Dalam Tangki Penyimpanan Bahan Bakar Jet Pemanasan Air yang Dipulihkan (200 ppm Klorida, pH 6) hingga 80 derajat, Berapa Dinding Minimum Titanium Grade 2 yang Mencegah Lubang Setelah 5 Tahun?

Tangki penyimpanan bahan bakar jet dapat menampung air di bagian bawah dari kondensasi dan penanganan bahan bakar. Air yang diperoleh kembali umumnya asin (100 hingga 300 ppm klorida dari sumber udara dan laut), termasuk oksigen terlarut dan sedikit hidrokarbon. Umumnya, lapisan air dipanaskan hingga 65-80 derajat menggunakan pemanas imersi titanium untuk mencegah pertumbuhan mikroba dan pembentukan es. Titanium Grade 2 tahan terhadap pitting dalam larutan klorida hingga temperatur pitting kritis (CPT) yang bergantung pada kandungan klorida. Grade 2 dioperasikan pada batas CPT-nya dan dapat mengalami pitting untuk jangka waktu lama pada suhu 80 derajat dan 200 ppm Cl⁻. Ketebalan dinding memberikan batas korosi - lubang harus menembus seluruh dinding untuk memicu kegagalan. Makalah ini menentukan ketebalan dinding minimal untuk menghindari lubang perforasi sepanjang masa pakai 5 tahun.

200ppm Cl{sup -} Perilaku Pitting
Konsentrasi klorida sebesar 200 ppm (0,02%) lebih rendah dibandingkan dengan air asin (19.000 ppm) atau air garam. CPT Kelas 2 pada 200 ppm Cl⁻ adalah sekitar 85-90 derajat. Pada suhu 80 derajat, paduan berada di bawah CPT-nya dan dengan demikian, dalam kondisi ideal, pitting tidak boleh dimulai. Namun, dalam servis tangki bahan bakar jet, CPT efektif berkurang karena banyak faktor:

Kondisi stagnan: Tidak ada atau aliran air rendah menyebabkan akumulasi klorida lokal di permukaan pemanas.

Deposit Celah-seperti kondisi di bawah deposit yang dihasilkan oleh lendir mikroba atau lapisan hidrokarbon.

Siklus termal: Menghidupkan dan mematikan pemanas dapat mengganggu film pasif.

Oksigen rendah – Aktivitas biologis dapat menggunakan oksigen terlarut dan mengurangi kemampuan untuk melakukan pasifasi ulang.

CPT sebenarnya pada kondisi lapangan ini mungkin 5 hingga 10 derajat lebih rendah dari nilai yang diperoleh di laboratorium. Namun, pada suhu 80 derajat, pitting dapat terjadi pada paparan yang lama (berbulan-bulan hingga bertahun-tahun) meskipun konsentrasi klorida dalam jumlah besar rendah.

Perbandingan Tingkat Propagasi
Begitu lubang muncul, lubang tersebut menyebar dengan kecepatan yang bergantung pada konsentrasi klorida, suhu, dan oksigen yang tersedia. Untuk Kelas 2: Pada 80 derajat dalam 200 ppm Cl-:

Waktu menuju pit stabil pertama (waktu mulai pit): 1.000-3.000 jam (6 minggu hingga 4 bulan) dalam kondisi lapangan. Dalam keadaan laboratorium yang bersih, inisiasi mungkin tidak terjadi sama sekali.

Laju perambatan lubang setelah inisiasi: 0,05 hingga 0,15 mm/tahun pada 80 derajat dalam 200 ppm Cl⁻. Kecepatannya agak lamban, karena konsentrasi kloridanya rendah; Sebagai perbandingan, laju perambatan di air asin (19.000 ppm Cl-) adalah 0,5-2,0 mm/tahun.

