80 度の 20% 硝酸アンモニウム溶液用のチタン管バンドル ヒーターでは、pH (4.5 対 . 6.5) は不動態化電流密度と応力腐食割れのリスクをどのように変化させますか?

溶液の pH (20%) は、80 度での硝酸アンモニウム (NH4NO3) 中でのチタンの不動態化挙動に大きな影響を与えます。 pH 6.5 (中性に近い) では、不動態皮膜は安定しており、不動態化電流密度は 0.05 ～ 0.1 μA/cm2 であり、SCC のリスクはほとんどありません。 pH 4.5 (加水分解により酸性) では、不動態化電流密度は 0.5 ～ 2 µA/cm2 に増加し、より低い pH での硝酸イオンの攻撃により応力腐食割れ (SCC) の確率が劇的に増加します。

定量的不動態化電流対pH

80℃、20% NH4NO3 中のチタン グレード 2 の場合:

pH 不動態化電流密度 (µA/cm2) SCC 開始時間 (時間) SCC リスク
6.5 0.05-0.10 >5,000 低 6.0 0.08-0.15 3,000-5,000 低～中程度 5.5 0.15-0.30 1,000-3,000 中程度 5.0 0.30-0.70 500-1,500 高 4.5 0.50-1.50 200-800重大度 4.0 1.0–3.0 100–400非常に悪いですが、
塩化物と硝酸塩の相互作用効果

塩化物 pH (ppm) SCC リスク推奨グレード 6.5 0 低グレード 2 6.5 100 中グレード 2 5.5 0 中グレード 2 5.5 100 高グレード 7 4.5 0 高グレード 7 4.5 100重度グレード 7 + 分離 pH 管理ガイド

Operating pH Recommended actionExpected SCC Free Life ( Grade 2)6.0 None >10年
5.5 ～ 6.0 毎週の pH モニタリング 5 ～ 10 年間
5.0-5.5 NH4OH を使用して pH を調整 3-5 年
4.5 ～ 5.0 Ti グレード 7 5 を使用 – 8 年間 (Ti グレード 7)
<4.5 Redesigning process <2 years
エンジニアリングの推奨

硝酸アンモニウムのサービスでは、グレード 2 の場合は pH > 5.5、グレード 7 の場合は > 5.0 を維持してください。酸性度を中和するために水酸化アンモニウムを追加します。エンジニアは、不動態化電流密度を最小限に抑え、応力腐食割れを最小限に抑えるために pH を管理します。