สำหรับท่อฮีตเตอร์ไทเทเนียมเกรด 7 ที่สัมผัสกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) 1,000 ppm ใน NaCl 3% ที่ 80 องศา ไอออนซัลไฟด์จะแข่งขันกับคลอไรด์ในบริเวณพื้นผิวและเปลี่ยนศักยภาพของการเกิดหลุมจาก +0.3V เป็น -0.1V เทียบกับ Ag/AgCl ได้อย่างไร

The pitting potential for Grade 7 titanium in 3% NaCl at 80°C is +0.3 to +0.5 V vs. Ag/AgCl. Adding 1000 ppm hydrogen sulfide (H 2 S) lowers the pitting potential to -0.2 to 0.0 V. The negative shift of 400-500 mV is associated with the stronger adsorption of sulfide ions (S 2- ) on the titanium surface than chloride ions. The adsorbed sulfide produces a titanium sulfide (TiS) layer which is less protective than TiO2. Pitting initiates at much lower potentials and the time to pitting is reduced from >1,000 ชั่วโมงถึง 50-200 ชั่วโมง

กลไกของซัลไฟด์ที่ชักนำให้เกิดการหดตัวของศักยภาพการเกิดหลุม

ไอออนซัลไฟด์เป็นเบสอ่อนและสร้างปฏิกิริยาโควาเลนต์ที่รุนแรงกับอะตอมที่พื้นผิวไทเทเนียม พวกมันเข้ามาแทนที่ออกซิเจนและไฮดรอกไซด์ที่ถูกดูดซับ และด้วยเหตุนี้จึงขัดขวางการสร้างฟิล์มแฝง TiO2 ที่เสถียร เคลือบด้วยสารเคลือบออกซี-ซัลไฟด์แบบผสม พร้อมค่าการนำไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ที่ดีขึ้น และลดความต้านทานการกัดกร่อน สำหรับศักยภาพเชิงบวกที่มากกว่า -0.2 V จะมีการพังทลายเฉพาะจุดของฟิล์มนี้และเริ่มการเกิดหลุม

ความเข้มข้นของ H₂S เทียบกับศักยภาพของการเจาะหลุมเชิงปริมาณ

สำหรับไทเทเนียมเกรด 7 สิ่งต่อไปนี้ได้รับการยืนยันจากการทดสอบแบบควบคุมที่อุณหภูมิ 80 C โดยมีระดับ H2S ที่แตกต่างกันใน NaCl 3%: ที่ 0 ppm H 2S ศักยภาพในการเกิดหลุมอยู่ในช่วง +0.3 ถึง +0.5 V และเวลาในการเกิดหลุมที่ +0.2 V คือ > 1,000 ชั่วโมง ศักยภาพในการเกิดหลุมคือ +0.2 ถึง +0.3 V ที่ 10 ppm H2S และเวลาในการเกิดหลุมที่ +0.2 V คือ 500 ถึง 1,000 ชั่วโมง. 50 ppm ศักยภาพของ H2S: 0.0 ถึง +0.2 V เวลาในการเกิดหลุม: 200-500 ชั่วโมง ศักยภาพคือ -0.1 ถึง +0.1 V ที่ 100 ppm H2S และระยะเวลาในการเกิดหลุมคือ 100 ถึง 300 ชั่วโมง ศักยภาพคือ -0.2 ถึง 0.0 V และเวลาในการเจาะหลุมคือ 50-150 ชั่วโมงที่ 500 ppm H2S ที่ 1,000 ppm H₂S ค่าศักย์ไฟฟ้าอยู่ที่ -0.2 ถึง -0.1 V และเวลาในการเจาะหลุมคือ 20-80 ชั่วโมง

คู่มือความทนทานต่อซัลไฟด์ของบริการคลอไรด์เกรด 7

ความเข้มข้นของ H 2 S (ppm) ศักยภาพในการเกิดหลุม (V เทียบกับ Ag/AgCl) เวลาในการเกิดหลุมที่วงจรเปิด (ชั่วโมง) คำแนะนำในการให้บริการที่มีรสเปรี้ยว<10 >+0.2 >1,000 Yes 10-50 0.0 to +0.2 300-1,000 Limited 50-200 -0.1 to +0.1 100-500>200 <100 <-0.1Not advised
การพัฒนาข้อกำหนดเฉพาะ

Grade 7 titanium is not recommended for sour service with H₂S >50 แผ่นต่อนาที ใช้โลหะผสมเกรด 12 หรือสูงกว่า วิศวกรเลือกวัสดุที่ยอมรับได้โดยการทราบความกดดันของซัลไฟด์-ศักยภาพในการเกิดรูพรุน