Kaliumacetaat (KAc) ontdooimiddelen voor de startbaan met een concentratie van 25% worden gebruikt bij temperaturen tot -10 graden. Titanium elektrische verwarmers worden gebruikt om bevriezing in opslagtanks te voorkomen. Tijdens actieve verwarming werkt de verwarmer op 40-60 graden en bevindt de oplossing zich in vloeibare toestand met natuurlijke convectiestroom. Tijdens standby-perioden, wanneer de verwarming uit staat, koelt de oplossing af tot een omgevingstemperatuur van -10 graden. De kaliumacetaatoplossing kan oververzadigd raken en gedeeltelijk bevriezen of concentreren. De geconcentreerde acetaatoplossing heeft een hogere elektrische geleidbaarheid en een lagere pH (door hydrolyse). Spleetcorrosie treedt op onder ijs of geconcentreerde oplossingsfilms. De corrosiesnelheid tijdens stand-by kan 5-10 keer hoger zijn dan tijdens actieve verwarming.

Het mechanisme van versnelde standby-corrosie

Tijdens actieve verwarming is de oplossing warm en vloeibaar, zijn de zuurstofniveaus gematigd en is de passieve titaniumfilm stabiel. Tijdens stand-by, terwijl de oplossing afkoelt, vormen zich ijskristallen, waardoor de resterende vloeistof wordt geconcentreerd tot 40-60% kaliumacetaat. De geconcentreerde oplossing heeft een pH van 7–8 (vergeleken met pH 9–10 bij 25 graden) als gevolg van acetaathydrolyse. De hoge concentratie en lagere pH destabiliseren de passieve film. Bovendien vormen zich differentiële beluchtingscellen tussen met ijs-bedekte en met vloeistof-bedekte gebieden. De beperkte geometrie onder ijs of films met geconcentreerde oplossing creëert spleetomstandigheden. Het gebrek aan stroming voorkomt verdunning van agressieve soorten.

Kwantitatieve corrosiepercentages tijdens actieve verwarming versus stand-by

Gecontroleerd testen in 25% kaliumacetaat bij verschillende temperaturen heeft de volgende corrosiesnelheden voor titanium van graad 2 vastgesteld. Tijdens actieve verwarming op 50 graden met stroming (natuurlijke convectie) bedraagt ​​de corrosiesnelheid 0,005–0,010 mm per jaar en is de passieve film stabiel. Tijdens stabiel bedrijf bij 25 graden met debiet bedraagt ​​de snelheid 0,008–0,015 mm per jaar. Tijdens afkoeling tot 0 graden met gedeeltelijke ijsvorming neemt de snelheid toe tot 0,03–0,08 mm per jaar. Tijdens stand-by bij -10 graden met ijs aanwezig (50% ijs, 50% geconcentreerde oplossing) bereikt de corrosiesnelheid 0,08–0,15 mm per jaar, wat 10–20 keer hoger is dan de actieve verwarmingssnelheid. Tijdens stand-by bij -10 graden met volledige bevriezing (geen vloeistoffase) daalt de corrosiesnelheid tot 0,01–0,03 mm per jaar omdat er geen elektrolyt aanwezig is.

Invloed van bevriezing-Dooicycli en oplossingsconcentratie op standby-corrosie

De ernst van standby-corrosie hangt af van het aantal bevriezings- en dooicycli en de concentratie van de resterende vloeistof. In een enkele vries{2}}cyclus is de maximaal bereikte concentratie 45–50% KAc, en de corrosiesnelheid tijdens de ontdooiperiode bedraagt ​​0,05–0,10 mm per jaar. Na tien vries- en dooicycli wordt de oplossing verder geconcentreerd tot 55–60% KAc, en neemt de corrosiesnelheid toe tot 0,10–0,20 mm per jaar. Bij een concentratie van 60% KAc met een pH van 7,0 is de corrosiesnelheid bij 0 graden 0,15–0,30 mm per jaar. Bij een concentratie van 70% (bijna verzadiging) bedraagt ​​de corrosiesnelheid bij 10 graden 0,20–0,40 mm per jaar.

Gids voor stand-by-corrosiebeperking voor baan-deicer-verwarmers

De volgende tabel geeft aanbevelingen voor het voorkomen van versnelde corrosie tijdens stand-by in opslagtanks voor baanontdooiing met 25% kaliumacetaat.

Techniek die verder gaat dan standby-gebruik

De titaniumkwaliteit beïnvloedt de standby-corrosieweerstand. Graad 7 (palladium-gestabiliseerd) heeft een 3 tot 5 keer lagere corrosiesnelheid in geconcentreerde acetaatoplossingen, waardoor de standby-aanval met 70 tot 80% wordt verminderd. Graad 12 biedt een tussentijdse verbetering. Wanddikte biedt een corrosietoeslag; een wand van 2,0 mm met 0,10 mm per jaar stand-bycorrosie duurt 20 jaar. De verwarmer moet horizontaal worden gemonteerd om te voorkomen dat er spleten ontstaan ​​waar geconcentreerde oplossing zich kan ophopen. Een kleine recirculatiepomp die tijdens stand-by draait, voorkomt concentratiegradiënten. Een verwarmingskabel die rond de tank is gewikkeld, houdt de temperatuur van de oplossing boven 0 graden, waardoor bevriezing volledig wordt geëlimineerd.

Een geïnformeerde specificatie maken

Voor een elektrische verwarming van titanium met een ontdooifunctie voor start- en landingsbanen met 25% kaliumacetaat bij een omgevingstemperatuur van -10 graden, ontwerpt u het systeem zo dat de verwarming tijdens stand-by op een laag vermogen (10-20% van het nominale vermogen) blijft staan ​​om de oppervlaktetemperatuur boven 0 graden te houden en ijsvorming te voorkomen. Voor bestaande verwarmingen die stand-bycorrosie vertonen, voegt u een recirculatiepomp toe die tijdens stand-by elk uur 10 minuten draait. Specificeer klasse 7 titanium voor nieuwe installaties. Controleer tijdens bedrijf de verwarmingsstroom; een geleidelijke toename bij constante spanning duidt op ijsvorming en vereist onmiddellijke actie. Door ijsvorming te voorkomen door standby-modus met laag vermogen, elimineert de ingenieur de versnelde corrosie die optreedt tijdens passieve standby bij gebruik van kaliumacetaat-startbaanontdooiers.