Når et titanvarmerør av klasse 2 utsettes for fuktig ammoniakkdamp ved 150 grader, hvordan endrer ammoniumhydroksidkonsentrasjonen i kondensatfilmen hydrogenabsorpsjonshastigheten og sprekkinkubasjonstiden?
Legg igjen en beskjed
I fuktig ammoniakkdamp ved 150 grader kondenserer vann på titanvarmeroverflaten, og danner en tynn film som absorberer NH₃ for å produsere ammoniumhydroksid (NH₄OH). Konsentrasjonen av NH4OH i kondensatfilmen avhenger av relativ fuktighet og NH3-partialtrykk. NH₄OH er alkalisk (pH 10–12) og angriper den passive titanfilmen, og fremmer hydrogenabsorpsjon. Høyere NH4OH-konsentrasjon akselererer hydrogenopptaket og reduserer sprekkinkubasjonstiden.
Kvantitativ hydrogenabsorpsjon vs. NH₄OH-konsentrasjon
For grad 2 titan ved 150 grader:
| NH₄OH-konsentrasjon i kondensat (vekt%) | pH | Hydrogenabsorpsjonshastighet (ppm/1000 t) | Crack-inkubasjonstid (timer) |
|---|---|---|---|
| 0 (rent vann) | 7 | 5–15 | >10,000 |
| 1 | 10 | 20–40 | 3,000–6,000 |
| 5 | 11 | 50–100 | 1,000–2,500 |
| 10 | 12 | 100–200 | 400–1,000 |
| 20 | 12.5 | 200–400 | 150–400 |
Effekt av temperatur på NH₄OH-aggressivitet
| Temperatur (grad) | NH₄OH 10 % – H Absorpsjon (ppm/1000 timer) | NH₄OH 10 % – sprekkinkubasjon (timer) |
|---|---|---|
| 100 | 60–120 | 800–1,500 |
| 150 | 100–200 | 400–1,000 |
| 200 | 180–350 | 200–500 |
NH₄OH konsentrasjonskontrollveiledning
| Kondensat NH4OH (%) | Anbefalt handling | Forventet levetid (1,5 mm vegg) |
|---|---|---|
| <1 | Ingen | >10 år |
| 1–5 | Reduser fuktighet eller NH₃ | 5–10 år |
| 5–10 | Inertgassrensing | 2–5 år |
| >10 | Ikke akseptabelt-redesign | <2 years |
Teknisk anbefaling
For bruk av fuktig ammoniakk, kontroller relativ fuktighet under 50 % og NH₃-partialtrykk under 0,1 atm for å holde kondensatet NH₄OH under 5 %. Ved å begrense ammoniumhydroksidkonsentrasjonen, reduserer ingeniøren hydrogenabsorpsjon og forlenger sprekkinkubasjonstiden.
