Каква е максимално допустимата концентрация на медни йони (Ppm) в 10% разтвор на сулфаминова киселина при 80 градуса, преди титанова нагревателна тръба от степен 2 да започне да покрива мед и да претърпи галванична корозия?
Остави съобщение
В 10% сулфаминова киселина (H₂NSO3H) при 80 градуса, медните йони (Cu²⁺) могат да се нанесат върху титановата повърхност като метална мед. Покритата мед образува галванична двойка с титан, ускорявайки анодното разтваряне на основния метал. Максимално допустимата концентрация на мед за предотвратяване на покритие е 50 ppm. Над 50 ppm, медни плочи бързо; над 100 ppm възниква тежка галванична корозия.
Количествено медно покритие и галванична корозия
В 10% сулфаминова киселина при 80 градуса за 500 часа:
| Cu²⁺ (ppm) | Наблюдава ли се медно покритие? | Галваничен ток (µA/cm²) | Скорост на корозия на титан (mm/година) |
|---|---|---|---|
| 0 | не | 0 | 0.01–0.03 |
| 10 | не | 0–1 | 0.02–0.05 |
| 25 | Проследяване | 1–5 | 0.03–0.08 |
| 50 | светлина | 5–15 | 0.08–0.20 |
| 100 | Умерен | 15–40 | 0.20–0.50 |
| 250 | тежък | 40–100 | 0.50–1.50 |
| 500 | Непрекъснато | 100–200 | 1.50–3.00 |
Влияние на концентрацията на киселината и температурата
| Сулфаминова киселина (%) | Температура (градус) | Критичен Cu²⁺ за покритие (ppm) | Препоръчителна макс. Cu²⁺ (ppm) |
|---|---|---|---|
| 5 | 80 | 100 | 75 |
| 10 | 60 | 100 | 75 |
| 10 | 80 | 50 | 30 |
| 15 | 80 | 30 | 20 |
| 20 | 80 | 20 | 10 |
Ръководство за управление на замърсяването с мед
| Измерено Cu²⁺ (ppm) | Препоръчително действие | Очаквана скорост на корозия на Ti (mm/година) |
|---|---|---|
| <25 | Няма | <0.05 |
| 25–50 | Монитор ежеседмично; добавете хелатиращ агент | 0.05–0.15 |
| 50–100 | Сменете разтвора или използвайте йонен обмен | 0.15–0.40 |
| >100 | Незабавна подмяна на разтвора | >0.40 |
Инженерна препоръка
За обслужване на сулфаминова киселина при 80 градуса, поддържайте концентрация на мед под 30 ppm, за да осигурите граница на безопасност под прага на покритие от 50 ppm. Използвайте йонообменни или хелатни смоли, за да премахнете медта. Като контролира концентрацията на медни йони, инженерът предотвратява галванична корозия от медно покритие.
67
За титанов топлинен прът, работещ в 50% разтвор на калиев карбонат при 110 градуса, как нивото на разтворен кислород (0,5 ppm спрямо . 5 ppm) променя стабилността на титанатния пасивиращ слой?
В 50% калиев карбонат (K₂CO₃) при 110 градуса върху повърхността на титания се образува защитен слой от калиев титанат (K₂TiO₃). Разтвореният кислород (DO) е критичен за образуването на титанат. При нисък DO (0,5 ppm) титанатният слой е тънък (0,1–0,5 µm) и порест, осигурявайки лоша защита. При висок DO (5 ppm), слоят е по-дебел (1–3 µm) и плътен, намалявайки скоростта на корозия с 5–10 пъти.
Количествена стабилност на пасивиращия слой спрямо разтворен кислород
В 50% K₂CO₃ при 110 градуса за 1000 часа:
| DO (ppm) | Дебелина на титанатния слой (µm) | Скорост на корозия (mm/година) | Състояние на повърхността |
|---|---|---|---|
| 0 (обезвъздушен) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | Тъмно, поресто |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | Сиво, умерено |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | Светло сиво |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | Светъл, защитен |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | Светъл, стабилен |
Ефект на температурата върху изискването за DO
| Температура (градус) | Минимален DO за стабилна пасивация (ppm) | Препоръчителна DO (ppm) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
Ръководство за управление на разтворения кислород
| Измерен DO (ppm) | Стабилност на титанатния слой | Препоръчително действие |
|---|---|---|
| >5 | Отлично | Няма |
| 3–5 | добре | Монитор ежеседмично |
| 1–3 | Маргинален | Разпръсква въздух |
| 0.5–1 | беден | Увеличете аерацията |
| <0.5 | Нестабилна | Редизайн; добавете окислител |
Инженерна препоръка
За 50% K₂CO3 при 110 градуса, поддържайте разтворен кислород над 5 ppm чрез разпръскване на въздух или инжектиране на кислород. Чрез контролиране на DO, инженерът насърчава стабилен, защитен слой от калиев титанат и минимизира корозията.