Untuk wall tube 1,65 mm waktu dari inisiasi pit hingga perforasi=ketebalan dinding / laju propagasi=1.65 / 0.10=16.5 tahun. Namun hal ini mengasumsikan bahwa satu lubang menyebar terus menerus. Memang benar, beberapa lubang dapat dimulai dan laju perambatan lubang dapat meningkat seiring dengan kedalaman lubang karena pengasaman lokal. Perkiraan waktu dari inisiasi hingga perforasi secara konservatif adalah 8 hingga 12 tahun.

Ketebalan Dinding versus Kelangsungan Hidup 5 Tahun
Ketebalan Dinding (mm) Perkiraan Waktu Inisiasi Lubang untuk Perforasi Setelah Inisiasi Probabilitas Kelangsungan Hidup 5 Tahun 0,9 mm Ya (1.000-3.000 jam)5-8 tahun 70-80% (ada kemungkinan)
1,2 mm Ya (1.000 hingga 3.000 jam)7-12 tahun 85-95% 1,65 mm (BWG 14)Tertunda, tapi mungkin 10-15 tahun 95-99%
2.0 mm Likely but delayed 12-18 years >99%
Ketebalan dinding minimum yang diperlukan untuk mencapai 95%+ kemungkinan tidak adanya lubang perforasi selama 5 tahun adalah 1,65 mm. Dengan ukuran 1,2 mm, terdapat kemungkinan 5-15% bahwa lubang yang terbentuk lebih awal dapat menyebar melalui dinding dalam waktu 5 tahun.

PEMANAS AIR TANGKI BAHAN BAKAR JET Matriks Aplikasi Kondisi Layanan Suhu Konsentrasi Klorida Ketebalan Dinding yang Direkomendasikan (Kelas 2) Harapan Kelangsungan Hidup 5 Tahun
Good circulation, clean recovered water 100-200 ppm 65-70 °C 1.2 mm >95 %
Tangki bahan bakar jet pada umumnya (stagnan, ada endapan) 150-250 ppm 75-80 derajat 1,65 mm 95–99%
Marine environment (high chloride incursion) 200-400 ppm 80C 2.0 mm >95%
Poor maintenance (biofilms, sludge)200-300 ppm 80°C 2.0 mm + Grade 7 99%+ Any service with chlorides >500 ppm >500 ppm 80 derajat Bukan Kelas 2; gunakan Kelas 7 Kelas 7 diperlukan
Saran Penggunaan Praktis
Dalam air yang diambil Cl- 200 ppm pada situasi tangki penyimpanan bahan bakar jet 80 derajat, tabung titanium Kelas 2 (BWG 14, ketebalan dinding minimal 1,65 mm) tidak akan berlubang dalam masa pakai 5 tahun dengan tingkat kepercayaan 95-99%. Dinding yang lebih tipis (1,2 mm) mungkin dapat bertahan, namun risikonya lebih besar. Konsentrasi klorida yang rendah menyebabkan laju pertumbuhan lubang yang lamban (0,05-0,15 mm per tahun) dan bahkan jika lubang terbentuk, dinding berukuran 1,65 mm akan menyisakan penyangga keamanan yang signifikan. Untuk tangki di kondisi pantai atau dengan kadar klorida melebihi 300 ppm, tentukan dinding 2,0 mm atau tingkatkan ke Kelas 7. Mintalah pemoles permukaan acar saat membeli (menghilangkan polusi besi yang mungkin menimbulkan lubang). Lakukan inspeksi tahunan. Hapus pemanas. Periksa lubang secara visual (perbesaran 10x). Ukur setiap lubang menggunakan pengukur kedalaman. Untuk lubang dengan kedalaman > 0,3 mm, ganti pemanas setiap 5 tahun. Grade 2 memberikan layanan yang hemat biaya dan andal dalam aplikasi pemanas air tangki bahan bakar jet dengan pemilihan ketebalan dinding yang tepat dan inspeksi berkala. Untuk pemasangan baru, tentukan ketebalan dinding 2,0 mm atau Grade 7 dengan dinding 1,65 mm, jika diinginkan umur 10 tahun tanpa pemeriksaan.