Koja je maksimalna dozvoljena koncentracija jona bakra (Ppm) u 10% rastvoru sulfaminske kiseline na 80 stepeni pre nego što cijev titanijumskog grejača stepena 2 počne da oblaže bakar i podleže galvanskoj koroziji?
Ostavi poruku
U 10% sulfaminskoj kiselini (H₂NSO₃H) na 80 stepeni, joni bakra (Cu²⁺) mogu naneti na površinu titanijuma kao metalni bakar. Plasirani bakar formira galvanski par sa titanom, ubrzavajući anodno otapanje metala koji leži ispod. Maksimalna dozvoljena koncentracija bakra za sprečavanje oblaganja je 50 ppm. Iznad 50 ppm, bakarne ploče brzo; iznad 100 ppm dolazi do teške galvanske korozije.
Kvantitativno bakreno prevlačenje i galvanska korozija
U 10% sulfaminskoj kiselini na 80 stepeni tokom 500 sati:
| Cu²⁺ (ppm) | Primećeno je bakreno prevlačenje? | Galvanska struja (µA/cm²) | Stopa korozije titana (mm/god.) |
|---|---|---|---|
| 0 | br | 0 | 0.01–0.03 |
| 10 | br | 0–1 | 0.02–0.05 |
| 25 | Trace | 1–5 | 0.03–0.08 |
| 50 | Light | 5–15 | 0.08–0.20 |
| 100 | Umjereno | 15–40 | 0.20–0.50 |
| 250 | Teška | 40–100 | 0.50–1.50 |
| 500 | Kontinuirano | 100–200 | 1.50–3.00 |
Utjecaj koncentracije kiseline i temperature
| sulfamska kiselina (%) | Temperatura (stepen) | Kritični Cu²⁺ za prevlačenje (ppm) | Preporučeni maks. 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 kontaminacijom bakrom
| Izmjereni Cu²⁺ (ppm) | Preporučena radnja | Očekivana brzina ti korozije (mm/god.) |
|---|---|---|
| <25 | Nema | <0.05 |
| 25–50 | Monitor sedmično; dodati helirajući agens | 0.05–0.15 |
| 50–100 | Zamijenite otopinu ili koristite ionsku izmjenu | 0.15–0.40 |
| >100 | Trenutna zamjena rješenja | >0.40 |
Inženjerska preporuka
Za upotrebu sulfaminske kiseline na 80 stepeni, održavajte koncentraciju bakra ispod 30 ppm da biste obezbedili sigurnosnu marginu ispod praga od 50 ppm. Za uklanjanje bakra koristite ionsku izmjenu ili helirajuće smole. Kontrolirajući koncentraciju iona bakra, inženjer sprječava galvansku koroziju od bakrenog prevlačenja.
67
Za toplotni štap od titanijuma koji radi u 50% rastvoru kalijum karbonata na 110 stepeni, kako nivo rastvorenog kiseonika (0,5 ppm vs . 5 ppm) menja stabilnost sloja za pasiviranje titanata?
U 50% kalijum karbonata (K₂CO₃) na 110 stepeni, na površini titanijuma se formira zaštitni sloj kalijum titanata (K₂TiO₃). Otopljeni kiseonik (DO) je kritičan za stvaranje titanata. Pri niskom DO (0,5 ppm), sloj titanata je tanak (0,1–0,5 µm) i porozan, pružajući lošu zaštitu. Pri visokom DO (5 ppm), sloj je deblji (1–3 µm) i gust, što smanjuje brzinu korozije za 5–10×.
Kvantitativna stabilnost sloja pasivacije naspram rastvorenog kiseonika
U 50% K₂CO₃ na 110 stepeni tokom 1000 sati:
| DO (ppm) | Debljina sloja titanata (µm) | Stopa korozije (mm/god.) | Surface Condition |
|---|---|---|---|
| 0 (odzračivanje) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | Tamno, porozno |
| 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 | Svetao, zaštitnički |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | Svetao, stabilan |
Utjecaj temperature na zahtjev za DO
| Temperatura (stepen) | Minimalni DO za stabilnu pasivaciju (ppm) | Preporučeni DO (ppm) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
Vodič za upravljanje rastvorenim kiseonikom
| Izmjereni DO (ppm) | Stabilnost titanatnog sloja | Preporučena radnja |
|---|---|---|
| >5 | Odlično | Nema |
| 3–5 | Dobro | Monitor sedmično |
| 1–3 | Marginalno | Sparge air |
| 0.5–1 | Jadno | Povećajte aeraciju |
| <0.5 | Nestabilan | Redizajn; dodati oksidant |
Inženjerska preporuka
Za 50% K₂CO₃ na 110 stepeni, održavajte rastvoreni kiseonik iznad 5 ppm prskanjem vazduha ili ubrizgavanjem kiseonika. Kontrolom DO, inženjer promoviše stabilan, zaštitni sloj kalijum titanata i minimizira koroziju.
