Cuando un tubo calentador de titanio de grado 2 se expone a vapor de amoníaco húmedo a 150 grados, ¿cómo modifica la concentración de hidróxido de amonio en la película de condensado la tasa de absorción de hidrógeno y el tiempo de incubación de grietas?
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En vapor de amoníaco húmedo a 150 \\u00b0C, se produce condensación de agua en la superficie del calentador de titanio, generando una fina capa que absorbe NH3 para generar hidróxido de amonio (NH4OH). La cantidad de NH_{4}OH en la película de condensado depende de la humedad relativa y de la presión parcial de NH_{3}. El NH4OH es alcalino (pH 10~12) y daña el recubrimiento pasivo de titanio, facilitando la absorción de hidrógeno. La absorción de hidrógeno aumenta y el tiempo de incubación del crack disminuye con la concentración de NH4OH.
Absorción de hidrógeno versus concentración de NH4OH (cuantitativa)
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 Efecto de la temperatura sobre la agresividad del NH4OH
Temperatura (grados) NH₄OH 10 % – Absorción de H (ppm/1000 h) NH₄OH 10 % – Incubación de grietas (horas) 100 60–120 800–1,500 150 100–200 400–1000
200 180-350 200-500 Guía de control de concentración de NH4OH
Condensado NH₄OH (%) Acción recomendada Vida útil esperada (pared de 1,5 mm)
<1 None >10 años 1–5 Humedad más baja o NH₃ 5–10 años
5–10 Purga con gas inerte 2–5 años10 No aceptable-rediseño<2 years
Ingeniería recomendada
Para servicio de vapor de amoníaco húmedo, limite la humedad relativa a<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.
