2. Sınıf Titanyum Isıtıcı Borusu Bakır Kaplamaya Başlayıp Galvanik Korozyona Girmeden Önce 80 Derecede %10'luk Sülfamik Asit Çözeltisinde İzin Verilen Maksimum Bakır İyonu Konsantrasyonu (PPm) Nedir?
Mesaj bırakın
80 derecede %10 sülfamik asitte (H₂NSO₃H), bakır iyonları (Cu²⁺) titanyum yüzeyine metalik bakır olarak kaplanabilir. Kaplanmış bakır, titanyum ile galvanik bir çift oluşturarak alttaki metalin anodik çözünmesini hızlandırır. Kaplamayı önlemek için izin verilen maksimum bakır konsantrasyonu 50 ppm'dir. 50 ppm'in üzerinde bakır levhalar hızla; 100 ppm'nin üzerinde şiddetli galvanik korozyon meydana gelir.
Kantitatif Bakır Kaplama ve Galvanik Korozyon
%10 sülfamik asitte 80 derecede 500 saat:
| Cu²⁺ (ppm) | Bakır Kaplama Gözlendi mi? | Galvanik Akım (μA/cm²) | Titanyum Korozyon Hızı (mm/yıl) |
|---|---|---|---|
| 0 | HAYIR | 0 | 0.01–0.03 |
| 10 | HAYIR | 0–1 | 0.02–0.05 |
| 25 | İz | 1–5 | 0.03–0.08 |
| 50 | Işık | 5–15 | 0.08–0.20 |
| 100 | Ilıman | 15–40 | 0.20–0.50 |
| 250 | Ağır | 40–100 | 0.50–1.50 |
| 500 | Sürekli | 100–200 | 1.50–3.00 |
Asit Konsantrasyonunun ve Sıcaklığın Etkisi
| Sülfamik Asit (%) | Sıcaklık (derece) | Kaplama için Kritik Cu²⁺ (ppm) | Önerilen Maksimum Cu²⁺ (ppm) |
|---|---|---|---|
| 5 | 80 | 100 | 75 |
| 10 | 60 | 100 | 75 |
| 10 | 80 | 50 | 30 |
| 15 | 80 | 30 | 20 |
| 20 | 80 | 20 | 10 |
Bakır Kirliliği Yönetim Kılavuzu
| Ölçülen Cu²⁺ (ppm) | Önerilen Eylem | Beklenen Ti Korozyon Oranı (mm/yıl) |
|---|---|---|
| <25 | Hiçbiri | <0.05 |
| 25–50 | Haftalık olarak izleyin; şelatlayıcı madde ekle | 0.05–0.15 |
| 50–100 | Solüsyonu değiştirin veya iyon değişimini kullanın | 0.15–0.40 |
| >100 | Anında çözüm değişimi | >0.40 |
Mühendislik Önerisi
80 derecede sülfamik asit servisi için, 50 ppm kaplama eşiğinin altında bir güvenlik marjı sağlamak amacıyla bakır konsantrasyonunu 30 ppm'nin altında tutun. Bakırı çıkarmak için iyon değiştirici veya şelatlayıcı reçineler kullanın. Mühendis, bakır iyon konsantrasyonunu kontrol ederek bakır kaplamadan kaynaklanan galvanik korozyonu önler.
67
110 Derecede %50 Potasyum Karbonat Çözeltisinde Çalışan Titanyum Isı Çubuğu İçin, Çözünmüş Oksijen Seviyesi (0,5 ppm vs. 5 ppm) Titanat Pasivasyon Katmanının Kararlılığını Nasıl Değiştirir?
110 derecede %50 potasyum karbonatta (K₂CO₃), titanyum yüzeyinde koruyucu bir potasyum titanat (K₂TiO₃) tabakası oluşur. Çözünmüş oksijen (DO), titanat oluşumu için kritik öneme sahiptir. Düşük DO'da (0,5 ppm), titanat katmanı ince (0,1-0,5 µm) ve gözeneklidir, bu da zayıf koruma sağlar. Yüksek DO'da (5 ppm), katman daha kalın (1–3 µm) ve yoğun olup korozyon oranını 5–10 kat azaltır.
Kantitatif Pasivasyon Katmanı Stabilitesi ve Çözünmüş Oksijen
1.000 saat boyunca 110 derecede %50 K₂CO₃'da:
| YAPIN (ppm) | Titanat Katman Kalınlığı (μm) | Korozyon Hızı (mm/yıl) | Yüzey Durumu |
|---|---|---|---|
| 0 (havası alınmış) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | Karanlık, gözenekli |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | Gri, orta |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | Açık gri |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | Parlak, koruyucu |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | Parlak, istikrarlı |
Sıcaklığın DO Gereksinimine Etkisi
| Sıcaklık (derece) | Stabil Pasivasyon için Minimum DO (ppm) | Önerilen DO (ppm) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
Çözünmüş Oksijen Yönetim Kılavuzu
| Ölçülen DO (ppm) | Titanat Katman Kararlılığı | Önerilen Eylem |
|---|---|---|
| >5 | Harika | Hiçbiri |
| 3–5 | İyi | Haftalık izleme |
| 1–3 | Marjinal | Hava serpin |
| 0.5–1 | Fakir | Havalandırmayı artırın |
| <0.5 | Dengesiz | Yeniden tasarlayın; oksitleyici ekle |
Mühendislik Önerisi
110 derecede %50 K₂CO₃ için, hava püskürtme veya oksijen enjeksiyonu yoluyla çözünmüş oksijeni 5 ppm'nin üzerinde tutun. Mühendis, DO'yu kontrol ederek stabil, koruyucu bir potasyum titanat tabakası oluşturur ve korozyonu en aza indirir.
