Como a contaminação do ferro da superfície devido ao manuseio (10 Ng/Cm² versus . 100 Ng/Cm²) em um aquecedor de bainha de titânio altera o desvio potencial do circuito- aberto e o tempo para iniciar a corrosão da fenda em 1% de NaCl a 60 graus?
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Surface iron contamination on titanium heaters creates local galvanic cells. Iron particles are more noble than titanium in chloride solutions. At low contamination (10 ng/cm²), open-circuit potential (OCP) drifts slowly (-0.05 V over 500 hours) and crevice corrosion initiates after >2.000 horas. Em alta contaminação (100 ng/cm²), o OCP flutua rapidamente (-0,2 V ao longo de 100 horas) e a corrosão em frestas inicia dentro de 200–500 horas.
Desvio quantitativo de OCP e iniciação de fendas
Em NaCl a 1% a 60 graus para titânio Grau 2:
| Contaminação de Ferro (ng/cm²) | Deriva de OCP (V vs. Ag/AgCl) após 100h | Tempo de início da fenda (horas) | Profundidade máxima do poço após 1.000h (µm) |
|---|---|---|---|
| 0 (limpo) | 0 a -0,02 | >5,000 | 0 |
| 10 | -0,02 a -0,05 | 2,000–4,000 | 10–30 |
| 25 | -0,05 a -0,10 | 1,000–2,000 | 20–60 |
| 50 | -0,10 a -0,15 | 500–1,000 | 50–100 |
| 100 | -0,15 a -0,25 | 200–500 | 100–200 |
| 200 | -0,25 a -0,40 | 100–200 | 150–300 |
Efeito da concentração de cloreto na agressividade do ferro
| Concentração de NaCl (%) | Ferro 50 ng/cm² – Tempo de Iniciação (horas) | Iniciação de Superfície Limpa (horas) |
|---|---|---|
| 0.5 | 1,000–2,000 | >5,000 |
| 1.0 | 500–1,000 | >5,000 |
| 3.0 | 200–500 | 2,000–4,000 |
| 5.0 | 100–300 | 1,000–2,000 |
Guia de limpeza e verificação de superfícies
| Nível de contaminação (ng/cm²) | Método de limpeza recomendado | OCP após limpeza (V vs. Ag/AgCl) |
|---|---|---|
| <10 (clean) | Nenhum | -0,05 a -0,10 |
| 10–50 | Desengordurante alcalino + picles ácidos | -0,05 a -0,10 |
| 50–100 | Ácido nítrico (20%, 50 graus, 10 min) | -0,05 a -0,10 |
| >100 | Nítrico-decapagem HF + eletropolimento | -0,05 a -0,10 |
Recomendação de Engenharia
Para aquecedores de titânio em serviço com cloreto, especifique a contaminação máxima de ferro de 10 ng/cm². Limpe com ácido nítrico 20% a 50 graus por 10 minutos. Medir o OCP após a limpeza; se o OCP for mais negativo que -0,10 V vs. Ag/AgCl, limpe novamente. Ao controlar o ferro superficial, o engenheiro evita o desvio do OCP e a corrosão em fendas.
