Jakie jest maksymalne dopuszczalne stężenie jonów miedzi (ppm) w 10% roztworze kwasu sulfaminowego w temperaturze 80 stopni, zanim tytanowa rura grzejna klasy 2 zacznie pokrywać się miedzią i ulegać korozji galwanicznej?
Zostaw wiadomość
W 10% kwasie amidosulfonowym (H₂NSO₃H) w temperaturze 80 stopni jony miedzi (Cu²⁺) mogą osadzać się na powierzchni tytanu w postaci metalicznej miedzi. Powleczona miedź tworzy galwaniczną parę z tytanem, przyspieszając anodowe rozpuszczanie znajdującego się pod spodem metalu. Maksymalne dopuszczalne stężenie miedzi zapobiegające platerowaniu wynosi 50 ppm. Powyżej 50 ppm płyty miedziane szybko; powyżej 100 ppm następuje silna korozja galwaniczna.
Ilościowe miedziowanie i korozja galwaniczna
W 10% kwasie amidosulfonowym w temperaturze 80 stopni przez 500 godzin:
| Cu²⁺ (ppm) | Zaobserwowano miedziowanie? | Prąd galwaniczny (µA/cm²) | Szybkość korozji tytanu (mm/rok) |
|---|---|---|---|
| 0 | NIE | 0 | 0.01–0.03 |
| 10 | NIE | 0–1 | 0.02–0.05 |
| 25 | Namierzać | 1–5 | 0.03–0.08 |
| 50 | Światło | 5–15 | 0.08–0.20 |
| 100 | Umiarkowany | 15–40 | 0.20–0.50 |
| 250 | Ciężki | 40–100 | 0.50–1.50 |
| 500 | Ciągły | 100–200 | 1.50–3.00 |
Wpływ stężenia kwasu i temperatury
| Kwas sulfaminowy (%) | Temperatura (stopnie) | Krytyczny Cu²⁺ dla galwanizacji (ppm) | Zalecana maks. Cu²⁺ (ppm) |
|---|---|---|---|
| 5 | 80 | 100 | 75 |
| 10 | 60 | 100 | 75 |
| 10 | 80 | 50 | 30 |
| 15 | 80 | 30 | 20 |
| 20 | 80 | 20 | 10 |
Przewodnik dotyczący zarządzania zanieczyszczeniami miedzią
| Zmierzona Cu²⁺ (ppm) | Zalecane działanie | Oczekiwana szybkość korozji Ti (mm/rok) |
|---|---|---|
| <25 | Nic | <0.05 |
| 25–50 | Monitoruj co tydzień; dodać środek chelatujący | 0.05–0.15 |
| 50–100 | Wymień roztwór lub użyj wymiany jonowej | 0.15–0.40 |
| >100 | Natychmiastowa wymiana rozwiązania | >0.40 |
Zalecenie inżynieryjne
W przypadku pracy z kwasem amidosulfonowym w temperaturze 80 stopni, utrzymuj stężenie miedzi poniżej 30 ppm, aby zapewnić margines bezpieczeństwa poniżej progu galwanizacji 50 ppm. Aby usunąć miedź, użyj żywic jonowymiennych lub chelatujących. Kontrolując stężenie jonów miedzi, inżynier zapobiega korozji galwanicznej spowodowanej miedziowaniem.
67
W przypadku tytanowego pręta grzejnego pracującego w 50% roztworze węglanu potasu w temperaturze 110 stopni, w jaki sposób poziom rozpuszczonego tlenu (0,5 ppm w porównaniu z . 5 ppm) zmienia stabilność warstwy pasywacyjnej tytanianu?
W 50% węglanie potasu (K₂CO₃) w temperaturze 110 stopni na powierzchni tytanu tworzy się ochronna warstwa tytanianu potasu (K₂TiO₃). Rozpuszczony tlen (DO) ma kluczowe znaczenie dla tworzenia tytanianów. Przy niskim DO (0,5 ppm) warstwa tytanianu jest cienka (0,1–0,5 µm) i porowata, co zapewnia słabą ochronę. Przy wysokim DO (5 ppm) warstwa jest grubsza (1–3 µm) i gęsta, co zmniejsza szybkość korozji 5–10×.
Ilościowa stabilność warstwy pasywacyjnej w funkcji rozpuszczonego tlenu
W 50% K₂CO₃ w temperaturze 110 stopni przez 1000 godzin:
| DO (ppm) | Grubość warstwy tytanianu (µm) | Szybkość korozji (mm/rok) | Stan powierzchni |
|---|---|---|---|
| 0 (odpowietrzony) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | Ciemny, porowaty |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | Szary, umiarkowany |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | Jasnoszary |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | Jasny, ochronny |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | Jasne, stabilne |
Wpływ temperatury na wymagania DO
| Temperatura (stopnie) | Minimalna DO dla stabilnej pasywacji (ppm) | Zalecane DO (ppm) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
Przewodnik po zarządzaniu rozpuszczonym tlenem
| Zmierzone DO (ppm) | Stabilność warstwy tytanianu | Zalecane działanie |
|---|---|---|
| >5 | Doskonały | Nic |
| 3–5 | Dobry | Monitoruj co tydzień |
| 1–3 | Marginalny | Przedmuchać powietrze |
| 0.5–1 | Słaby | Zwiększ napowietrzanie |
| <0.5 | Nietrwały | Przeprojektowanie; dodać utleniacz |
Zalecenie inżynieryjne
W przypadku 50% K₂CO₃ w temperaturze 110 stopni, utrzymuj rozpuszczony tlen na poziomie powyżej 5 ppm poprzez przedmuchiwanie powietrzem lub wstrzykiwanie tlenu. Kontrolując DO, inżynier tworzy stabilną, ochronną warstwę tytanianu potasu i minimalizuje korozję.
