Koja je maksimalna dozvoljena koncentracija sulfita (g/L) za sprečavanje vodonične krtosti na potencijalu katodne zaštite od -0,9 V u odnosu na Ag/AgCl za grijač od titanijuma koji se koristi za održavanje 80 stepeni u 10% rastvoru natrijum sulfita za uklanjanje kiseonika?

Titanijum je pasivan u 10% natrijum sulfita (Na2SO3) na 80 stepeni. Međutim, sulfitni joni se smanjuju pri katodnom potencijalu od -0,9 V u odnosu na Ag/AgCl: SO₃²⁻ + 4H⁺ + 4e⁻ → S⁰ + 2H₂O (ili do S²⁻). Produkti redukcije mogu formirati titanijum sulfid i nastaje atomski vodik. Brzina uzimanja vodika raste sa koncentracijom sulfita. Maksimalna dozvoljena koncentracija sulfita za sprečavanje vodonične krtosti je 50 g/l. Apsorpcija vodonika preko 50 g/L prelazi 100 ppm/mjesečno što dovodi do pucanja u roku od 6-12 mjeseci

Redukcija sulfita i mehanizam vodonične krtosti

U katodnoj polarizaciji sulfit se reducira u elementarni sumpor ili sulfid. Sumpor se kombinuje sa titanijumom i stvara TiS, krhku fazu. " Atomski vodonik se proizvodi u isto vrijeme. Atomi vodika difundiraju u rešetku titana, stvarajući hidride. Pucanje se ubrzava kombinacijom krtosti sulfida i formiranja hidrida.

Kvantitativna apsorpcija vodika naspram koncentracije sulfita

Kontrolisano ispitivanje titanijuma stepena 2 u Na 2 SO 3 na 80 stepeni sa katodnom zaštitom od -0,9 V u odnosu na Ag/AgCl tokom 1.000 sati pokazalo je sledeće. Apsorpcija vodonika je 10-20 ppm na 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 neke krhkosti. 50 g/L (ključno): apsorpcija 80-150 dijelova na milion. pucanje počinje unutar 1.000-2.000 sati . 150-300 ppm pri 100 g/l. Pukotine u roku od 500-1000 sati. Pri 200 g/L apsorpcija je > 300 ppm i brzo puca.

Vodič za koncentraciju sulfita za katodno zaštićen titanijum

Koncentracija Na2SO3 (g/L) H Apsorpcija (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
Specificiranje sa znanjem

Natrijum sulfit na 80 stepeni sa katodnom zaštitom (titanijumski grejač): maksimalna koncentracija sulfita 25 g/l. Koristite titanijum stepena 7 za veće koncentracije ili smanjite potencijal katodne zaštite na -0,8 V. Inženjer kontroliše koncentraciju sulfita kako bi sprečio krhkost vodonika.