1. Titano atsparumas korozijai cheminėse terpėse
1. Azoto rūgštis
Azoto rūgštis yra oksiduojanti rūgštis. Titanas išlaiko tankią oksido plėvelę savo paviršiuje azoto rūgštyje. Todėl titanas turi puikų atsparumą korozijai azoto rūgštyje. Titano korozijos greitis didėja didėjant azoto rūgšties tirpalo temperatūrai. Kai temperatūra yra nuo 190 iki 240 laipsnių, o koncentracija yra nuo 20% iki 70%, jo korozijos greitis gali siekti iki 10 mm/a. Tačiau į azoto rūgšties tirpalą įdėjus nedidelį kiekį silicio turinčių junginių, galima slopinti aukštos temperatūros azoto rūgšties koroziją ant titano; pavyzdžiui, į 40 % aukštos temperatūros azoto rūgšties tirpalą įpylus silikoninės alyvos, korozijos greitį galima sumažinti beveik iki nulio. Taip pat yra duomenų, kad žemesnėje nei 500 laipsnių temperatūroje titanas pasižymi dideliu atsparumu korozijai 40–80 % azoto rūgšties tirpale ir garuose. Rūkančioje azoto rūgštyje, kai azoto dioksido kiekis yra didesnis nei 2%, nepakankamas vandens kiekis sukelia stiprią egzoterminę reakciją, dėl kurios įvyksta sprogimas.
2. Sieros rūgštis
Sieros rūgštis yra stipri redukuojanti rūgštis. Titanas turi tam tikrą atsparumą korozijai žemos temperatūros ir mažos koncentracijos sieros rūgšties tirpalams. Esant 0 laipsniui, jis gali atsispirti iki 20% koncentracijos sieros rūgšties korozijai. Didėjant rūgšties koncentracijai ir temperatūrai, didėja korozijos greitis. Todėl titanas yra prastai stabilus sieros rūgštyje. Net kambario temperatūroje su ištirpusiu deguonimi titanas gali atsispirti tik 5% sieros rūgšties korozijai. 100 laipsnių temperatūroje titanas gali atsispirti tik 0,2% sieros rūgšties korozijai. Chloras slopina titano koroziją sieros rūgštyje, tačiau esant 90 laipsnių ir 50% sieros rūgšties koncentracijai, chloras pagreitina titano koroziją ir netgi sukelia gaisrą. Sieros rūgštyje esančio titano atsparumą korozijai galima pagerinti į tirpalą įvedant oro, azoto arba įdedant oksidantų ir didelio valenčių sunkiųjų metalų jonų. Todėl titanas turi mažai praktinės vertės sieros rūgštyje.
3. Šarminis tirpalas
Titanas turi gerą atsparumą korozijai daugelyje šarminių tirpalų. Korozijos greitis didėja didėjant tirpalo koncentracijai ir temperatūrai. Kai šarminiame tirpale yra deguonies, amoniako ar anglies dioksido, titano korozija paspartės. Šarminiame tirpale, kuriame yra vandenilio oksido, titano atsparumas korozijai yra labai prastas. Tačiau atsparumas korozijai natrio hidroksido tirpale yra geresnis nei kalio hidroksido, be to, jis turi stiprų atsparumą korozijai net esant aukštai temperatūrai ir didelės koncentracijos natrio hidroksido tirpale. Pavyzdžiui, titano korozijos greitis 73 % natrio hidroksido tirpale 130 laipsnių temperatūroje yra tik 0,18 mm/a. Titanas skiriasi nuo kitų metalų tuo, kad jis nesukels įtempių korozijos įtrūkimų natrio hidroksido tirpale, tačiau ilgalaikis poveikis gali sukelti vandenilio trapumą. Todėl titano naudojimo kaustinės sodos ir kituose šarminiuose tirpaluose temperatūra turi būti mažesnė arba lygi 93,33 laipsnio.
4. Chloras
Titano stabilumas chlore priklauso nuo vandens kiekio chlore. Tačiau sausame chlore jis nėra atsparus korozijai ir gali užsidegti. Todėl titano medžiagos turi išlaikyti tam tikrą vandens kiekį, kai jos naudojamos chlore. Vandens kiekis, reikalingas, kad titanas būtų pasyvintas chloru, yra susijęs su tokiais veiksniais kaip chloro slėgis, srautas ir temperatūra.
5. Organinės terpės
Titanas pasižymi dideliu atsparumu korozijai benzine, toluenas, fenolis, formaldehidas, trichloretanas, acto rūgštis, citrinų rūgštis, monochloracto rūgštis ir kt. Virimo temperatūroje ir be pripūtimo titanas bus stipriai ėsdinamas skruzdžių rūgštyje, kurios koncentracija mažesnė nei 25%. Tirpaluose, kurių sudėtyje yra acto rūgšties anhidrido, titanas bus ne tik stipriai koroduotas, bet ir sukels taškinę koroziją. Daugeliui sudėtingų organinių terpių, su kuriomis susiduriama organinės sintezės procesuose, pvz., gaminant propileno oksidą, fenolį, acetoną, chloracto rūgštį ir kitas chemines medžiagas, titanas turi didesnį atsparumą korozijai nei nerūdijantis plienas ir kitos konstrukcinės medžiagos.
