Чому для титанового занурювального нагрівача 2 класу, який використовується для нагрівання 5% розчину сульфіду натрію при 40 градусах, чому сульфідний аніон (S²⁻) спричиняє швидке поглинання водню (200 ppm/місяць) і крихкість, тоді як хлорид у тій самій концентрації спричиняє лише помірну точкову точку?
Залишити повідомлення
Титан 2 класу в 5% сульфіді натрію при 40 градусах поглинає водень зі швидкістю 100-300 ppm/місяць і стає крихким через 1-3 місяці. Сульфід-іон (S 2−) є сильним відновником і перешкоджає утворенню захисного покриття TiO 2 . Катодна реакція включає виділення водню: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − . Кристалічна решітка атомарного водню до титану. Навпаки, хлорид у тій самій концентрації спричиняє лише помірну виразку (0,05–0,10 мм/рік), оскільки все ще може утворюватися пасивна плівка.
Механізм сульфід{0}}індукованого поглинання водню
Сульфід реагує з поверхнею титану, утворюючи сульфід титану (TiS), який не є захисним. Потенціал відкритого ланцюга змінюється від -0,8 до -1,0 В порівняно з Ag/AgCl, де домінуючою катодною реакцією є виділення водню. Швидкість поглинання водню залежить від вмісту сульфіду.
Кількісна залежність поглинання водню від концентрації сульфіду
Концентрація Na2S (%) H Поглинання (ppm/місяць) Час до 200 ppm H (місяці Режим відмови 0.5 20-50 4-10 Крихкість 1.0 40-80 2.5-5 Крихкість 2.0 60-120 1.7-3.3 Крихкість 5.0 100-200 1-2 Швидке крихкість 10.0 150-300<1 Immediate Material Selection Guide for Sulfide Service
Концентрація сульфіду % Рекомендований матеріал Очікуваний термін служби (стінка 1,5 мм)
<1 Grade 7 titanium 1-2 years 1-5 Grade 7 + cathodic protection 6-12 months >5 PTFE or tantalum coated >5 років
Інформована специфікація
Не використовуйте сульфідні розчини з титаном 2 ступеня. Використовуйте нагрівачі класу 7 (паладій знижує поглинання H) або нагрівачі з PTFE. Інженер запобігає водневій крихкості шляхом вибору відповідних матеріалів.
