Per a un escalfador d'immersió de titani utilitzat per mantenir 80 graus en una solució de sulfit de sodi al 10% per a l'eliminació d'oxigen, quina és la concentració màxima de sulfit permesa (g/L) per evitar la fragilització de l'hidrogen amb el potencial de protecció catòdica de -0,9 V en comparació amb Ag/AgCl?

El titani és passiu en sulfit de sodi al 10% (Na2SO3) a 80 graus. Tanmateix, els ions sulfit es redueixen a un potencial catòdic de -0,9 V vs Ag/AgCl: SO₃²⁻ + 4H⁺ + 4e⁻ → S⁰ + 2H₂O (o a S²⁻). Els productes de reducció poden formar sulfur de titani i es produeix hidrogen atòmic. La taxa d'absorció d'hidrogen augmenta amb la concentració de sulfit. La concentració màxima permesa de sulfit per evitar la fragilització de l'hidrogen és de 50 g/l. L'absorció d'hidrogen de més de 50 g/L supera les 100 ppm/mes, provocant esquerdes en 6-12 mesos

La reducció del sulfit i el mecanisme de fragilització de l'hidrogen

En la polarització catòdica, el sulfit es redueix a sofre elemental o sulfur. El sofre es combina amb el titani per generar TiS, una fase trencadissa. " Es produeix hidrogen atòmic al mateix temps. Els àtoms d'hidrogen es difonen a la xarxa de titani, generant hidrurs. El craqueig s'accelera per una combinació de fragilitat de sulfur i formació d'hidrur.

Absorció quantitativa d'hidrogen versus concentració de sulfit

Les proves controlades de titani de grau 2 en Na 2 SO 3 a 80 graus amb una protecció catòdica de -0,9 V vs Ag/AgCl durant 1.000 hores han mostrat el següent. L'absorció d'hidrogen és de 10-20 ppm per 1.000 hores a 0 g/L de Na₂SO₃ (línia de base) sense esquerdes. A 10 g/L, l'absorció és de 20-40 ppm i no hi ha esquerda. L'absorció a 25 g/L és de 40-80 ppm i es pot produir una mica de fragilitat. 50 g/L (crucial): absorció de 80-150 parts per milió. el trencament comença en 1.000-2.000 hores . 150-300 ppm a 100 g/l. Esquerdes en 500-1000 hores. A 200 g/L l'absorció és > 300 ppm i s'esquerda ràpidament.

Guia de concentració de sulfit per titani protegit catòdicament

Na2SO3 Concentració (g/L) H Absorció (ppm/1000 h) Temps de cracking (hores) Recomanat<25 <80 >5,000 Yes 25-50 80-150 1,000-5,000 Limited 50-100 150-300 500-2,000 No >100 >300 <500 Not advised
Especificar amb coneixements

Sulfit de sodi a 80 graus amb protecció catòdica (escalfador de titani): concentració màxima de sulfit 25 g/l. Utilitzeu titani grau 7 per a majors concentracions o reduïu el potencial de protecció catòdica a -0,8 V. L'enginyer controla la concentració de sulfit per evitar la fragilitat de l'hidrogen.