グレード 2 チタン ヒーター チューブを 150 度の湿ったアンモニア蒸気にさらした場合、凝縮液膜中の水酸化アンモニウム濃度は水素吸収速度と亀裂のインキュベーション時間をどのように変化させますか?

150℃の湿ったアンモニア蒸気中では、チタンヒーターの表面で水の凝縮が発生し、NH3を吸収して水酸化アンモニウム（NH4OH）を生成する薄いコーティングが生成されます。凝縮水の膜中のNH_{4}OHの量は、相対湿度とNH_{3}の分圧に依存します。 NH4OH はアルカリ性 (pH 10 ～ 12) で、チタンの不動態皮膜を損傷し、水素の吸収を促進します。 NH4OH 濃度が増加すると、水素の取り込みが増加し、亀裂の発生時間は減少します。

水素吸収対NH4OH濃度（定量的）

NH4OH Concentration in Condensate (wt%) pH Hydrogen Absorption Rate (ppm/1,000h) Crack Incubation Time (hours) 0 (clean water) 7 5–15 >10、000 1 10 20–40 3,000–6、000 5 11 50–100 1,000–2、500 10 12 100–200 400–1、000 20 12.5 200–400 150–400 NH4OH 攻撃性に対する温度の影響

温度 (度) NH₄OH 10% – H 吸収 (ppm/1,000h) NH₄OH 10% – 亀裂インキュベーション (時間) 100 60-120 800-1、500 150 100-200 400-1,000
200 180-350 200-500 NH4OH 濃度管理ガイド

凝縮水 NH₄OH (%) 推奨処置 予想寿命 (壁 1.5 mm)
<1 None >10 年 1 ～ 5 低湿度または NH₃ 5 ～ 10 年
5～10 不活性ガスによるパージ 2～5 年10 受け入れられない-再設計<2 years
推奨エンジニアリング

湿ったアンモニア蒸気サービスの場合は、相対湿度を次の範囲に制限してください。<50%, and NH₃ partial pressure to <0.1 atm, to maintain condensate NH₄OH <5%. The engineer restricts ammonium hydroxide concentration to lower hydrogen absorption and increase crack incubation period.