуса с поток (естествена конвекция), скоростта на корозия е 0,005–0,010 mm на година, а пасивният филм е стабилен. При постоянна работа при 25 градуса с поток скоростта е 0,008–0,015 mm на година. При охлаждане до 0 градуса с частично образуване на лед скоростта се увеличава до 0,03–0,08 mm годишно. По време на режим на готовност при -10 градуса с наличие на лед (50% лед, 50% концентриран разтвор), скоростта на корозия достига 0,08–0,15 mm на година, което е 10–20 пъти по-висока от активната скорост на нагряване. По време на режим на готовност при -10 градуса с пълно замръзване (без течна фаза), скоростта на корозия пада до 0,01–0,03 mm на година, тъй като няма електролит.

Влияние на циклите на замразяване-размразяване и концентрацията на разтвора върху корозията в режим на готовност

Тежестта на корозията в режим на готовност зависи от броя на циклите на замразяване-размразяване и концентрацията на оставащата течност. При един цикъл на замразяване-размразяване максималната достигната концентрация е 45–50% KAc, а скоростта на корозия по време на периода на размразяване е 0,05–0,10 mm на година. След 10 цикъла на замразяване-размразяване, разтворът се концентрира допълнително до 55–60% KAc и скоростта на корозия се увеличава до 0,10–0,20 mm на година. При концентрация от 60% KAc с pH 7,0, скоростта на корозия при 0 градуса е 0,15–0,30 mm на година. При 70% концентрация (близо до насищане), скоростта на корозия при 10 градуса е 0,20–0,40 mm на година.

Ръководство за смекчаване на корозията в режим на готовност за нагреватели за размразяване на пистата

Следващата таблица предоставя препоръки за предотвратяване на ускорена корозия по време на режим на готовност в резервоари за съхранение на размразител на пистата с 25% калиев ацетат.

Инженеринг извън режима на готовност

Степента на титан влияе върху устойчивостта на корозия в режим на готовност. Клас 7 (стабилизиран с паладий-) има 3–5 пъти по-ниска скорост на корозия в концентрирани ацетатни разтвори, намалявайки атаката в режим на готовност със 70–80%. Степен 12 предлага средно подобрение. Дебелината на стената осигурява възможност за корозия; 2,0 mm стена с 0,10 mm на година резервна корозия издържа 20 години. Нагревателят трябва да се монтира хоризонтално, за да се избегне създаването на пукнатини, където може да се натрупа концентриран разтвор. Малка рециркулационна помпа, която работи в режим на готовност, предотвратява градиенти на концентрация. Нагревателен кабел, увит около резервоара, поддържа температурата на разтвора над 0 градуса, елиминирайки напълно замръзването.

Създаване на информирана спецификация

За титаниев електрически нагревател в 25% калиев ацетат за размразяване на пистата при -10 градуса околна среда, проектирайте системата така, че да поддържа нагревателя на ниска мощност (10–20% от номиналната мощност) по време на режим на готовност, за да поддържа температурата на повърхността над 0 градуса и да предотврати образуването на лед. За съществуващи нагреватели, които са подложени на корозия в режим на готовност, добавете рециркулационна помпа, която работи 10 минути на всеки час по време на режим на готовност. Посочете титан клас 7 за нови инсталации. По време на работа следете тока на нагревателя; постепенно повишаване при постоянно напрежение показва образуване на лед и изисква незабавно действие. Като предотвратява образуването на лед чрез работа в режим на готовност с ниска мощност, инженерът елиминира ускорената корозия, която възниква по време на пасивен режим на готовност в услугата за размразяване на пистата с калиев ацетат.