За топлотни штап од титанијума који се користи за поновно загревање 90% мравље киселине на 100 степени, како садржај воде (5% наспрам. 10%) мења механизам корозије са равномерног напада на питтинг?

Грејачи од титанијума раде у скоро{0}}пасивном режиму на 100 степени Ц у 90% мравље киселине. Начин кварења материјала пресудно је одређен садржајем воде у киселини. На 5% воде (95% мравље киселине) пасивни филм се равномерно раствара и долази до предвидљивог стањивања на 0,10–0,25 мм годишње. Са 10% воде (90% мравље киселине), додата вода утиче на хемију површине, изазивајући локално ломљење филма и започињући стабилно ломљење у брзини од 0,5-1,2 мм/годишње. Промена од једноликог напада до удубљења је веома нагла, између 7 и 9 процената воде, и утиче на режим квара грејача и прогнозу преосталог века трајања.

Механизам{0}}индукованог прелаза са равномерне на корозију у облику тачке

Пасивни филм на титанијуму у мрављој киселини заснива се на адсорпцији ХЦОО- (формат јона). Молекули воде се боре са форматом за локације на површини. На 5% воде преовлађује адсорпција формата и филм се равномерно раствара. При 10% воде, већа адсорпција воде доводи до померања формата и локалних дефеката у пасивном слоју. Тада агресивност концентрисаних формиат јона попут хлорида- доводи до иницирања јаме на овим дефектним местима. Када се јама иницира, стање киселости и високог формата унутар јаме додатно убрзава ширење. Доминантни механизам се затим мења од равномерног стањивања до брзог локализованог продирања.

Квантитативно корозивно понашање при 5% према 10% садржаја воде

Контролисани губитак тежине и мерења дубине јаме су установила различита понашања у мешавинама мравље киселине/воде на 100 степени током 500 х. Код 5 % воде (95 % мравље киселине) уједначена брзина корозије је 0,10–0,25 мм/годишње. Површина приказује широко распрострањено гравирање без удубљења дубље од 20 µм. Режим квара је предвиђено равномерно проређивање. Код 8% воде (92% мравље киселине) уједначена брзина се смањује на 0,08–0,15 мм годишње, али рупичење почиње након 200–400 сати, са дубином јаме од 0,1–0,3 мм након 500 сати у мешовитом режиму. Са 10% воде (90% мравље киселине) уједначена брзина се даље смањује на 0,05–0,10 мм годишње, али је рупица озбиљна, почиње за 50–150 сати и даје јаме дубоке 0,3–0,8 мм након 500 сати. При 10% воде брзина размножавања у јами (0,5-1,2 мм годишње) је 5-10 пута већа од уједначене стопе разређивања при 5% воде.

Температурна зависност критичног садржаја воде

Садржај воде при којем питинг постаје доминантан зависи од радне температуре. Прелазак од униформног ка питтинг је отприлике 10-12% воде на 80 степени. На 100 Ц прелаз се помера на 7-9 % воде. Чак и при 6% воде, рупичење доминира на 110 степени. На вишим температурама, адсорпција воде и нестабилност пасивног филма су бржи. Због тога се критични праг воде смањује. При фиксном садржају воде од 10 %, повећање температуре са 80 степени на 100 степени повећава брзину ширења јаме са 0,2–0,5 мм годишње −1 на 0,5–1,2 мм годишње −1 .

Водич за избор садржаја воде и квалитета сервисне мравље киселине

Следећи графикон приказује максимални дозвољени садржај воде за грејне шипке од титанијума 2 и 7 степена на 100 степени у зависности од очекиваног радног века и доминантног механизма корозије.

Desired Service Life (years) Max Water (%) for Grade 2 Max Water (%) for Grade 7 Dominant Mechanism Expected Penetration Rate (mm/year) >5 <6 <10 Uniform 0.05–0.15 3–5 6–7 10–12 Mixed 0.15–0.30 1–3 7–8 12–14 Pitting (marginal) 0.30–0.60 <1 >8 >14 Pitting (severe) >0.60
Инжењеринг осим контроле садржаја воде

Квалитет титанијума доста мења прелазни праг. Са 10% воде (90% мравље киселине) степен 7 (стабилизован паладијумом) може се користити са мешовитим начином корозије. Степен 2 треба користити са садржајем воде испод 7% да би се спречило стварање рупа. Дебљина зида нуди толеранцију продирања у јаме, зид од 2,0 мм са удубљењем од 0,6 мм годишње преживљава 3,3 године, док зид од 1,2 мм квари за 2 године. Додатак мрављег анхидрида (1–2%) хемијски везује слободну воду, смањујући ефективни садржај воде без промене концентрације киселине. Аерација раствора промовише хомогену корозију, а не удубљење, стабилизујући пасивни филм.

Одређивање са знањем

За топлотни штап од титанијума у ​​90% мравље киселине на 100 степени. Изаберите титанијум степена 7 ако желите да безбедно радите на 10% воде са мешовитим-корозијом. Степен 2 мора имати садржај воде смањен на мање од 7% дестилацијом или додатком средстава за сушење као што је анхидрид мравља. Садржај воде – недељно по Карл Фишеру. Ако је > 8% за оцену 2 предузети корективне мере. Инжењерски приступ је да одржава садржај воде испод критичног прелазног прага, померајући механизам корозије са брзог питинга на предвидљиви униформни напад, и на тај начин омогућавајући тачно предвиђање животног века у топлој мрављој киселини.