I en titanrørbuntvarmer for en 20 % ammoniumnitratløsning ved 80 grader, hvordan endrer PH (4,5 vs. 6.5) passiveringsstrømtettheten og risikoen for spenningskorrosjon?
Legg igjen en beskjed
I 20 % ammoniumnitrat (NH₄NO₃) ved 80 grader påvirker pH-verdien betydelig passiveringsoppførselen til titan. Ved pH 6,5 (nær nøytral) er den passive filmen stabil, med passiveringsstrømtetthet på 0,05–0,1 µA/cm² og lav SCC-risiko. Ved pH 4,5 (sur fra hydrolyse) øker passiveringsstrømtettheten til 0,5–2 µA/cm², og risikoen for spenningskorrosjonssprekker (SCC) øker betydelig på grunn av nitrationaggression ved lavere pH.
Kvantitativ passiveringsstrøm vs. pH
For grad 2 titan i 20 % NH₄NO₃ ved 80 grader:
| pH | Passivasjonsstrømtetthet (µA/cm²) | SCC-initieringstid (timer) | SCC risiko |
|---|---|---|---|
| 6.5 | 0.05–0.10 | >5,000 | Lav |
| 6.0 | 0.08–0.15 | 3,000–5,000 | Lav-Moderat |
| 5.5 | 0.15–0.30 | 1,000–3,000 | Moderat |
| 5.0 | 0.30–0.70 | 500–1,500 | Høy |
| 4.5 | 0.50–1.50 | 200–800 | Alvorlig |
| 4.0 | 1.0–3.0 | 100–400 | Veldig alvorlig |
Effekt av klorid- og nitratinteraksjon
| pH | Klorid (ppm) | SCC risiko | Anbefalt karakter |
|---|---|---|---|
| 6.5 | 0 | Lav | Karakter 2 |
| 6.5 | 100 | Moderat | Karakter 2 |
| 5.5 | 0 | Moderat | Karakter 2 |
| 5.5 | 100 | Høy | 7. klasse |
| 4.5 | 0 | Høy | 7. klasse |
| 4.5 | 100 | Alvorlig | Karakter 7 + isolasjon |
pH-kontrollveiledning
| Drifts pH | Anbefalt handling | Forventet SCC-Fritt liv (klasse 2) |
|---|---|---|
| >6.0 | Ingen | >10 år |
| 5.5–6.0 | Overvåk pH ukentlig | 5–10 år |
| 5.0–5.5 | Tilsett NH4OH for å øke pH | 3–5 år |
| 4.5–5.0 | Bruk grad 7 titan | 5–8 år (klasse 7) |
| <4.5 | Redesign prosess | <2 years |
Teknisk anbefaling
For ammoniumnitratservice, hold pH over 5,5 for grad 2 eller over 5,0 for grad 7. Tilsett ammoniumhydroksid for å nøytralisere sure forhold. Ved å kontrollere pH, reduserer ingeniøren passiveringsstrømtetthet og forhindrer spenningskorrosjon.
