Pourquoi un tube chauffant en titane avec une surface légèrement rugueuse (Ra 0,8 µm) surpasse-t-il un tube à finition miroir-(Ra 0,05 µm) dans un HCl désaéré à 2 % à 50 degrés en favorisant le détachement des bulles d'hydrogène ?
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La principale réaction cathodique dans du HCl à 2 % désaéré à 50 degrés est le dégagement d’hydrogène. Des bulles d'hydrogène adhèrent à la surface du titane, obstruant les sites actifs et augmentant localement la pression partielle d'hydrogène pouvant induire une absorption et une fragilisation. La surface quelque peu rugueuse (Ra 0,8 µm) favorise un détachement précoce des bulles. Les bulles se nucléent sur les pics de surface et se détachent plus facilement que sur une surface lisse. Sur un tube au fini miroir-(Ra 0,05 µm), les bulles se propagent et se transforment en bulles plus grosses et plus adhésives, améliorant ainsi l'absorption de l'hydrogène.
Détachement quantitatif des bulles et absorption d’hydrogène
Rugosité de surface (Ra, µm) Diamètre de détachement des bulles (µm) Taux d'absorption d'hydrogène (ppm/1 000 h) Taux de corrosion (mm/an)
0,05 (miroir) 500–1,000 80–150 0.15–0.30 0.2 (électropoli) 300–600 50–100 0.12–0.25 0.4 (poli) 200–400 30–60 0.10–0.20 0.8 (un peu rugueux) 100–200 15–30 0.08–0.15 1.5 (tel que-tiré) 80–150 20–40 0.10–0,20
Guide de sélection de la finition de surface du HCl désaéré
Concentration de HCl (%) Température (degrés) Ra recommandé (µm) Raison
1 50 0.4-0.8 Solde
2 50 0.8 Autoriser la libération des bulles.
3 40 0.8 Optimal
2 70 0.8 Absorption inférieure de H
Recommandation de l'ingénierie
Pour le service HCl désaéré, fournissez une finition de surface légèrement rugueuse (Ra 0,6 à 0,9 µm) au lieu d'une finition électropolie ou miroir. L'ingénieur diminue le taux d'absorption de l'hydrogène et de corrosion en favorisant la fuite des bulles d'hydrogène.
