1. Korrosionsbeständighet hos titan i kemiska medier
1. Salpetersyra
Salpetersyra är en oxiderande syra. Titan bibehåller en tät oxidfilm på sin yta i salpetersyra. Därför har titan utmärkt korrosionsbeständighet i salpetersyra. Korrosionshastigheten för titan ökar med ökningen av temperaturen hos salpetersyralösningen. När temperaturen är mellan 190 och 240 grader och koncentrationen är mellan 20 % och 70 %, kan dess korrosionshastighet nå upp till 10 mm/a. Tillsats av en liten mängd kiselinnehållande föreningar till salpetersyralösningen kan emellertid hämma korrosionen av högtemperatursalpetersyra på titan; till exempel, efter tillsats av silikonolja till en 40 % högtemperatursalpetersyralösning, kan korrosionshastigheten reduceras till nästan noll. Det finns också data om att titan under 500 grader har en hög grad av korrosionsbeständighet i 40 % till 80 % salpetersyralösning och ånga. I rykande salpetersyra, när kvävedioxidhalten är mer än 2 %, orsakar den otillräckliga vattenhalten en stark exoterm reaktion, vilket resulterar i en explosion.
2. Svavelsyra
Svavelsyra är en starkt reducerande syra. Titan har en viss korrosionsbeständighet mot lågtemperatur- och lågkoncentrationslösningar av svavelsyra. Vid 0 grad kan den motstå korrosion av svavelsyra med en koncentration på upp till 20%. När koncentrationen av syran och temperaturen ökar, ökar korrosionshastigheten. Därför har titan dålig stabilitet i svavelsyra. Även vid rumstemperatur med löst syre kan titan endast motstå korrosion av 5 % svavelsyra. Vid 100 grader kan titan endast motstå korrosion av 0,2% svavelsyra. Klor har en hämmande effekt på korrosion av titan i svavelsyra, men vid 90 grader och en svavelsyrakoncentration på 50% påskyndar klor korrosion av titan och orsakar till och med brand. Korrosionsbeständigheten hos titan i svavelsyra kan förbättras genom att tillföra luft, kväve eller tillsätta oxidanter och högvärdiga tungmetalljoner i lösningen. Därför har titan lite praktiskt värde i svavelsyra.
3. Alkalilösning
Titan har god korrosionsbeständighet i de flesta alkaliska lösningar. Korrosionshastigheten ökar med lösningens koncentration och temperatur. När syre, ammoniak eller koldioxid finns i alkalilösningen kommer korrosionen av titan att påskyndas. I alkalilösningen som innehåller väteoxid är korrosionsbeständigheten hos titan mycket dålig. Korrosionsbeständigheten i natriumhydroxidlösning är dock bättre än den i kaliumhydroxid, och den har stark korrosionsbeständighet även i natriumhydroxidlösning med hög temperatur och hög koncentration. Till exempel är korrosionshastigheten för titan i 73 % natriumhydroxidlösning vid 13 0 grader endast 0,18 mm/a. Titan skiljer sig från andra metaller genom att det inte ger spänningskorrosionssprickor i natriumhydroxidlösning, men långvarig exponering kan ge väteförsprödning. Därför bör användningstemperaturen för titan i kaustiksoda och andra alkaliska lösningar vara mindre än eller lika med 93,33 grader.
4. Klor
Stabiliteten av titan i klor beror på vattenhalten i klor. Det är dock inte korrosionsbeständigt i torrt klor och det finns risk att orsaka förbränning. Därför måste titanmaterial bibehålla en viss vattenhalt när de används i klor. Vatteninnehållet som krävs för att hålla titan passiviserat i klor är relaterat till faktorer som tryck, flödeshastighet och temperatur hos klor.
5. Organiska medier
Titan har hög korrosionsbeständighet i bensin, toluen, fenol, formaldehyd, trikloretan, ättiksyra, citronsyra, monoklorättiksyra etc. Vid kokpunkten och utan uppblåsning kommer titan att korroderas kraftigt i myrsyra under 25 %. I lösningar som innehåller ättiksyraanhydrid kommer titan inte bara att korroderas kraftigt utan också orsaka gropfrätning. För många komplexa organiska medier som påträffas i organiska syntesprocesser, såsom vid produktion av propylenoxid, fenol, aceton, klorättiksyra och andra kemiska medier, har titan bättre korrosionsbeständighet än rostfritt stål och andra strukturella material.
