Per a un escalfador d'immersió de titani de grau 2 que s'utilitza per escalfar una solució de sulfur de sodi al 5% a 40 graus, per què l'anió de sulfur (S²⁻) provoca una ràpida absorció d'hidrogen (200 ppm/mes) i una fragilitat, mentre que el clorur a la mateixa concentració només provoca una picada lleu?
Deixa un missatge
El titani de grau 2 en sulfur de sodi al 5% a 40 graus absorbeix hidrogen a una velocitat de 100-300 ppm/mes i es fragilitza en 1-3 mesos. L'ió sulfur (S 2−) és un agent reductor fort i inhibeix la producció d'un recobriment protector de TiO 2. La reacció catòdica implica l'evolució d'hidrogen: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − . Hidrogen atòmic a xarxa cristal·lina de titani. Per contra, el clorur a la mateixa concentració només provoca picades lleus (0,05-0,10 mm/any) perquè encara es pot formar una pel·lícula passiva.
Mecanisme d'absorció d'hidrogen induïda per sulfur{0}
El sulfur reaccionarà amb la superfície de titani per generar sulfur de titani (TiS) que no és protector. El potencial del circuit obert-es mou a -0,8 a -1,0 V en comparació amb Ag/AgCl, on la reacció catòdica dominant és l'evolució d'hidrogen. La velocitat d'absorció d'hidrogen està relacionada amb el contingut de sulfur.
Absorció quantitativa d'hidrogen versus concentració de sulfurs
Concentració de Na2S (%) H Absorció (ppm/mes) Temps fins a 200 ppm H (mesos Mode de fallada 0.5 20-50 4-10 Fragilització 1.0 40-80 2.5-5 Fragilització 2.0 60-120 1.7-3.3 Fragilització 5.0 100-200 1-2 Fragilització ràpida 10.0 150-300<1 Immediate Material Selection Guide for Sulfide Service
Concentració de sulfurs % Vida esperada del material recomanat (paret de 1,5 mm)
<1 Grade 7 titanium 1-2 years 1-5 Grade 7 + cathodic protection 6-12 months >5 PTFE or tantalum coated >5 anys
Una especificació informada
No utilitzeu solucions de sulfur amb titani de grau 2. Utilitzeu escalfadors de grau 7 (pal·ladi redueix l'absorció d'H) o PTFE. L'enginyer prevé la fragilitat de l'hidrogen seleccionant els materials adequats.
