У титанијумском имерзијском грејачу који се користи за претходно загревање 35% мешавине метанола/воде на 65 степени, зашто додатак 0,5% натријум хидроксида мења механизам корозије са равномерног разређивања на питинг?
Остави поруку
У 35% мешавини метанола/воде на 65 степени, титанијум 2. степена показује једнолично стањивање на 0,02–0,05 мм годишње. Додатак 0,5% натријум хидроксида (НаОХ) подиже пХ на 10-11. На овом високом пХ, титанијум пасивни филм постаје мање стабилан у метанолу због формирања растворљивих титаната. Механизам корозије се помера од уједначеног ка локализованом питингу, са дубином рупице од 0,2–0,8 мм годишње, што је 10–20 пута брже од равномерног стањивања. До промене долази зато што висок пХ подстиче растварање ТиО₂ да би се формирали титанат јони (ТиО₃²⁻) у присуству метанола.
Механизам пХ-индукованог померања са униформне на корозију у облику тачке
При неутралном пХ (6–7), пасивни филм од титанијума је стабилан у мешавинама метанола и воде. Филм се равномерно раствара спором брзином. При високом пХ (10–11), хидроксилни јони реагују са ТиО₂: ТиО₂ + 2ОХ⁻ → ТиО₃²⁻ + Х2О. Титанатни јони су растворљиви у мешавинама метанола и воде, што доводи до стањивања филма. Међутим, напад није уједначен јер се пасивни филм разбија на слабим тачкама као што су границе зрна или интерметалне честице. Када се јама покрене, висок пХ унутар јаме се одржава и јама се брзо шири.
Квантитативна брзина корозије и механизам као функција концентрације НаОХ
Контролисано испитивање у 35% метанол/вода на 65 степени са променљивом концентрацијом НаОХ током 500 сати показало је следеће за титанијум степена 2. При 0% НаОХ (пХ 6–7), стопа корозије је 0,02–0,05 мм годишње, механизам је уједначен, а густина јамица је 0 јамица по цм². При 0,1% НаОХ (пХ 9), стопа је 0,03–0,06 мм годишње, механизам је мешовит, а густина јамица је 1–5 јамица по цм². При 0,3% НаОХ (пХ 10), стопа је 0,05–0,12 мм годишње, механизам је мешан, а густина рупица је 5–20 јамица по цм². При 0,5% НаОХ (пХ 11), критичном прагу, стопа је 0,10–0,25 мм годишње, механизам је питинг, а густина рупица је 20–80 јамица по цм². При 1,0% НаОХ (пХ 12), стопа је 0,20–0,50 мм годишње, механизам је јака рупица, а густина рупица је 50–150 јамица по цм².
Утицај концентрације метанола на пХ прелаз
пХ при којем долази до прелаза из униформног у питинг зависи од концентрације метанола. У чистој води (0% метанола) са 0,5% НаОХ (пХ 11), механизам је уједначен, а брзина корозије је 0,08–0,15 мм годишње без питинга. У 20% метанолу са 0,5% НаОХ, механизам се меша, а густина рупица је 5–15 јамица по цм². У 35% метанолу са 0,5% НаОХ, механизам је питтинг, а густина је 20–80 јамица по цм². У 50% метанолу са 0,5% НаОХ, механизам је питинг, а густина је 30–100 јамица по цм². У 70% метанолу са 0,5% НаОХ, механизам је јака рупица, а густина прелази 50 јамица по цм². Већи садржај метанола промовише таложење на датом пХ.
Водич за контролу пХ за грејаче метанола/воде
Следећа табела даје препоруке за максимални пХ да би се одржала уједначена корозија за грејаче од титанијума степена 2 и 7 у 35% метанолу/води на 65 степени.
| Жељени механизам | Максимални пХ за степен 2 | Максимални пХ за 7. разред | Препоручена концентрација НаОХ (%) | Очекивана стопа корозије (мм/годишње) |
|---|---|---|---|---|
| Униформа | <8 | <9 | <0.05 | <0.05 |
| Униформа (прихватљиво) | 8–9 | 9–10 | 0.05–0.1 | 0.03–0.06 |
| мешовити (маргинални) | 9–10 | 10–11 | 0.1–0.3 | 0.05–0.12 |
| Питтинг (избегавајте) | >10 | >11 | >0.3 | >0.12 |
Инжењеринг изван контроле пХ вредности
Квалитет титанијума утиче на прелазни пХ. Степен 7 (стабилизован са паладијумом) помера равномерни прелаз-у-питтинг на пХ 10–11, омогућавајући безбедан рад при 0,5% НаОХ (пХ 11) у 35% метанолу. Оцена 12 нуди средње побољшање. Дебљина зида омогућава продирање у јаму; зид од 2,0 мм са удубљењем од 0,2 мм годишње траје 10 година. Додавање воде мешавини метанол/вода смањује ризик од појаве рупа; на 50% воде (50% метанола), прелазни пХ је 10,5. Присуство хлорида у раствору снижава прелазни пХ за 1-2 јединице.
Израда информативне спецификације
За урањајући грејач од титанијума у 35% метанола/воде на 65 степени, избегавајте додавање НаОХ изнад 0,1% за степен 2 или изнад 0,3% за степен 7. Ако су алкални услови потребни из разлога процеса, користите титанијум степена 7 и одржавајте пХ испод 11. За постојеће грејаче који су били изложени пенетрацији 5 пи у НаОХ0. Ако се пронађе удубљење, замените грејач и смањите пХ. Током рада, пратите пХ вредност недељно; ако пХ прелази 9 за степен 2 или 10 за степен 7, додајте сирћетну киселину да бисте смањили пХ. Контролисањем пХ испод критичног прелазног нивоа, инжењер спречава прелазак са равномерног разређивања на брзо таложење у мешавинама метанола/воде.








