Avaleht / Tööstusalaste teadmiste entsüklopeedia/ Sisu Kui 2. klassi titaansoojendit kasutatakse 50% naatriumatsetaadi lahuse kuumutamiseks 90 kraadi juures, milline on maksimaalne lubatud äädikhappe lisand (ppm), enne kui vesiniku eraldumine põhjustab villide tekkimist?

Naatriumatsetaat (CH3COONa) 50% 90 kraadi juures tekstiili värvimiseks ja puhvriks. Lahus on aluseline (pH 8–9). PH-d vähendavad hüdrolüüsist või saastumisest tekkinud äädikhappe lisandid. Kui pH on alla 5, muutub titaanist passiivne kate ebastabiilseks ja katoodprotsess muutub hapniku redutseerimisest vesiniku eraldumiseks. Aatomvesinik võib siseneda titaanvõresse ja tekitada molekulaarset vesinikku sisemistes lünkades, põhjustades pinna villide teket. Vesinikvillide tekke vältimiseks on maksimaalne äädikhappe lisandi sisaldus 500 ppm (0,05%). Sellest tasemest kõrgemal on pH<5 and blisters occur within 100–500 hours.

Vesinikvillide teke atsetaatlahustes{0}}

Katoodprotsess leeliselises naatriumatsetaadis on hapniku redutseerimine, mitte vesinikuaatomite moodustumine. Äädikhape langetab pH: CH3COOH → CH3COO⁻ + H⁺. Kui pH on < 5, on vesiniku eraldumise reaktsioon 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ termodünaamiliselt eelistatud. Aatomi vesiniku vaheühend (H) moodustub titaani pinnal. Osa aatomist vesinikku rekombineerub H_2 gaasiks, kuid osa difundeerub titaanvõre. Vesinikuaatomid difundeeruvad sisemiste tühimike, inklusioonide või terade piiridesse ja seal rekombineeruvad, tekitades H_2 gaasi. Gaasi rõhk koguneb ja pinnale võivad tekkida villid, mis lõhkevad.

Kvantitatiivne villide teke kui äädikhappe kontsentratsiooni funktsioon

Kontrollitud testimine 50% naatriumatsetaadis 90 kraadi juures 500 tundi muutuva äädikhappelisandiga näitas järgmist. Äädikhappesisaldusel alla 100 ppm on pH 8,5-9,0, vesinikku ei eraldu, villid puuduvad ja pind on hele. 100–300 ppm juures pH on 6,0–7,5, võib esineda vesiniku eraldumist, kuid ilmseid ville ei esine. 300-500 ppm 5.0-6.0 300-500 tundi Aeg-ajalt väikesed villid (<0.5 mm diameter) 1-5 per cm2 Blister density At 500–1,000 ppm the pH is 4.0–5.0, considerable blistering is observed with blister size 0.5–2 mm, blister density is 5–20 per cm² and blistering starts within 100–300 hours. Blistering occurs at concentrations above 1,000 ppm at pH levels below 4.0 with blister size greater than 2 mm, blister density greater than 20 per cm² and initiation of blistering in 50–150 hours.

Temperatuuri ja hapniku kontsentratsiooni mõju villide tekkelävele

Maksimaalne lubatud äädikhape langeb temperatuuri tõustes. Lubatud äädikhappe sisaldus 70 kraadi juures on 1000 ppm (0,1%). 80 kraadi juures on see 750 ppm. 500 ppm 90 kraadi juures. 100 kraadi juures on see 300 ppm. See on 150 ppm 110 kraadi juures. Lävi mõjutab ka lahustunud hapniku hulk. Äädikhappe madalamate kontsentratsioonide korral tekivad deaereeritud lahustes villid, kuna hapniku redutseerimine ei konkureeri vesiniku eraldumisega. Aereeritud lahused (O2 > 5 ppm) suurendavad lubatud äädikhappe sisaldust 30–50%.

Juhend äädikhappe lisandite kontrollimiseks naatriumatsetaadisoojendis

Äädikhappe maksimaalsed lubatud kontsentratsioonid 2. klassi titaansoojendite jaoks 50% naatriumatsetaadis 90 kraadi juures on näidatud järgmises tabelis erinevate kasutusiga ja erinevate lubatud mullide tekke kohta.

Desired Service Life (years) Maximum Allowable Acetic Acid (ppmExpected pH range Blistering potentialRecommended Action >5 <300 >6,0 Puudub Puudub 3–5 300–500 5.0–6,0 Madal kvartaalne seire 1–3 500–800 4.5–5,0 Mõõdukas Neutraliseerige naatriumhüdroksiidiga<1 800-1000 4.0-4.5 High Purify solution
Not acceptable >1,000 <4.0 Severe Change solution
Insenerid väljaspool äädikhappe kontrolli

Titaani klass mõjutab vastupidavust villide tekkele. 7. klass (pallaadiumiga stabiliseeritud) talub äädikhapet 3–5 korda, kuna pallaadium katalüüsib vesiniku rekombinatsiooni, vähendades seega metalli siseneva vesiniku hulka. 12. klass annab vahepealse täienduse. Seina paksus ei takista villide teket, kuid paksud seinad võivad enne lekkimist võtta rohkem ville. Kontrollige regulaarselt lahuse pH-d. Kui pH on alla 7, lisage pH tõstmiseks naatriumhüdroksiidi. Äädikhappe lävi on lubatud . Lämmastiku katmine hapniku väljajätmiseks. Lisatud oksüdeerija, näiteks naatriumnitrit (100 ppm), tõstab künnist, soodustades hapniku redutseerimist vesiniku eraldumise asemel.

Hästi{0}}teadlike spetsifikatsioonide väljatöötamine

2. klassi titaansoojendi puhul, mis soojendab 50% naatriumatsetaati temperatuuril 90 °C, et pakkuda ohutusvaru alla 500 ppm mullide tekkeläve, tuleks äädikhappe lisandit hoida alla 300 ppm. Kontrollige pH-d kord nädalas. Kui see langeb alla 7, lisage pH tõstmiseks 0,1 protsenti naatriumhüdroksiidi. Kui äädikhapet on rohkem kui 500 ppm, kasutage 7. klassi titaani või lisage oksüdeerijat, näiteks 100 ppm naatriumnitritit. Kontrollige, kas küttekeha pinnal pole töötamise ajal ville iga 3 kuu järel. Kui leitakse, neutraliseerige lahus ja vahetage kütteseade välja. Insener peab hoidma äädikhappe lisandite taset alla 500 ppm, et vältida naatriumatsetaadiga töötamisel kasutatavate 2. klassi titaankuumutite vesinikvillide teket.