Koja je najveća dopuštena koncentracija iona bakra (ppm) u 10% otopini sulfaminske kiseline na 80 stupnjeva prije nego što titanska grijaća cijev stupnja 2 počne oblagati bakrom i podvrgnuti se galvanskoj koroziji?
Ostavite poruku
U 10% sulfaminskoj kiselini (H₂NSO3H) na 80 stupnjeva, ioni bakra (Cu²⁺) mogu se nanijeti na površinu titana kao metalni bakar. Pokriveni bakar tvori galvanski par s titanom, ubrzavajući anodno otapanje ispod metala. Najveća dopuštena koncentracija bakra za sprječavanje nanošenja je 50 ppm. Iznad 50 ppm, bakrene ploče brzo; iznad 100 ppm dolazi do ozbiljne galvanske korozije.
Kvantitativno bakrenje i galvanska korozija
U 10% sulfaminskoj kiselini na 80 stupnjeva tijekom 500 sati:
| Cu²⁺ (ppm) | Promatrano bakrenje? | Galvanska struja (µA/cm²) | Stopa korozije titana (mm/godina) |
|---|---|---|---|
| 0 | Ne | 0 | 0.01–0.03 |
| 10 | Ne | 0–1 | 0.02–0.05 |
| 25 | Trag | 1–5 | 0.03–0.08 |
| 50 | Svjetlo | 5–15 | 0.08–0.20 |
| 100 | Umjereno | 15–40 | 0.20–0.50 |
| 250 | Teška | 40–100 | 0.50–1.50 |
| 500 | Stalan | 100–200 | 1.50–3.00 |
Učinak koncentracije kiseline i temperature
| Sulfaminska kiselina (%) | Temperatura (stupnjevi) | Kritični Cu²⁺ za pozlaćivanje (ppm) | Preporučeno maksimalno Cu²⁺ (ppm) |
|---|---|---|---|
| 5 | 80 | 100 | 75 |
| 10 | 60 | 100 | 75 |
| 10 | 80 | 50 | 30 |
| 15 | 80 | 30 | 20 |
| 20 | 80 | 20 | 10 |
Vodič za upravljanje onečišćenjem bakrom
| Izmjereno Cu²⁺ (ppm) | Preporučena radnja | Očekivana stopa korozije Ti (mm/godina) |
|---|---|---|
| <25 | Nijedan | <0.05 |
| 25–50 | Monitor tjedno; dodajte sredstvo za keliranje | 0.05–0.15 |
| 50–100 | Zamijenite otopinu ili upotrijebite ionsku izmjenu | 0.15–0.40 |
| >100 | Trenutačna zamjena rješenja | >0.40 |
Inženjerska preporuka
Za rad sa sulfaminskom kiselinom na 80 stupnjeva, održavajte koncentraciju bakra ispod 30 ppm kako biste osigurali sigurnosnu granicu ispod praga od 50 ppm nanošenja. Za uklanjanje bakra upotrijebite smole za ionsku izmjenu ili keliranje. Kontroliranjem koncentracije iona bakra, inženjer sprječava galvansku koroziju od bakrenja.
67
Za titansku toplinsku šipku koja radi u 50% otopini kalij karbonata na 110 stupnjeva, kako razina otopljenog kisika (0,5 ppm u odnosu na . 5 ppm) mijenja stabilnost sloja za pasiviranje titanata?
U 50% kalijevog karbonata (K₂CO3) na 110 stupnjeva, zaštitni sloj kalijevog titanata (K₂TiO₃) formira se na površini titana. Otopljeni kisik (DO) kritičan je za stvaranje titanata. Pri niskom DO (0,5 ppm), sloj titanata je tanak (0,1–0,5 µm) i porozan, pružajući slabu zaštitu. Pri visokom DO (5 ppm), sloj je deblji (1–3 µm) i gušći, smanjujući brzinu korozije za 5–10×.
Kvantitativna stabilnost sloja pasivacije u odnosu na otopljeni kisik
U 50% K₂CO3 na 110 stupnjeva tijekom 1000 sati:
| DO (ppm) | Debljina sloja titanata (µm) | Stopa korozije (mm/godina) | Stanje površine |
|---|---|---|---|
| 0 (odzračeno) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | Taman, porozan |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | Siva, umjerena |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | Svijetlo siva |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | Svijetao, zaštitnički |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | Svijetao, stabilan |
Učinak temperature na zahtjev DO
| Temperatura (stupnjevi) | Minimalni DO za stabilnu pasivaciju (ppm) | Preporučeni DO (ppm) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
Vodič za upravljanje otopljenim kisikom
| Izmjereni DO (ppm) | Stabilnost sloja titanata | Preporučena radnja |
|---|---|---|
| >5 | Izvrsno | Nijedan |
| 3–5 | Dobro | Monitor tjedno |
| 1–3 | Marginalni | Isprati zrak |
| 0.5–1 | Jadno | Povećajte prozračivanje |
| <0.5 | Nestabilan | Redizajn; dodajte oksidans |
Inženjerska preporuka
Za 50% K₂CO3 na 110 stupnjeva, održavajte otopljeni kisik iznad 5 ppm prskanjem zraka ili ubrizgavanjem kisika. Kontrolom DO, inženjer potiče stabilan, zaštitni sloj kalijevog titanata i smanjuje koroziju.
