Dans un réchauffeur de faisceau de tubes en titane pour une solution d'urée à 30 % à 90 degrés, comment l'impureté Biuret (0,5 % contre . 2 %) modifie-t-elle le taux d'absorption d'hydrogène induite par l'ammoniac - et le temps de fissuration au niveau du coude du tube ?
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L'urée se décompose thermiquement en biuret (C₂H₅N₃O₂) et en ammoniac (NH₃) dans 30 % d'urée à 90 degrés. Le biuret est un contaminant fréquent dans l'urée de qualité technique. À 0,5 % de biuret, le taux d'absorption d'hydrogène est de 20 à 40 ppm pour 1 000 heures et le temps nécessaire pour se fissurer au niveau d'un coude de tube soumis à une contrainte est de 5 000 à 10 000 heures. À 2 % de biuret, le taux d'absorption augmente jusqu'à 80-150 ppm pour 1 000 heures et le temps de fissuration est réduit à 1 000-2 500 heures. Le biuret se décompose également pour produire davantage d'ammoniac qui se dissocie à la surface du titane pour produire de l'hydrogène atomique.
Mécanisme du Biuret-Ammoniac-Voie de l'hydrogène
Le Biuret s'hydrolyse à 90 degrés C 2 H 5 N 3 O 2 + 2H 2 O → 2NH 3 + CO 2 + H 2 O L'ammoniac réagit alors sur la surface du titane 2NH₃ → N₂ + 3H₂. Le réseau de titane absorbe l'hydrogène atomique dans son état intermédiaire. Plus de biuret signifie plus d’ammoniac à l’état stable, ce qui signifie plus d’absorption d’hydrogène.
Teneur en biuret et absorption quantitative d'hydrogène
Des tests contrôlés ont établi ce qui suit pour le titane de grade 2 dans 30 % d'urée à 90 degrés pendant 1 000 heures. L'absorption d'hydrogène à 0,1 % de biuret (urée de haute pureté) est de 5 à 15 ppm et la durée jusqu'à 200 ppm H (critique) est de 13 000 à 40 000 heures. Avec 0,5 % de biuret, l'absorption est de 20 à 40 ppm et la durée jusqu'à 200 ppm est de 5 000 à 10 000 heures. À 1,0 % de biuret, l'absorption est de 40 à 70 ppm, le temps jusqu'à 200 ppm est de 2 900 à 5 000 heures. À 2,0 % de biuret, l'absorption est de 80 à 150 ppm, la durée à 200 ppm est de 1 300 à 2 500 heures. 5.0 % de biuret à 200 ppm ou plus d'absorption. Craquage en 500 à 1 000 heures.
Guide de contrôle et de gestion Biuret
Teneur en biuret (%) Absorption d'H (ppm/1 000 h)Délai jusqu'à 200 ppm H (h)Qualité recommandée<0.2 <20 >10,000 Grade 2 0.2-0.5 20-40 5,000-10,000 Grade 2 0.5-1.0 40-70 2,900-5,000 Grade 7 1.0-2.0 70-150 1,300-3,000 Grade 7 >2.0 >150 <1,300 Not advised
Spécification intelligente
Grade 2 ou 1,0 % pour le grade 7. Le biuret doit être limité à 0,5 % pour un appareil de chauffage en titane dans 30 % d'urée à 90 degrés. Utilisez uniquement de l'urée pure. L'ingénieur contrôle le biuret pour éviter la fragilisation par l'hydrogène par l'ammoniac.
