Για έναν θερμαντήρα εμβάπτισης τιτανίου βαθμού 2 που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση ενός διαλύματος θειούχου νατρίου 5% στους 40 βαθμούς, Γιατί το ανιόν σουλφιδίου (S2-) προκαλεί ταχεία απορρόφηση υδρογόνου (200 ppm/μήνα) και ευθραυστότητα, ενώ το χλωρίδιο στην ίδια συγκέντρωση αλέσεως προκαλεί μόνο αίτια;

Το τιτάνιο βαθμού 2 σε θειούχο νάτριο 5% στους 40 βαθμούς απορροφά υδρογόνο με ρυθμό 100-300 ppm/μήνα και εύθραυστο σε 1-3 μήνες. Το ιόν σουλφιδίου (S 2−) είναι ένας ισχυρός αναγωγικός παράγοντας και αναστέλλει την παραγωγή μιας προστατευτικής επικάλυψης TiO 2. Η καθοδική αντίδραση περιλαμβάνει την έκλυση υδρογόνου: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − . Ατομικό υδρογόνο σε κρυσταλλικό πλέγμα τιτανίου. Αντίθετα, το χλώριο στην ίδια συγκέντρωση προκαλεί μόνο ήπιο κοίλωμα (0,05–0,10 mm/έτος) επειδή μπορεί ακόμα να σχηματιστεί ένα παθητικό φιλμ.

Μηχανισμός απορρόφησης υδρογόνου που επάγεται-από σουλφίδια

Το σουλφίδιο θα αντιδράσει με την επιφάνεια του τιτανίου για να δημιουργήσει θειούχο τιτάνιο (TiS) που δεν είναι προστατευτικό. Το δυναμικό ανοιχτού κυκλώματος κινείται σε -0,8 έως -1,0 V έναντι Ag/AgCl, όπου η κυρίαρχη καθοδική αντίδραση είναι η έκλυση υδρογόνου. Ο ρυθμός απορρόφησης υδρογόνου σχετίζεται με την περιεκτικότητα σε σουλφίδια.

Ποσοτική απορρόφηση υδρογόνου έναντι συγκέντρωσης σουλφιδίου

Συγκέντρωση Na2S (%) Απορρόφηση H (ppm/μήνα)Χρόνος έως 200 ppm H (μήνες Λειτουργία αποτυχίας 0.5 20-50 4-10 Ευθραυστότητα 1.0 40-80 2.5-5 Ευθραυστότητα 2.0 60-120 1.7-3.3 Ευθραυστότητα 5.0 100-200 1-2 Ταχεία ευθραυστότητα 10.0 150-300<1 Immediate Material Selection Guide for Sulfide Service

Συγκέντρωση σουλφιδίου % Συνιστώμενη Αναμενόμενη διάρκεια ζωής υλικού (τοίχος 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 χρόνια
Μια ενημερωμένη προδιαγραφή

Μη χρησιμοποιείτε διαλύματα σουλφιδίου με τιτάνιο βαθμού 2. Χρησιμοποιήστε θερμαντήρες Βαθμού 7 (το παλλάδιο αναστέλλει την απορρόφηση του Η) ή με επίστρωση PTFE. Ο μηχανικός επιλέγει υλικά που είναι ανθεκτικά στην ευθραυστότητα του υδρογόνου.