Anba Ki Konbinezon Espesifik Konsantrasyon Oksijèn Scavenger (Sulfit/Idrazin) ak pH 316 Nerjaveèi Chauffage Sheath Tranzisyon soti nan pasif kowozyon aktif nan chodyè Feedwater nan 150 degre

Ajan rediksyon-pwovoke dekonpozisyon pasivite nan dlo tanperati ki wo

In boiler feedwater service, the addition of oxygen scavengers, such as sodium sulphite (Na2SO3) or hydrazine (N2H4), to 316 stainless steel clad electric heating tubes is utilised for the removal of dissolved oxygen and prevention of corrosion of carbon steel components. But these lowering chemicals can have adverse effects on 316 SS at elevated temperatures. At 150 C (average temperature of deaerated feedwater heaters) sulphite is decomposed to Sulphide (S2-) and Thiosulphate (S2O3 2-). Hydrazine is decomposed to Ammonia (NH3). Both breakdown products can decrease the stability of the passive film on 316. The passive coating becomes active and the corrosion becomes uniform with rates of 0.5-2 mm per year when the concentration of the oxygen scavenger is above a critical value-sulfite >10-20 ppm or hydrazine >5-10 ppm-combined with alkaline pH (>9.5) oswa pH asid (<6.0). In this work, critical concentration thresholds for sulphite and hydrazine for passivity breakdown at 150°C are quantified.

Mekanis oksijèn scavenger -pwovoke pèt pasivite

At high temperature (>100 degre) sulfit sodyòm dekonpoze: 4Na₂SO₃ → 3Na₂SO₄ + Na₂S Sulfid la (S2−) pwodui se yon ajan rediksyon fò epi li ka reyaji avèk kouch ksid kwòm pasif la pou pwodui ki pa -pwoteksyon ilfid chromium (C2-S), C (2Sr3S). Tiosulfat (S2O3 2-) tou fòme epi li rekonèt kòm yon aktivatè espesifik pou pitting ak SCC nan asye pur. Dekonpozisyon idrazin 3N2H4 → 4NH3 + N2 Amonyak (NH 3 ) konbine avèk iyon nikèl (Ni 4+ oswa Ni 2+) seleksyone nikèl ki soti nan fim pasif la ak sifas alyaj, kidonk pwodui yon kouch nikèl -ki reziste korozyon mwens. Tou de pwosesis yo mande swa pH ba (pou kenbe sulfid nan solisyon kòm H2S) oswa pH segondè (pou ogmante konplexasyon amonyak). Nan pH net (6.5-8.0) efè negatif sa yo minimize.

Pann pasivite kwantifye nan 150 C

Pousantaj korozyon ak tan nan pèt pasivite nan 316 asye pur nan dlo deaerated nan 150 degre (pH ajiste ak NaOH oswa NH4OH) nan diferan sulfit ak konsantrasyon idrazin yo detèmine nan tès kontwole.

Konsantrasyon oksijèn Scavenger (ppm) pH nan 150 degre Kowozyon To (mm / ane) Dekonpozisyon prensipal ProductTime a 0.2 mm Pèt metal (èdtan) Estabilite nan pasif FilmService Rekòmande 150 degre
Sulfit sodyòm<2 7.0-9.0 Low decomposition <0.02 >10,000 ki estab Wi
Sulfit sodyòm 2-5 7.0-9.0 Tras S²⁻/S₂O₃²⁻ 0.02-0.05 4,000-10,000 Yon ti kras degrade Akseptab
Sulfit sodyòm 5-10 7.0-9.0 10-30 ppm S 2- konparab 0.05-0.10 2,000-4,000 Marginal Monitor
Sulfit sodyòm 10-20 8.0-9.5 30-60 ppm S2- ekivalan 0.10-0.30 700-2,000 Degrade Pa rekòmande
Sodium sulfite 10-20 >9.5 oswa<6.0 Accelerated S2- release 0.30-1.00 200-700 Unstable No
Sodium sulfite >20 Any >60 ppm S2- >1.00 <200 Active corrosion Unacceptable
Idrazin<1 7.0-9.0 Minimal NH3 <0.02 >10,000 ki estab Wi
Idrazin 1-3 7.0-9.0 1-5 ppm "NH₃ 0.02-0.05 4,000-10,000 Yon ti kras degrade Akseptab
Hydrazin 3-5 7.0-9.0 5 a 10 ppm NH3 0.05-0.10 2,000-4,000 Marginal Monitor
Idrazin 5-10 8.0-9.5 10-20 ppm NH₃ 0.10-0.25 800-2,000 Degrade Pa rekòmande
Hydrazine 5-10 >9.5 Konplexasyon Ni amelyore 0.25-0.60 300-800 Enstab Non
Hydrazine >10 Any >20 ppm NH3 >0.60 <300 Active corrosion Unacceptable
Kritik pH-C nan entèraksyon an ak konsantrasyon nan oksijèn Scavenger

Konsantrasyon oksijèn oksijèn akseptab depann anpil de pH nan 150 degre. Anba a se yon tablo konsantrasyon maksimòm sijere nan divès kalite pH.