2. Flera lokala korrosionsegenskaper hos titan
6. Spaltkorrosion Titan har särskilt stark motståndskraft mot spaltkorrosion, och spaltkorrosion förekommer endast i ett fåtal kemiska medier. Spaltkorrosion av titan är nära relaterad till temperatur, kloridkoncentration, pH-värde och spaltens storlek. Enligt relevant information är spaltkorrosion benägen att uppstå när temperaturen på vått klor är över 85 grader. Till exempel använder vissa fabriker ett packat torn för att direkt kyla den våta klorgasen till 65-70 grad innan den går in i titankylaren för att förbättra motståndet mot spaltkorrosion, och effekten är också betydande. Praxis har visat att sänkning av temperaturen är ett av de effektiva sätten att förhindra spaltkorrosion. Spaltkorrosion av titan har också förekommit i högtemperatur natriumkloridlösning. Kort sagt, för delar och komponenter som är utsatta för spaltkorrosion, såsom tätningsytor, expansionsfogar mellan rörplåtar och rör, plattvärmeväxlare, kontaktdelar mellan tornplattor och tornkroppar, och fästelement i torn, titanlegeringar såsom Ti{{ 4}}.2Pd ska användas. Luckor och stillastående områden bör undvikas under design. Till exempel bör fästelement i torn kopplas ihop så lite som möjligt med bultar. Expansionsfogen och tätningssvetsstrukturen hos rörplåtar och rör är bättre än enkla expansionsfogar. För flänstätningsytor bör inte asbestdynor användas och polytetrafluoretenfilminslagna asbestkuddar.
7. Korrosion vid hög temperatur
Titaniums korrosionsbeständighet vid hög temperatur beror på mediets egenskaper och prestandan hos dess egen ytoxidfilm. Titan kan användas som ett strukturellt material upp till 426 grader i luft eller oxiderande atmosfärer, men vid cirka 250 grader börjar titan absorbera väte avsevärt. I en helt väteatmosfär, när temperaturen stiger till över 316 grader, absorberar titan väte och blir spröd. Därför, utan omfattande tester, bör titan inte användas i kemisk utrustning med en temperatur över 330 grader. Med tanke på väteabsorption och mekaniska egenskaper får driftstemperaturen för tryckkärl helt av titan inte överstiga 250 grader och den övre gränsen för driftstemperaturen för titanrör för värmeväxlare är cirka 316 grader.
8. Spänningskorrosion
Med undantag för ett fåtal individuella medier har industriellt rent titan utmärkt motståndskraft mot spänningskorrosion, och fenomenet med skador på titanutrustning på grund av spänningskorrosion är fortfarande sällsynt. Industriellt passivt titan producerar endast spänningskorrosion i media som rykande salpetersyra, vissa metanollösningar eller vissa saltsyralösningar, högtemperaturhypokloriter, smälta salter vid en temperatur av 300-450 grader eller NaCl-innehållande atmosfärer, koldisulfid, n-hexan och torrt klor. Tendensen hos titan till spänningskorrosionssprickor i salpetersyra ökar gradvis med ökningen av NO2-halten och minskningen av vattenhalten. Tendensen för spänningskorrosion hos titan når sitt maximum i vattenfri salpetersyra innehållande 20% fri NO2. När koncentrerad salpetersyra innehåller mer än 6,{{10}}% NO2 och mindre än 0,7% H2O, kommer industriellt rent titan också att drabbas av spänningskorrosionssprickor även vid rumstemperatur. Allvarlig spänningskorrosion och explosioner har inträffat i mitt land när titanutrustning användes i 98 % koncentrerad salpetersyra. Industriellt rent titan är känsligt för spänningskorrosionssprickor i 10 % saltsyralösning, och titan ger spänningskorrosion i 0,4 % saltsyra plus metanollösning. Sammanfattningsvis, även om titan har spänningskorrosionsskador i vissa speciella medier, jämfört med andra metaller, har titan bra motståndskraft mot spänningskorrosionssprickor; titan har stark korrosionsbeständighet i syror och alkalier, och det kan bilda en oxidfilm i syror och alkalier, men det är också villkorat. Jag hoppas att det kommer att vara till hjälp för dig när du använder vårt material.