2. Keletas vietinės korozijos titano charakteristikų
6. Plyšinė korozija Titanas pasižymi ypač dideliu atsparumu plyšinei korozijai, o plyšinė korozija atsiranda tik keliose cheminėse terpėse. Titano plyšinė korozija yra glaudžiai susijusi su temperatūra, chlorido koncentracija, pH verte ir plyšio dydžiu. Remiantis atitinkama informacija, plyšinė korozija yra linkusi atsirasti, kai šlapio chloro temperatūra yra aukštesnė nei 85 laipsniai. Pavyzdžiui, kai kurios gamyklos naudoja supakuotą bokštą, kad šlapias chloro dujas tiesiogiai atvėsintų iki 65-70 laipsnio, prieš patenkant į titano aušintuvą, kad pagerintų atsparumą plyšinei korozijai, o poveikis taip pat yra reikšmingas. Praktika įrodė, kad temperatūros mažinimas yra vienas iš veiksmingų būdų išvengti plyšių korozijos. Titano plyšių korozija taip pat įvyko aukštos temperatūros natrio chlorido tirpale. Trumpai tariant, dalims ir komponentams, linkusiems į plyšių koroziją, pvz., sandarinimo paviršiams, vamzdžių lakštų ir vamzdelių plėtimosi jungtims, plokšteliniams šilumokaičiams, bokšto plokščių ir bokšto korpusų kontaktinėms dalims ir bokštų tvirtinimo detalėms, titano lydiniams, pvz., Ti{{ 4}}.2Pd reikia naudoti. Projektuojant reikia vengti spragų ir sustingusių vietų. Pavyzdžiui, tvirtinimo detalės bokšteliuose turėtų būti kuo mažiau sujungtos varžtais. Vamzdžių lakštų ir vamzdžių kompensacinė jungtis ir sandarinimo suvirinimo struktūra yra geresnė nei paprastų kompensatorių. Flanšų sandarinamiesiems paviršiams nereikėtų naudoti asbesto trinkelių, o politetrafluoretileno plėvele apvyniotas asbesto trinkeles.
7. Aukštos temperatūros korozija
Titano atsparumas korozijai aukštoje temperatūroje priklauso nuo terpės savybių ir jo paties paviršiaus oksido plėvelės veikimo. Titanas gali būti naudojamas kaip konstrukcinė medžiaga iki 426 laipsnių ore arba oksiduojančioje atmosferoje, tačiau maždaug 250 laipsnių temperatūroje titanas pradeda žymiai sugerti vandenilį. Visiškai vandenilio atmosferoje, kai temperatūra pakyla iki 316 laipsnių, titanas sugeria vandenilį ir tampa trapus. Todėl be išsamių bandymų titanas neturėtų būti naudojamas cheminėje įrangoje, kurios temperatūra aukštesnė nei 330 laipsnių. Atsižvelgiant į vandenilio absorbciją ir mechanines savybes, viso titano slėginių indų darbinė temperatūra neturi viršyti 250 laipsnių, o šilumokaičių titano vamzdžių darbinės temperatūros viršutinė riba yra apie 316 laipsnių.
8. Įtempinė korozija
Išskyrus keletą atskirų laikmenų, pramoninis grynas titanas turi puikų atsparumą įtempių korozijai, o titano įrangos pažeidimas dėl įtempių korozijos vis dar yra retas. Pramoninis pasyvus titanas sukelia koroziją įtemptoje aplinkoje tik tokiose terpėse kaip rūkstanti azoto rūgštis, tam tikri metanolio tirpalai arba tam tikri druskos rūgšties tirpalai, aukštos temperatūros hipochloritai, išlydytos druskos 300-450 laipsnių temperatūroje arba atmosfera, kurioje yra NaCl, anglies disulfidas, n-heksanas ir sausas chloras. Titano polinkis į korozinį įtrūkimą azoto rūgštyje palaipsniui didėja didėjant NO2 kiekiui ir mažėjant vandens kiekiui. Titano polinkis į įtempį koroziją pasiekia maksimumą bevandenėje azoto rūgštyje, kurioje yra 20% laisvojo NO2. Kai koncentruotoje azoto rūgštyje yra daugiau nei 6.{10}% NO2 ir mažiau nei 0,7% H2O, pramoninis grynas titanas taip pat kenčia nuo įtempių korozijos įtrūkimų net kambario temperatūroje. Mano šalyje įvyko rimta korozija ir sprogimai, kai titano įranga buvo naudojama 98 % koncentruotoje azoto rūgštyje. Pramoninis grynas titanas yra jautrus įtempių korozijos įtrūkimams 10% druskos rūgšties tirpale, o titanas sukelia įtempių koroziją 0,4% druskos rūgšties ir metanolio tirpale. Apibendrinant galima pasakyti, kad nors titanas turi įtempių korozijos pažeidimų kai kuriose specialiose terpėse, palyginti su kitais metalais, titanas turi gerą atsparumą įtempių korozijos įtrūkimams; titanas turi stiprų atsparumą korozijai rūgštyse ir šarmuose, gali sudaryti oksido plėvelę rūgštyse ir šarmuose, tačiau jis taip pat yra sąlyginis. Tikiuosi, kad tai jums bus naudinga naudojant mūsų medžiagas.
