Для нейтралізації відходів Pickle Factory, нагрівання каустичної соди (10%) при 95 градусах, чому титан класу 7 демонструє вищу стійкість до їдкого розтріскування порівняно з класом 2?
Залишити повідомлення
На огірковій фабриці кислий розсольник (HCl і органічні кислоти) нейтралізують каустичною содою (10% NaOH) при температурі до 95 градусів. Зазвичай титан стійкий до їдких розчинів, однак комерційно чистий клас 2 стає сприйнятливим до корозійного розтріскування під напругою (CSCC) вище 80 градусів. Клас 7 (Ti-0,15Pd) має набагато більший питомий опір. У цій статті описується механізм каустичної розтріскування та чому паладій дає кращі характеристики.
Процедура їдкого крекінгу
Титан чутливий до транскристалічного корозійного розтріскування під напругою в гарячих концентрованих їдких розчинах. Механізм ґрунтується на утворенні розчинних видів титанату на вершині тріщини під дією напруги розтягу: TiO₂ + 2OH⁻ → TiO₃²⁻ + H₂O. Пасивна плівка хімічно розчиняється гідроксильними іонами, і тріщина поширюється вздовж площин ковзання.
Критична температура для CSCC у класі 2 у 10% NaOH становить приблизно 80-85 градусів. Нижче цієї температури розтріскування не відбувається. Тріщини розвиваються в місцях напруги розтягування (зварні шви, вигини, розширення трубної решітки) через 100-500 годин при температурах вище 85 градусів. Швидкість поширення становить 0,1-1,0 мм на годину після початку.
Клас 7 стійкий до CSCC, оскільки паладій переміщує потенціал корозії до більш благородного потенціалу, знижуючи рушійну силу для виробництва титанату. Паладій також виграє від створення більш стабільної та стійкої до гідроксиду пасивної плівки.
Порівняння тесту CSCC 1
Випробування на корозійне розтріскування під напругою U-згинальних зразків (ASTM G30): клас 2 і 7 у 10% NaOH при 95 градусах, розтягнутих до 300 МПа (приблизний вихід для класу 2):
2 ступінь: тріщини починають з'являтися протягом 50-150 годин. На зразках виявлені численні міжзеренні тріщини. Повний перелом відбувається через 200-500 годин.
Ступінь 7: відсутність тріщин через 1000 годин. Зразки залишаються пластичними і не мають поверхневих тріщин.
Порогова напруга для CSCC у класі 2 при 95 градусах становить приблизно 100-150 МПа, що значно нижче залишкових напруг у зварних швах (150-250 МПа). 7 клас має нульовий поріг . Він стійкий до розтріскування навіть при межі текучості.
CSCC Опір проти температури
Температура (градус) Ступінь 2 CSCC Стійкість Ступінь 7 CSCC Стійкість
80 градусів Не розтріскується (стійкість) Стійкість Кристалізується через 500-1000 годин 85 градусів Стійкість до 90 градусів розтріскування, 200-500 годин95 градусів Розтріскується через 50-150 годин Стійкість Стійкість до 120 градусів
Розтріскування 100 градусів через 20-50 годин. Незначне розтріскування через 1, 000+ години
Матриця застосування нагрівачів каустичної нейтралізації
Умови експлуатації Концентрація NaOH Температура Рекомендований сорт Очікуваний термін служби (стінка 1,65 мм)
Серійна нейтралізація (переривчаста) 10% 80 градусів Клас 2 5-8 років
Постійна нейтралізація 10 % 85 градусів Ступінь 7 10 + років
Безперервна нейтралізація 10% 95 градусів Ступінь 7 10+ років
Any service >90°C >10% >90 градусів 7 клас вимагає 10+ років
Any service with residual stress from welding Any >85 градусів Gr 7 10+ років
Титан 7 класу використовується для 10% каустичної соди при 95 градусах для потреб нейтралізації відходів соління промисловості через його кращу стійкість до каустичної тріщини. Клас 2 вийде з ладу за цієї температури через 50-150 годин, незалежно від товщини стінки. Рівень 7 - 10+ років надійної служби Під час замовлення оберіть, будь ласка, клас 7 із протравленою поверхнею та зниженою напругою зварювання. Для існуючих систем рівня 2, що працюють при температурі вище 85 градусів, негайно замініть на рівень 7 або зменшіть температуру до рівня нижче 80 градусів. Збільшення товщини стінки або зменшення напруги не запобіжить розтріскування – клас 2, тим не менш, не вийде. Більші авансові витрати для класу 7 (на 30-40% більше, ніж клас 2) компенсуються усуненням катастрофічних тріщин і непередбачених простоїв систем знешкодження відходів.
