산소 제거를 위해 10% 아황산나트륨 용액에서 80도를 유지하는 데 사용되는 티타늄 침지 히터의 경우 Ag/AgCl에 비해 -0.9V의 음극 보호 전위에서 수소 취성을 방지하기 위한 최대 허용 아황산염 농도(g/L)는 얼마입니까?

티타늄은 80도에서 10% 아황산나트륨(Na2SO3)에서 비활성화됩니다. 그러나 아황산염 이온은 Ag/AgCl에 비해 -0.9V의 음극 전위에서 환원됩니다. SO₃²⁻ + 4H⁺ + 4e⁻ → S⁰ + 2H2O(또는 S²⁻). 환원 생성물은 황화티타늄을 형성할 수 있고 원자 수소가 생성됩니다. 수소 흡수율은 아황산염 농도에 따라 증가합니다. 수소 취성을 방지하기 위한 최대 허용 아황산염 농도는 50g/l입니다. 50g/L 이상의 수소 흡수율이 100ppm/월을 초과하면 6~12개월 내에 균열이 발생합니다.

아황산염의 환원과 수소 취성 메커니즘

음극 분극에서 아황산염은 원소 황 또는 황화물로 환원됩니다. 황은 티타늄과 결합하여 취성상인 TiS를 생성합니다. " 동시에 원자 수소가 생성됩니다. 수소 원자는 티타늄 격자로 확산되어 수소화물을 생성합니다. 황화물 취화와 수소화물 형성이 결합되어 균열이 가속화됩니다.

정량적 수소 흡수 대 아황산염 농도

1,000시간 동안 -0.9V 대 Ag/AgCl의 음극 보호를 사용하여 80도에서 Na 2 SO 3 에서 2등급 티타늄을 제어 테스트한 결과는 다음과 같습니다. 수소 흡수는 균열 없이 0g/L Na2SO₃(기준선)에서 1,000시간당 10-20ppm입니다. 10g/L에서 흡수율은 20~40ppm이고 균열이 없습니다. 25g/L에서의 흡수율은 40~80ppm이며 약간의 취성이 발생할 수 있습니다.. 50 g/L(중요): 흡수율은 80~150ppm입니다. 100g/l에서 1,000~2,000시간 . 150-300ppm 내에 균열이 시작됩니다. 500-1000시간 내에 균열이 발생합니다. 200g/L에서 흡수율은 > 300ppm이며 빠르게 균열됩니다.

음극으로 보호된 티타늄의 아황산염 농도 가이드

Na2SO3 농도(g/L) H 흡수(ppm/1000h)분해 시간(시간)권장<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
지식으로 지정하기

음극 보호 기능이 있는 80도 아황산나트륨(티타늄 히터): 최대 아황산염 농도 25g/l. 더 높은 농도를 원하거나 음극 보호 전위를 -0.8V로 낮추려면 7등급 티타늄을 사용하십시오. 엔지니어는 수소 취성을 방지하기 위해 아황산염 농도를 제어합니다.