Kui titaankattega soojendit kasutatakse 1% vesinikbromiidhappe keetmiseks 100 kraadi juures, milline on maksimaalne lubatud bromiidi kontsentratsioonigradient (pind vs. maht) enne lokaliseeritud transpassiivse lahustumise algust?

1% vesinikbromiidhappe (HBr) keevas 100 kraadi juures säilib titaani passiivsus stabiilse oksiidkattega. Kuid bromiidiioonid (Br-) võivad kõrge pinnakontsentratsiooni korral vallandada transpassiivse lahustumise. Risk on seotud kontsentratsioonigradiendiga toru pinna (kus HBr kontsentreeritakse aurustamise teel) ja põhilahuse vahel. Lokaliseeritud transpassiivne lahustumine käivitatakse bromiidi pinnakontsentratsioonil, mis on 5 korda suurem põhikontsentratsioonist.

Kontsentratsioonigradiendid: kvantitatiivsed piirangud

1% HBr (≈ 10 000 ppm Br−) puhul:

Pinna/mahu suhe<3×: Passive. No transpassive dissolving.

Üleminekutsooni surfi/hulgi suhe 3–5x metastabiilne rünnak aeg-ajalt.

Surface/bulk ratio >5×: transpassiivne lahustuvus, stabiilne. Kiire lokaliseeritud rünnak.

Gradiendi juhtimise viide

Mahuline HBr kontsentratsioon (%) Maksimaalne lubatud pinna/mahu suhe Soovitatav tegevus
0.5 8× Vähendage soojusvoogu
1.0 5X Tavaline töö
2.0 3× Voolukiiruse suurendamine
2 × 3,0 Pole soovitatav
Inseneri näpunäide

Bromiidi kontsentratsiooni vähendamiseks hoidke toru pinnatemperatuuri 1% HBr keetmise ajal alla 110 kraadi (ΔT=10 kraadi). Kontsentratsioonigradienti vähendamiseks suurendati voolukiirust 0,5 m/sek. Insener kontrollib bromiidi kontsentratsiooni gradienti, et vältida transpassiivset lahustumist.