Lorsqu'un tube chauffant en titane de grade 2 est exposé à de la vapeur d'ammoniac humide à 150 degrés, comment la concentration d'hydroxyde d'ammonium dans le film de condensat modifie-t-elle le taux d'absorption de l'hydrogène et le temps d'incubation des fissures ?

Dans la vapeur d'ammoniac humide à 150 \\u00b0C, la condensation de l'eau se produit sur la surface du radiateur en titane, générant une fine couche qui absorbe le NH3 pour générer de l'hydroxyde d'ammonium (NH4OH). La quantité de NH_{4}OH dans le film de condensat dépend de l'humidité relative et de la pression partielle de NH_{3}. Le NH4OH est alcalin (pH 10~12) et endommage le revêtement passif en titane, facilitant ainsi l'absorption de l'hydrogène. L'absorption d'hydrogène augmente et le temps d'incubation des fissures diminue avec la concentration de NH4OH.

Absorption d'hydrogène par rapport à la concentration de NH4OH (quantitative)

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 Effet de la température sur l'agressivité du NH4OH

Température (degrés) NH₄OH 10 % – Absorption d'H (ppm/1 000 h) NH₄OH 10 % – Incubation des fissures (heures) 100 60–120 800–1,500 150 100–200 400–1 000
200 180-350 200-500 Guide de contrôle de la concentration de NH4OH

Condensat NH₄OH (%) Durée d'action recommandée attendue (paroi de 1,5 mm)
<1 None >10 ans 1 à 5 Humidité plus faible ou NH₃ 5 à 10 ans
5 à 10 Purge avec du gaz inerte 2 à 5 ans10 Reconception inacceptable-<2 years
Ingénierie recommandée

Pour le service de vapeur d'ammoniac humide, limiter l'humidité relative à<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.