Care este concentrația maximă admisă de ioni de cupru (Ppm) într-o soluție de acid sulfamic 10% la 80 de grade înainte ca un tub de încălzire din titan de gradul 2 să înceapă să placa cu cupru și să sufere coroziune galvanică?
Lăsaţi un mesaj
În acid sulfamic 10% (H₂NSO₃H) la 80 de grade, ionii de cupru (Cu²⁺) se pot placa pe suprafața de titan ca cupru metalic. Cuprul placat formează un cuplu galvanic cu titanul, accelerând dizolvarea anodică a metalului subiacent. Concentrația maximă admisă de cupru pentru a preveni placarea este de 50 ppm. Peste 50 ppm, plăci de cupru rapid; peste 100 ppm, are loc o coroziune galvanică severă.
Placare cantitativă cu cupru și coroziune galvanică
În acid sulfamic 10% la 80 de grade timp de 500 de ore:
| Cu²⁺ (ppm) | A fost observată placarea cu cupru? | Curent galvanic (µA/cm²) | Rata de coroziune a titanului (mm/an) |
|---|---|---|---|
| 0 | Nu | 0 | 0.01–0.03 |
| 10 | Nu | 0–1 | 0.02–0.05 |
| 25 | Urmă | 1–5 | 0.03–0.08 |
| 50 | Aprinde | 5–15 | 0.08–0.20 |
| 100 | Moderat | 15–40 | 0.20–0.50 |
| 250 | Grele | 40–100 | 0.50–1.50 |
| 500 | Continuu | 100–200 | 1.50–3.00 |
Efectul concentrației acidului și al temperaturii
| Acid sulfamic (%) | Temperatura (grade) | Cu²⁺ critic pentru placare (ppm) | Cu²⁺ maxim recomandat (ppm) |
|---|---|---|---|
| 5 | 80 | 100 | 75 |
| 10 | 60 | 100 | 75 |
| 10 | 80 | 50 | 30 |
| 15 | 80 | 30 | 20 |
| 20 | 80 | 20 | 10 |
Ghid de management al contaminarii cu cupru
| Cu²⁺ măsurat (ppm) | Acțiune recomandată | Rata de coroziune Ti preconizată (mm/an) |
|---|---|---|
| <25 | Nici unul | <0.05 |
| 25–50 | Monitorizați săptămânal; adăugați agent de chelare | 0.05–0.15 |
| 50–100 | Înlocuiți soluția sau utilizați schimb de ioni | 0.15–0.40 |
| >100 | Inlocuire imediata a solutiei | >0.40 |
Recomandare de inginerie
Pentru utilizarea acidului sulfamic la 80 de grade, mențineți concentrația de cupru sub 30 ppm pentru a oferi o marjă de siguranță sub pragul de placare de 50 ppm. Utilizați rășini schimbătoare de ioni sau chelatoare pentru a îndepărta cuprul. Prin controlul concentrației ionilor de cupru, inginerul previne coroziunea galvanică de la placarea cu cupru.
67
Pentru o tijă de căldură de titan care funcționează într-o soluție de carbonat de potasiu 50% la 110 grade, cum modifică nivelul de oxigen dizolvat (0,5 ppm față de . 5 ppm) stabilitatea stratului de pasivare de titanat?
În 50% carbonat de potasiu (K₂CO₃) la 110 grade, se formează un strat protector de titanat de potasiu (K₂TiO₃) pe suprafața de titan. Oxigenul dizolvat (DO) este esențial pentru formarea de titanat. La OD scăzut (0,5 ppm), stratul de titanat este subțire (0,1–0,5 µm) și poros, oferind o protecție slabă. La DO ridicat (5 ppm), stratul este mai gros (1–3 µm) și dens, reducând rata de coroziune cu 5–10×.
Stabilitatea stratului de pasivare cantitativă vs. oxigen dizolvat
În 50% K₂CO₃ la 110 grade timp de 1.000 de ore:
| DO (ppm) | Grosimea stratului de titanat (µm) | Rata de coroziune (mm/an) | Starea suprafeței |
|---|---|---|---|
| 0 (dezaerat) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | Întunecat, poros |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | Gri, moderat |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | Gri deschis |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | Luminos, protector |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | Luminos, stabil |
Efectul temperaturii asupra cerințelor de OD
| Temperatura (grade) | DO minimă pentru pasivare stabilă (ppm) | DO recomandată (ppm) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
Ghid de management al oxigenului dizolvat
| DO măsurat (ppm) | Stabilitatea stratului de titanat | Acțiune recomandată |
|---|---|---|
| >5 | Excelent | Nici unul |
| 3–5 | Bun | Monitorizați săptămânal |
| 1–3 | Marginal | Pulverizați aer |
| 0.5–1 | Sărac | Creșteți aerarea |
| <0.5 | Instabil | Reproiectare; adăugați oxidant |
Recomandare de inginerie
Pentru 50% K₂CO₃ la 110 grade, mențineți oxigenul dizolvat peste 5 ppm prin barbotare cu aer sau injectare de oxigen. Prin controlul DO, inginerul promovează un strat de titanat de potasiu stabil și protector și minimizează coroziunea.
