Anba ki konbinezon espesifik nan potansyèl pwoteksyon anodik aplike ak tanperati djenn fè 316 Nerjaveèi asye chofaj tib nan 50% soda mordan (NaOH) nan 120 degre Rete pasif san yo pa krak korozyon estrès Caustic

Kontwòl elèktrochimik nan prevansyon dekonstriksyon caustik

Caustic estrès kowozyon krak (CSCC, oswa caustic embrittlement) se yon mòd echèk enpòtan pou 316 asye pur kouvri tib chofaj elektrik nan sèvis soda mordan (NaOH) nan tanperati ki wo (egzanp evaporateur, konsantratè oswa aparèy chofaj liy transfè mordan). Caustic SCC pran plas nan solisyon NaOH cho nan tanperati ki pi wo a alantou 70-80 degre, ak sansiblite a ogmante dramatikman ak tou de tanperati ak konsantrasyon mordan. Sa a se kontrèman ak klori SCC, ki mande pou konbinezon patikilye nan tanperati ak konsantrasyon klori. Nan 50% NaOH (yon konsantrasyon endistriyèl tipik) nan 120 degre, 316 trè sansib a CSCC nan kondisyon korozyon gratis, ak fann devlope nan jou a semèn. CSCC a ka totalman evite itilize pwoteksyon anodik aplike (sa vle di kontwòl potensyostatik metal la nan rejyon pasif la). Paramèt enpòtan an se potansyèl aplike a ki gen rapò ak yon elektwòd referans (souvan Ag/AgCl). Ranje pasif pou 316 nan 50% NaOH nan 120 degre se apeprè -200 mV a +200 mV kont Ag/AgCl. Krake rive nan potansyèl ki pi ba pase -200 mV (rejyon aktif) oswa pi wo pase +200 mV (rejyon transpasif). Atik sa a quantifies pwoteksyon anodik fenèt potansyèl pou prevansyon CSCC nan diferan tanperati ak konsantrasyon mordan.

Mekanis nan krak korozyon estrès Caustic ak prevansyon li yo

Caustic SCC nan 316 Nerjaveèi asye se dissolution selektif nan kouch pasif la nan fwontyè grenn jaden (fann entègranulèr nan alyaj pi ba; transgranular nan 316 nan tanperati ki pi wo) anba estrès tansyon nan solisyon NaOH konsantre. Fim nan pasif sou 316 nan caustic se yon fè ak kwòm idroksid / oksid fim ki estab sèlman nan yon seri potansyèl limite. Anba ranje potansyèl pasif (pi wo potansyèl negatif) metal la korode agresif (kowozyon jeneral). Pi wo pase ranje pasif (pi wo potansyèl pozitif) disolisyon transpasif rive, kote chromium soksid nan chromat idrosolubl (CrO4 2-) ak SCC inisye. Yon vòltaj anodik reglemante nan seri pasif la estabilize fim pasif la epi retire fòs kondwi a pou pann lokalize.

Kantifye Anodik Pwoteksyon Windows pou 50% NaOH @ 120C

Ranje pasif la ak fwontyè yo fann kòm yon fonksyon nan vòltaj la aplike vs Ag/AgCl (3M KCl) yo te detèmine nan 50% NaOH nan 120 degre pa tès potansyostatik kontwole nan 316 asye pur (U- espesimèn pliye anba estrès konstan rupture).

