2등급 티타늄 히터 튜브가 150도의 습한 암모니아 증기에 노출되면 응축수 필름의 수산화암모늄 농도가 수소 흡수율과 균열 잠복 시간을 어떻게 변경합니까?
Jul 15, 2026
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150도의 습한 암모니아 증기에서 티타늄 히터 표면에 물이 응축되어 NH₃를 흡수하는 얇은 막을 형성하여 수산화암모늄(NH₄OH)을 생성합니다. 응축수 막의 NH₄OH 농도는 상대습도와 NH₃ 분압에 따라 달라집니다. NH₄OH는 알칼리성(pH 10-12)이며 티타늄 부동태막을 공격하여 수소 흡수를 촉진합니다. NH₄OH 농도가 높을수록 수소 흡수가 가속화되고 균열 배양 시간이 단축됩니다.
정량적 수소 흡수 대 NH₄OH 농도
150도에서 2등급 티타늄의 경우:
| 응축수 내 NH₄OH 농도(wt%) | pH | 수소흡수율(ppm/1,000h) | 균열 배양 시간(시간) |
|---|---|---|---|
| 0(순수) | 7 | 5–15 | >10,000 |
| 1 | 10 | 20–40 | 3,000–6,000 |
| 5 | 11 | 50–100 | 1,000–2,500 |
| 10 | 12 | 100–200 | 400–1,000 |
| 20 | 12.5 | 200–400 | 150–400 |
NH₄OH 공격성에 대한 온도의 영향
| 온도(도) | NH₄OH 10% – H 흡수(ppm/1,000h) | NH₄OH 10% – 균열 인큐베이션(시간) |
|---|---|---|
| 100 | 60–120 | 800–1,500 |
| 150 | 100–200 | 400–1,000 |
| 200 | 180–350 | 200–500 |
NH₄OH 농도 조절 가이드
| 응축수 NH₄OH(%) | 권장 조치 | 예상 수명(벽 1.5mm) |
|---|---|---|
| <1 | 없음 | >10년 |
| 1–5 | 습도 또는 NH₃ 감소 | 5~10년 |
| 5–10 | 불활성 가스 퍼지 | 2~5년 |
| >10 | 재설계는 허용되지 않음- | <2 years |
엔지니어링 권장 사항
습한 암모니아 증기 서비스의 경우 상대 습도를 50% 미만으로 제어하고 NH₃ 부분압을 0.1atm 미만으로 제어하여 응축수 NH₄OH를 5% 미만으로 유지합니다. 엔지니어는 수산화암모늄 농도를 제한하여 수소 흡수를 줄이고 균열 잠복기 시간을 연장합니다.
