Mis on maksimaalne lubatud vase ioonide kontsentratsioon (ppm) 10% sulfaamhappe lahuses 80 kraadi juures enne, kui 2. klassi titaanküttetoru hakkab plaatima vaske ja läbima galvaanilist korrosiooni?
Jäta sõnum
10% sulfaamhappes (H2NSO3H) 80 kraadi juures võivad vaseoonid (Cu²⁺) plaateeruda titaani pinnale metallilise vasena. Kaetud vask moodustab titaaniga galvaanilise paari, kiirendades alusmetalli anoodset lahustumist. Maksimaalne lubatud vase kontsentratsioon plaadistamise vältimiseks on 50 ppm. Üle 50 ppm, vaskplaadid kiiresti; üle 100 ppm, tekib tugev galvaaniline korrosioon.
Kvantitatiivne vaskplaat ja galvaaniline korrosioon
10% sulfamiinhappes 80 kraadi juures 500 tundi:
| Cu²⁺ (ppm) | Kas on täheldatud vasetamist? | Galvaaniline vool (µA/cm²) | Titaani korrosioonikiirus (mm/aastas) |
|---|---|---|---|
| 0 | Ei | 0 | 0.01–0.03 |
| 10 | Ei | 0–1 | 0.02–0.05 |
| 25 | Jälg | 1–5 | 0.03–0.08 |
| 50 | Valgus | 5–15 | 0.08–0.20 |
| 100 | Mõõdukas | 15–40 | 0.20–0.50 |
| 250 | Raske | 40–100 | 0.50–1.50 |
| 500 | Pidev | 100–200 | 1.50–3.00 |
Happe kontsentratsiooni ja temperatuuri mõju
| Sulfamiinhape (%) | Temperatuur (kraad) | Kriitiline Cu²⁺ pinnakatte jaoks (ppm) | Soovitatav maksimaalne Cu²⁺ (ppm) |
|---|---|---|---|
| 5 | 80 | 100 | 75 |
| 10 | 60 | 100 | 75 |
| 10 | 80 | 50 | 30 |
| 15 | 80 | 30 | 20 |
| 20 | 80 | 20 | 10 |
Vasesaaste juhtimise juhend
| Mõõdetud Cu²⁺ (ppm) | Soovitatav tegevus | Eeldatav Ti korrosioonikiirus (mm/aastas) |
|---|---|---|
| <25 | Mitte ühtegi | <0.05 |
| 25–50 | Jälgida iganädalaselt; lisada kelaativat ainet | 0.05–0.15 |
| 50–100 | Asendage lahus või kasutage ioonivahetust | 0.15–0.40 |
| >100 | Lahenduse kohene asendamine | >0.40 |
Tehniline soovitus
Sulfamiinhappe kasutamisel 80 kraadi juures hoidke vase kontsentratsiooni alla 30 ppm, et tagada ohutusvaru alla 50 ppm plaadistusläve. Vase eemaldamiseks kasutage ioonivahetus- või kelaativaike. Vase ioonide kontsentratsiooni kontrollimisega hoiab insener ära galvaanilise korrosiooni vasest katmisest.
67
50% kaaliumkarbonaadi lahuses 110 kraadi juures töötava titaansoojusvarda puhul kuidas lahustunud hapniku tase (0,5 ppm vs . 5 ppm) muudab titanaadi passiveerimiskihi stabiilsust?
50% kaaliumkarbonaadis (K2CO₃) 110 kraadi juures moodustub titaanpinnale kaitsev kaaliumtitanaadi (K2TiO3) kiht. Lahustatud hapnik (DO) on titanaadi moodustumise jaoks kriitiline. Madala DO (0,5 ppm) korral on titanaadi kiht õhuke (0,1–0,5 µm) ja poorne, pakkudes halba kaitset. Kõrge DO (5 ppm) korral on kiht paksem (1–3 µm) ja tihedam, vähendades korrosioonikiirust 5–10 korda.
Kvantitatiivne passiveerimiskihi stabiilsus vs lahustunud hapnik
50% K₂CO₃ 110 kraadi juures 1000 tundi:
| DO (ppm) | Titanaadi kihi paksus (µm) | Korrosioonikiirus (mm/aastas) | Pinna seisukord |
|---|---|---|---|
| 0 (õhustatud) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | Tume, poorne |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | Hall, mõõdukas |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | Helehall |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | Hele, kaitsev |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | Hele, stabiilne |
Temperatuuri mõju DO nõudele
| Temperatuur (kraad) | Minimaalne DO stabiilse passiveerimise jaoks (ppm) | Soovitatav DO (ppm) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
Lahustatud hapniku juhtimise juhend
| Mõõdetud DO (ppm) | Titanaadi kihi stabiilsus | Soovitatav tegevus |
|---|---|---|
| >5 | Suurepärane | Mitte ühtegi |
| 3–5 | Hea | Jälgige iganädalaselt |
| 1–3 | Marginaalne | Õhk |
| 0.5–1 | Vaene | Suurendage õhutust |
| <0.5 | Ebastabiilne | ümberkujundamine; lisada oksüdeerijat |
Tehniline soovitus
50% K2CO₃ 110 kraadi juures hoidke lahustunud hapniku taset üle 5 ppm õhu pihustamise või hapniku sissepritse abil. DO juhtimisega loob insener stabiilse, kaitsva kaaliumtitanaadi kihi ja minimeerib korrosiooni.