Applied Potential (mV vs. Ag/AgCl, 3M KCl) Electrochemical Region Corrosion Rate (mm/year)CSCC Initiation Time (hrs) Surface Condition 120°C 50% NaOH Service Recommended After 1000 hours Active corrosion < -400 Immediate (active) 5-10 Severe general corrosion No -400 to -250 Active/transition 1-5 10-50 Pitting + general loss No -250 to -2000Mixed (active edge) 0.5-1.0 50-200 Localised attack Not advised -200 to -150 Passive (low) 0.02-0.05 >5,000 Bright, pa gen okenn atak akseptab (limite)
-150 to +100 Passive (optimum) 0.01-0.02 >10,000 Klere, pasif Pi bon +100 a +200 Pasif (segondè) 0.02-0.05 2, 000-5,000 Tint (epesisman oksid) Akseptab +200 a +250 Kwen transpasif 0.1-0.3 500-1, 500 Ti pitting Marjinal +250} a {+250}{11}} transpasif {{CCCS}} 3}{12}} rekòmande > +350 Evolisyon oksijèn 1-5<100 Severe CSCC + pitting No
Enfliyans Konsantrasyon Caustic ak Tanperati sou Ranje Potansyèl Pwoteksyon an

Fenèt potansyèl pasif la varye ak konsantrasyon mordan ak tanperati. Sa ki anba la a se yon tablo potansyèl pwoteksyon rekòmande nan divès kondisyon.

NaOH Conc. (wt%) Tanperati (degre) Ranje pasif (mV kont Ag/AgCl, 3M KCl) Pwoteksyon pi bon potansyèl (mV) Minimòm Rekòmande Dansite Kouran pou Pwoteksyon (mA/cm2)
30 100 -300 a +50 -150 0.1 30 120 -250 a +100 -100 0.2 40 100 -250 a +100 -100 0.2 40 120 -200 a +150 -50 0.3 50 100 -200 a +150 -50 0.3 50 120 -150 a +200 0 0.5 50 140 -100 a +250 (etwat) +50 0.8 60 100 -150 a +200 0 0.4 60 120 -100 a +250 +50 0.7 70 100 -100 a +200 (etwat) +50 0.6
Espesifikasyon pou sistèm pwoteksyon anodik pratik pou aparèy chofaj 316

Paramèt sistèm sa yo ofri prevansyon CSCC serye pou 316 aparèy chofaj ki kouvri yo nan sèvis cho mordan ak pwoteksyon anodik:

Metòd verifikasyon spesifikasyon obligatwa paramèt sistèm
Referans elektwòd Ag/AgCl ak 3M KCl, ki estab jiska 120 degre Pre-kalibrasyon enstalasyon
K ap travay elektwòd (chofaj) Lye ak tèminal la pozitif nan potensòtat la Tcheke kontinwite
Counter-elektwòd (katod)Platin oswa Titàn platinize.Rapò sipèfisi minimòm katod:anod 1:2
Kalibrasyon Potentiostat Potansyèl setpoint -50 a 0 mV (pou 50% NaOH a 120 degre)
Posib tolerans ± 20 mVData antre
Egzije dansite aktyèl 0.3-0.8 mA/cm² depann sou tanperati Kouran inisyal nan chemen
Failsafe Interlock -If potential drifts >+250 mV oswa<-250 mV, shut-down heater Alarm + shut-down
Idantifikasyon Jaden Pwoteksyon Caustic Echwe

Yon aparèy chofaj 316 krak nan devwa mordan malgre pwoteksyon anodik. Twa senaryo echèk posib. Premyèman, yon flote posib nan zòn transpasif la (+200 rive +350 mV) lakòz fant SCC transgranulè ak oksidasyon grav (sifas hued). Dezyèmman, potansyèl derive nan rejyon aktif la (<-200 mV) leads to widespread corrosion with pitting. Third, loss of power to the potentiostat (unprotected operation) leads to fast CSCC, with cracks developing within 50-200 hours. The cause will be determined by reviewing the log of the failed heater (if logged). Proper anodic protection can be restored by recalibrating the reference electrode, inspecting electrical connections and optionally reducing the heater power density.

Konklizyon: Spesifikasyon Pwoteksyon Anodik pou Sèvis Caustic

Evite nan krak korozyon estrès mordan nan 316 aparèy chofaj asye pur anvlòp nan 50% NaOH nan 120 degre se sèlman reyalize pa kenbe potansyèl la metal ant -150 ak +200 mV vs Ag / AgCl (3M KCl), nan fenèt la pasif.