Maksimòm Sulfit Sodyòm (ppm) pH @ 150 degre Maksimòm Idrazin (ppm) Mekanis Echèk Dominan Aksyon Rekòmande Si Depase 6.0-6.5 3 2 Asid -diminye ki pwovoke Diminye scavenger oswa ajiste pH
5 3 6.5-7.5 Melanje Akseptab
7.5-8.5 8 4 Minim Akseptab
8.5-9.0 5 3 Konplèksasyon amonyak peye atansyon
9.0-9.5 3 2 Konplexasyon amonyak Lower scavenger
9.5-10.0 2 1 Strong Ni leachingUpgrade to 316L or Alloy 825 >10.0 <1 <0.5Rapid active corrosion 316 not suited 
Espesifikasyon pratik pou Chimi Dlo nan Chodyè Feedwater Chofaj

Pou dlo chodyè ki dezeere a 150 degre, kritè sa yo pou oksijèn ak pH yo oblije bay estabilite pasif alontèm -pou 316 aparèy chofaj ki kouvri yo.

Kalite Sistèm Sib Oksijèn ki disout (ppb) Konsantrasyon maksimòm Oksijèn Rekòmande (ppm) 150 degre pH Rekòmande Espesyal Lavi Chofaj (Ane)
Chodyè presyon ba (<15 bar) <100 Sodium sulfite 5-8 8.0-8.5 >10
Chodyè presyon mwayen (15-30 bar) 50 Sulfit sodyòm 4-6 8.0-8.5 8-12
High pressure boiler (>30 ba)<20 Hydrazine 2-4 8.5-9.0 5-10
Very high pressure (>60 bar) 10 Idrazin + amonyak 1-2 9.0-9.2 5-8 (ajou a 316L)
Idantifikasyon nan jaden an nan korozyon pwovoke pa oksijèn Scavengers

Si yon aparèy chofaj 316 echwe nan devwa dlo alimentation chodyè a ak kowozyon inifòm akselere (kòm opoze a pitting), konsidere oksijèn scavenger overfeed. Sifas djenn yo pral jeneralman gaspiye, san twou oswa fant ki ka idantifye. Pwodui korozyon yo ka nwa (Fe 3 O 4 ) ak yon koulè vèt akòz konpoze nikèl. Revize jounal chimi dlo pou silfit ki pi gran pase 10 ppm oswa idrazin ki gen plis pase 5 ppm. Analiz difraksyon reyon X-pwodwi korozyon an ka montre sulfid nikèl (NiS) si dekonpozisyon silfit te responsab. Solisyon an se bay oksijèn scavenger nan minimòm ki nesesè pou kenbe oksijèn ki fonn anba objektif, ak ajiste pH nan ranje net (7.5-8.5). Si ou gen yon tan ki long scavenger overfeed, chanje nan alyaj 825 oswa 316L ki gen plis nikèl.

Konklizyon: retire oksijèn oswa fim pasif ki estab

Pann fim pasif dwe evite pou 316 aparèy chofaj asye pur anvlòp nan chodyè feedwater nan 150 degre ak sa a mande pou kontwòl atansyon nan konsantrasyon oksijèn scavenger. Sulfit sodyòm nan konsantrasyon pi lwen pase 8-10 ppm rezilta nan sulfid-pwovoke konvèsyon Cr/sub 2/O/sub 3/ nan sulfid Kwòm ki pa pwoteksyon ak pousantaj korozyon konsistan nan 0.1-0.3 mm/ane. Konsantrasyon idrazin ki pi wo pase 3-5 ppm mennen nan amonyak-induit nikèl lesivaj ak deteryorasyon fim pasif. Enjenyè ki espesifye 316 djenn pou sèvis dlo alimantasyon ki dezeere dwe minimize sulfit pou<8 ppm (ideally 5 ppm) and hydrazine to <4 ppm (preferably 2 ppm) and maintain pH between 7.5 and 8.5. The framework given here connects oxygen scavenger concentration and pH to measurable corrosion rates at 150°C. This allows the buyer to select water treatment plans that safeguard the carbon steel components (by oxygen removal) and the 316 heater sheaths (by avoiding overfeed of reducing agents).