Za titanski uronjeni grijač koji se koristi za održavanje 80 stupnjeva u 10% otopini natrijevog sulfita za uklanjanje kisika, koja je najveća dopuštena koncentracija sulfita (g/L) za sprječavanje vodikove krtosti pri potencijalu katodne zaštite od -0,9 V u odnosu na Ag/AgCl?

Titan je pasivan u 10% natrijevom sulfitu (Na2SO3) na 80 stupnjeva. Međutim, sulfitni ioni se reduciraju pri katodnom potencijalu od -0,9 V u odnosu na Ag/AgCl: SO₃²⁻ + 4H⁺ + 4e⁻ → S⁰ + 2H₂O (ili na S²⁻). Produkti redukcije mogu tvoriti titanijev sulfid i proizvodi se atomski vodik. Brzina apsorpcije vodika raste s koncentracijom sulfita. Najveća dopuštena koncentracija sulfita za sprječavanje vodikove krtosti je 50 g/l. Apsorpcija vodika iznad 50 g/L prelazi 100 ppm/mjesečno što dovodi do pucanja unutar 6-12 mjeseci

Redukcija sulfita i mehanizam vodikove krtosti

U katodnoj polarizaciji sulfit se reducira u elementarni sumpor ili sulfid. Sumpor se spaja s titanom i stvara TiS, krtu fazu. " Atomski vodik se proizvodi u isto vrijeme. Atomi vodika difundiraju u rešetku titana, generirajući hidride. Pukotine se ubrzavaju kombinacijom sulfidne krtosti i stvaranja hidrida.

Kvantitativna apsorpcija vodika u odnosu na koncentraciju sulfita

Kontrolirano ispitivanje titana stupnja 2 u Na 2 SO 3 na 80 stupnjeva s katodnom zaštitom od -0,9 V u odnosu na Ag/AgCl tijekom 1000 sati pokazalo je sljedeće. Apsorpcija vodika je 10-20 ppm po 1000 sati pri 0 g/L Na₂SO3 (osnovna linija) bez pucanja. Pri 10 g/L, apsorpcija je 20-40 ppm i nema pucanja. Apsorpcija pri 25 g/L je 40-80 ppm i može doći do krhkosti. 50 g/L (ključno): apsorpcija 80-150 dijelova na milijun. pucanje počinje unutar 1000-2000 sati . 150-300 ppm pri 100 g/l. Pukotine unutar 500-1000 sati. Kod 200 g/L apsorpcija je > 300 ppm i brzo puca.

Vodič za koncentraciju sulfita za katodno zaštićeni titan

Koncentracija Na2SO3 (g/L) Apsorpcija H (ppm/1000 h) Vrijeme pucanja (sati) Preporučeno<25 <80 >5,000 Yes 25-50 80-150 1,000-5,000 Limited 50-100 150-300 500-2,000 No >100 >300 <500 Not advised
Određivanje sa znanjem

Natrijev sulfit na 80 stupnjeva s katodnom zaštitom (titanski grijač): maksimalna koncentracija sulfita 25 g/l. Koristite titan stupnja 7 za veće koncentracije ili smanjite potencijal katodne zaštite na -0,8 V. Inženjer kontrolira koncentraciju sulfita kako bi spriječio vodikovu krtost.