Per un tubo riscaldante in titanio di grado 2 esposto a 500 ppm di idrogeno solforato (H₂S) in NaCl al 2% a 60 gradi, in che modo lo ione solfuro modifica la pellicola passiva da TiO₂ a TiS e aumenta la velocità di corrosione da 0,02 a 0,30 mm/anno?

Il film passivo sul titanio di grado 2 in NaCl al 2% a 60 gradi con 500 ppm di H2S cambia da TiO2 a solfuro di titanio (TiS). Lo strato TiS è uno strato poroso, non-protettivo e conduttivo. La velocità di corrosione varia da 0,01-0,03 mm/anno (senza H 2 S) a 0,20-0,50 mm/anno. Il potenziale a circuito aperto viene spostato da +0.1 V a −0,4 V (rispetto ad Ag/AgCl). Ti + 2H2S→TiS2 + 2H2 Il titanio si dissolve attivamente.

Meccanismo di depassivazione indotta dai solfuri-

Gli ioni solfuro vengono adsorbiti sulla superficie del titanio e reagiscono con la pellicola di ossido: TiO2 + 2H2S → TiS2 + 2H2O. Lo strato di solfuro non è protettivo per il metallo. La corrosione è uniforme, non si notano vaiolature.

Tasso di corrosione quantitativa in funzione della concentrazione di H2S

Contenuto di H2S (ppm) Tasso di corrosione (mm/anno) Pellicola superficiale 0,01-0,03 TiO2 0.03-0.06Misto 50 0.06-0.12 Misto 100 0.10-0.20 TiS 500 0.20-0.40 TiS 1,000 0.30-0.60 TiS Guida alla tolleranza ai solfuri

Concentrazione di H₂S (ppm) Grado raccomandato Tasso di corrosione stimato (mm/anno)
<50 Grade 2 <0.10 50-200 Grade 7 0.05-0.15 200-500 Grade 7 plus cathodic protection 0.10-0.25 >500 rivestito in PTFE-<0.01
Scrivere una specifica ben-informata

Avoid Grade 2 titanium at concentrations >50 ppm di H2S contenenti salamoie. Utilizzare riscaldatori in titanio (grado 7) o rivestiti in PTFE. L'ingegnere utilizza la conoscenza della depassivazione dei solfuri per scegliere i materiali giusti.