Qo'llaniladigan anodik himoya potentsiali va g'ilof haroratining o'ziga xos kombinatsiyasi ostida 50% kaustik soda (NaOH) ichidagi 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan isitgich trubkasi 120 gradusda kaustik stress korroziya yorilishisiz passiv bo'lib qoladi

Kaustik mo'rtlashuvning oldini olishda elektrokimyoviy nazorat

Kaustik kuchlanish korroziyasining yorilishi (CSCC yoki kaustik mo'rtlashuv) yuqori haroratlarda (masalan, evaporatatorlar, kontsentratorlar yoki kaustik uzatish liniyasi isitgichlari) kaustik soda (NaOH) xizmatida 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qoplamali elektr isitish quvurlari uchun muhim ishlamay qolish rejimidir. Kaustik SCC issiq NaOH eritmalarida 70-80 darajadan yuqori haroratlarda sodir bo'ladi, sezuvchanlik harorat va kaustik konsentratsiyasi bilan keskin ortadi. Bu harorat va xlorid kontsentratsiyasining alohida kombinatsiyasini talab qiladigan xlorid SCCdan farqli o'laroq. 50% NaOH (odatiy sanoat kontsentratsiyasi) 120 darajada, 316 erkin korroziya sharoitida CSCC ga juda sezgir bo'lib, yorilish kundan-haftagacha rivojlanadi. Qo'llaniladigan anodik himoya (ya'ni passiv mintaqada metallni potentsiostatik nazorat qilish) yordamida CSCCdan butunlay qochish mumkin. Muhim parametr mos yozuvlar elektrodiga nisbatan qo'llaniladigan potentsialdir (ko'pincha Ag / AgCl). 120 gradusdagi 50% NaOH dagi 316 uchun passiv diapazon -200 mV dan +200 mV va Ag/AgCl ga teng. Yoriq -200 mV dan past (faol hudud) yoki +200 mV dan yuqori (transpassiv hudud) potentsiallarda sodir bo'ladi. Ushbu maqola turli haroratlarda va gidroksidi konsentratsiyalarda CSCC oldini olish uchun anodik himoya potentsial oynalarini aniqlaydi.

Kaustik kuchlanishli korroziyaning yorilish mexanizmi va uning oldini olish

316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan kaustik SCC konsentrlangan NaOH eritmalarida cho'zilish stressi ostida don chegaralarida passiv qoplamaning tanlab erishi (pastki qotishmalarda intergranular yorilish; yuqori haroratlarda 316 da transgranular). Kaustikdagi 316-dagi passiv plyonka temir va xrom gidroksidlari/oksidlari plyonkasi bo'lib, u faqat cheklangan potentsial diapazonda barqarordir. Passiv potentsial diapazondan pastroqda (yuqori manfiy potentsiallar) metall agressiv korroziyaga uchraydi (umumiy korroziya). Passiv diapazondan yuqori (yuqori musbat potentsiallar) transpassiv erish sodir bo'ladi, bunda xrom eruvchan xromatga (CrO4 2-) oksidlanadi va SCC boshlanadi. Passiv diapazondagi tartibga solingan anodik kuchlanish passiv plyonkani barqarorlashtiradi va mahalliy buzilish uchun harakatlantiruvchi kuchni olib tashlaydi.

50% NaOH @ 120C uchun miqdoriy anodik himoya oynalari

Passiv diapazon va yorilish chegaralari Ag/AgCl (3M KCl) ga nisbatan qo'llaniladigan kuchlanishning funktsiyasi sifatida 50% NaOHda 120 daraja haroratda 316 zanglamaydigan po'latdan (U{4}}doimiy kuchlanish ostidagi egilish namunalari) nazorat ostida potentsiostatik sinovlar orqali aniqlangan.

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 >5000 Yorqin, hujumsiz qabul qilinadi (chegara)
-150 to +100 Passive (optimum) 0.01-0.02 >10 000 Yorqin, passiv Eng yaxshi +100 dan +200 gacha Passiv (yuqori) 0.02-0.05 2, 000-5 000 Ohang (oksid qalinlashishi) Qabul qilinadi +200 dan +250 o‘tkazuvchan qirrasi 0.1-0.3 500-1, 500 Bir oz chuqurchaga tushadigan Marginal +250 {CCs +250 {3}pa cracks Tavsiya etilmaydi > +350 Kislorod ajralishi 1-5<100 Severe CSCC + pitting No
Kaustik konsentratsiya va haroratning himoya potentsial diapazoniga ta'siri

Passiv potentsial oyna gidroksidi konsentratsiyasi va haroratga qarab o'zgaradi. Quyida turli sharoitlarda tavsiya etilgan himoya potentsiallari jadvali keltirilgan.

NaOH konsentratsiyasi. (wt%) Harorat (daraja)Passiv diapazon (mV ga nisbatan Ag/AgCl, 3M KCl) Optimal himoya potentsiali (mV) Himoya uchun tavsiya etilgan minimal oqim zichligi (mA/sm2)
30 100 -300 dan +50 -150 0.1 30 120 -250 dan +100 -100 0.2 40 100 -250 dan +100 -100 0.2 40 120 -200 dan +150 -50 0.3 50 100 -200 dan +150 -50 0.3 50 120 -150 dan +200 0 0.5 50 140 -100 dan +250 gacha (toraytirish) +50 0.8 60 100 -150 dan +200 0 0.4 60 120 -100 dan +250 +50 0.7 70 100 -100 gacha +200 (tor) +50 0.6
316 isitgichlar uchun amaliy anodik himoya tizimlari uchun texnik xususiyatlar

Quyidagi tizim parametrlari anodik himoya bilan issiq gidroksidi xizmatda 316 qoplamali isitgichlar uchun ishonchli CSCC oldini olishni taklif qiladi:

Tizim parametri talab qilinadigan spetsifikatsiyani tekshirish usuli
3M KCl bilan Ag/AgCl mos yozuvlar elektrodi, 120 gradusgacha barqaror oʻrnatishdan oldingi kalibrlash-
Ishchi elektrod (isitgich) Potensiostatning musbat uchi bilan bog'langan Uzluksizlikni tekshiring
Qarama{0}}elektrod (katod)Platina yoki platinlangan titan. Minimal sirt maydoni nisbati katod:anod 1:2
Potentsiostatni kalibrlash Potensial sozlangan nuqta -50 dan 0 mV gacha (120 gradusda 50% NaOH uchun)
Mumkin bo'lgan bardoshlik ± 20 mVData jurnali
Kerakli oqim zichligi haroratga qarab 0,3-0,8 mA/sm² Yo'lda dastlabki oqim
Failsafe Interlock -If potential drifts >+250 mV yoki<-250 mV, shut-down heater Alarm + shut-down
Muvaffaqiyatsiz kaustik himoyani dalada aniqlash

316 isitgich anodik ekranga qaramay, gidroksidi ishdan chiqadi. Uchta muvaffaqiyatsizlik stsenariysi mumkin. Birinchidan, transpassiv maydonga (+200 dan +350 mV gacha) mumkin bo'lgan siljish kuchli oksidlanish (rangli sirt) bilan transgranular SCC yoriqlarini keltirib chiqaradi. Ikkinchidan, faol mintaqaga potentsial drift (<-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.

Xulosa: Kaustik xizmat uchun anodik himoyaning spetsifikatsiyasi

120 gradusda 50% NaOH tarkibidagi 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan isitgichlarning gidroksidi korroziyali yorilishning oldini olish faqat passiv oynada -150 va +200 mV va Ag/AgCl (3M KCl) oralig'ida metall potentsialini saqlab turish orqali amalga oshiriladi.