1. Korrosjonsbestandighet av titan i kjemiske medier
1. Salpetersyre
Salpetersyre er en oksiderende syre. Titan opprettholder en tett oksidfilm på overflaten i salpetersyre. Derfor har titan utmerket korrosjonsbestandighet i salpetersyre. Korrosjonshastigheten til titan øker med økningen av temperaturen til salpetersyreløsningen. Når temperaturen er mellom 190 og 240 grader og konsentrasjonen er mellom 20 % og 70 %, kan korrosjonshastigheten nå opp til 10 mm/a. Imidlertid kan tilsetning av en liten mengde silisiumholdige forbindelser til salpetersyreløsningen hemme korrosjonen av høytemperatursalpetersyre på titan; for eksempel, etter tilsetning av silikonolje til en 40 % høytemperatur salpetersyreløsning, kan korrosjonshastigheten reduseres til nesten null. Det er også data om at titan under 500 grader har en høy grad av korrosjonsbestandighet i 40 % til 80 % salpetersyreløsning og damp. I rykende salpetersyre, når nitrogendioksidinnholdet er mer enn 2 %, forårsaker det utilstrekkelige vanninnholdet en sterk eksoterm reaksjon, som resulterer i en eksplosjon.
2. Svovelsyre
Svovelsyre er en sterk reduserende syre. Titan har en viss korrosjonsbestandighet mot lavtemperatur og lavkonsentrasjons svovelsyreløsninger. Ved 0 grad kan den motstå korrosjon av svovelsyre med en konsentrasjon på opptil 20%. Når konsentrasjonen av syren og temperaturen øker, øker korrosjonshastigheten. Derfor har titan dårlig stabilitet i svovelsyre. Selv ved romtemperatur med oppløst oksygen kan titan bare motstå korrosjon av 5 % svovelsyre. Ved 100 grader kan titan bare motstå korrosjon av 0,2 % svovelsyre. Klor har en hemmende effekt på korrosjon av titan i svovelsyre, men ved 90 grader og en svovelsyrekonsentrasjon på 50 % akselererer klor korrosjonen av titan og forårsaker til og med brann. Korrosjonsmotstanden til titan i svovelsyre kan forbedres ved å introdusere luft, nitrogen eller tilsette oksidanter og høyvalente tungmetallioner i løsningen. Derfor har titan liten praktisk verdi i svovelsyre.
3. Alkaliløsning
Titan har god korrosjonsbestandighet i de fleste alkaliske løsninger. Korrosjonshastigheten øker med konsentrasjonen og temperaturen til løsningen. Når oksygen, ammoniakk eller karbondioksid er tilstede i alkaliløsningen, vil korrosjonen av titan akselereres. I alkaliløsningen som inneholder hydrogenoksid er korrosjonsmotstanden til titan svært dårlig. Imidlertid er korrosjonsmotstanden i natriumhydroksidløsning bedre enn i kaliumhydroksid, og den har sterk korrosjonsbestandighet selv i høytemperatur og høykonsentrasjons natriumhydroksidløsning. For eksempel er korrosjonshastigheten til titan i 73 % natriumhydroksidløsning ved 130 grader bare 0,18 mm/a. Titan er forskjellig fra andre metaller ved at det ikke vil produsere spenningskorrosjonssprekker i natriumhydroksidløsning, men langvarig eksponering kan gi hydrogensprøhet. Derfor bør brukstemperaturen for titan i kaustisk soda og andre alkaliske løsninger være mindre enn eller lik 93,33 grader.
4. Klor
Stabiliteten til titan i klor avhenger av vanninnholdet i klor. Det er imidlertid ikke korrosjonsbestandig i tørt klor og det er fare for forbrenning. Derfor må titanmaterialer opprettholde et visst vanninnhold når de brukes i klor. Vanninnholdet som kreves for å holde titan passivert i klor er relatert til faktorer som trykket, strømningshastigheten og temperaturen til klor.
5. Organiske medier
Titan har høy korrosjonsbestandighet i bensin, toluen, fenol, formaldehyd, trikloretan, eddiksyre, sitronsyre, monokloreddiksyre osv. Ved kokepunktet og uten oppblåsing vil titan være kraftig korrodert i maursyre under 25 %. I løsninger som inneholder eddiksyreanhydrid, vil titan ikke bare bli kraftig korrodert totalt sett, men også produsere gropkorrosjon. For mange komplekse organiske medier som oppstår i organiske synteseprosesser, for eksempel ved produksjon av propylenoksid, fenol, aceton, kloreddiksyre og andre kjemiske medier, har titan bedre korrosjonsbestandighet enn rustfritt stål og andre strukturelle materialer.
