W przypadku tytanowej rury grzejnej klasy 2 wystawionej na działanie siarkowodoru (H₂S) w stężeniu 500 ppm w 2% NaCl w temperaturze 60 stopni, w jaki sposób jon siarczkowy zmienia warstwę pasywną z TiO₂ na TiS i zwiększa szybkość korozji z 0,02 do 0,30 mm/rok?

Warstwa pasywna na tytanie klasy 2 w 2% NaCl w temperaturze 60 stopni i 500 ppm H2S zmienia się z TiO2 w siarczek tytanu (TiS). Warstwa TiS jest porowatą,-warstwą nieochronną i przewodzącą. Szybkość korozji waha się od 0,01-0,03 mm/rok (bez H2S) do 0,20-0,50 mm/rok. Potencjał obwodu otwartego zostaje przesunięty z +0.1 V do -0,4 V (w porównaniu do Ag/AgCl). Ti + 2H2S → TiS2 + 2H2 Tytan aktywnie się rozpuszcza.

Mechanizm-indukowanej depasywacji siarczkowej

Jony siarczkowe są adsorbowane na powierzchni tytanu i reagują z warstwą tlenku: TiO2 + 2H2S → TiS2 + 2H2O. Warstwa siarczku nie chroni metalu. Korozja jest jednolita, nie stwierdzono wżerów.

Ilościowy stopień korozji w funkcji stężenia H2S

Zawartość H2S (ppm) Szybkość korozji (mm/rok) Warstwa powierzchniowa 0,01–0,03 TiO2 0.03-0.06Mieszana 50 0.06-0.12 Mieszana 100 0.10-0.20 TiS 500 0.20-0.40 TiS 1,000 0.30-0.60 TiS Przewodnik dotyczący tolerancji siarczków

Stężenie H₂S (ppm) Zalecany stopień Szacunkowa szybkość korozji (mm/rok)
<50 Grade 2 <0.10 50-200 Grade 7 0.05-0.15 200-500 Grade 7 plus cathodic protection 0.10-0.25 >Pokryty 500 PTFE-<0.01
Pisanie-przemyślanej specyfikacji

Avoid Grade 2 titanium at concentrations >50 ppm H2S zawierający solanki. Używaj grzejników tytanowych (klasa 7) lub pokrytych PTFE. Inżynier wykorzystuje wiedzę na temat depasywacji siarczków przy wyborze odpowiednich materiałów.