2. Flere lokale korrosjonsegenskaper av titan
6. Spaltekorrosjon Titan har spesielt sterk motstand mot sprekkkorrosjon, og sprekkkorrosjon forekommer kun i noen få kjemiske medier. Spaltekorrosjon av titan er nært knyttet til temperatur, kloridkonsentrasjon, pH-verdi og spaltens størrelse. I følge relevant informasjon er sprekkkorrosjon tilbøyelig til å oppstå når temperaturen på vått klor er over 85 grader. Noen fabrikker bruker for eksempel et pakket tårn for å kjøle ned den våte klorgassen direkte til 65-70 grad før den går inn i titankjøleren for å forbedre motstanden mot sprekkkorrosjon, og effekten er også betydelig. Praksis har vist at senking av temperaturen er en av de effektive måtene å forhindre sprekkkorrosjon. Titanspaltekorrosjon har også forekommet i høytemperatur natriumkloridløsning. Kort sagt, for deler og komponenter som er utsatt for sprekkkorrosjon, slik som tetningsflater, ekspansjonsfuger mellom rørplater og rør, platevarmevekslere, kontaktdeler mellom tårnplater og tårnkropper, og festemidler i tårn, titanlegeringer som Ti{{ 4}}.2Pd skal brukes. Mellomrom og stillestående områder bør unngås under prosjektering. For eksempel bør festemidler i tårn kobles minst mulig med bolter. Ekspansjonsfugen og forseglingssveisestrukturen til rørplater og rør er bedre enn enkle ekspansjonsfuger. For flensforseglingsflater bør ikke asbestputer brukes, og polytetrafluoretylenfilminnpakket asbestputer.
7. Høytemperaturkorrosjon
Høytemperaturkorrosjonsmotstanden til titan avhenger av egenskapene til mediet og ytelsen til dens egen overflateoksidfilm. Titan kan brukes som et strukturelt materiale opp til 426 grader i luft eller oksiderende atmosfærer, men ved rundt 250 grader begynner titan å absorbere hydrogen betydelig. I en fullstendig hydrogenatmosfære, når temperaturen stiger til over 316 grader, absorberer titan hydrogen og blir sprøtt. Derfor, uten omfattende testing, bør titan ikke brukes i kjemisk utstyr med en temperatur over 330 grader. Med tanke på hydrogenabsorpsjon og mekaniske egenskaper, skal driftstemperaturen til trykkbeholdere av titan ikke overstige 250 grader, og den øvre grensen for driftstemperaturen til titanrør for varmevekslere er omtrent 316 grader.
8. Spenningskorrosjon
Bortsett fra noen få individuelle medier, har industrielt rent titan utmerket motstand mot spenningskorrosjon, og fenomenet med skade på titanutstyr på grunn av spenningskorrosjon er fortsatt sjeldent. Industrielt passivt titan produserer kun spenningskorrosjon i medier som rykende salpetersyre, visse metanolløsninger eller visse saltsyreløsninger, høytemperaturhypokloritt, smeltede salter ved en temperatur på 300-450 grader eller NaCl-holdige atmosfærer, karbondisulfid, n-heksan og tørt klor. Tendensen til titan til spenningskorrosjonssprekker i salpetersyre øker gradvis med økningen av NO2-innholdet og nedgangen i vanninnholdet. Spenningskorrosjonstendensen til titan når sitt maksimum i vannfri salpetersyre som inneholder 20% fri NO2. Når konsentrert salpetersyre inneholder mer enn 6,{{10}}% NO2 og mindre enn 0,7% H2O, vil industrielt rent titan også lide av spenningskorrosjonssprekker selv ved romtemperatur. Alvorlig spenningskorrosjon og eksplosjoner har skjedd i mitt land når titanutstyr ble brukt i 98 % konsentrert salpetersyre. Industrielt rent titan er følsomt for spenningskorrosjonssprekker i 10 % saltsyreløsning, og titan produserer spenningskorrosjon i 0,4 % saltsyre pluss metanolløsning. Oppsummert, selv om titan har spenningskorrosjonsskader i noen spesielle medier, sammenlignet med andre metaller, har titan god motstand mot spenningskorrosjonssprekker; titan har sterk korrosjonsbestandighet i syrer og alkalier, og det kan danne en oksidfilm i syrer og alkalier, men det er også betinget. Jeg håper det vil være nyttig for deg når du bruker materialene våre.
