Untuk Netralisasi Limbah Pabrik Acar Pemanasan Soda Kaustik (10%) pada 95 derajat, Mengapa Titanium Kelas 7 Menunjukkan Ketahanan Retak Kaustik Unggul Dibanding Kelas 2?
Tinggalkan pesan
Di pabrik acar, cairan acar yang bersifat asam (HCl dan asam organik) dinetralkan dengan soda kaustik (10% NaOH) pada suhu hingga 95 derajat. Titanium biasanya tahan terhadap larutan kaustik, namun Grade 2 murni komersial rentan terhadap retak korosi tegangan kaustik (CSCC) di atas 80 derajat. Grade 7 (Ti-0,15Pd) memiliki resistivitas yang jauh lebih tinggi. Artikel ini menjelaskan mekanisme retak kaustik dan mengapa paladium memberikan kinerja yang lebih baik.
Prosedur Retak Kaustik
Titanium rentan terhadap retak korosi tegangan transgranular dalam larutan kaustik pekat panas. Mekanisme ini didasarkan pada pembentukan spesies titanat terlarut di ujung retakan di bawah tekanan tarik: TiO₂ + 2OH⁻ → TiO₃²⁻ + H₂O. Film pasif dilarutkan secara kimia oleh ion hidroksil dan retakan merambat sepanjang bidang slip.
Suhu kritis untuk CSCC di Kelas 2 dalam NaOH 10% adalah sekitar 80-85 derajat. Di bawah suhu ini tidak terjadi keretakan. Retakan terjadi di area tegangan tarik (lasan, tikungan, perluasan lembaran tabung) dalam 100 hingga 500 jam pada suhu di atas 85 derajat. Kecepatan propagasi adalah 0,1-1,0 mm per jam setelah dimulai.
Kelas 7 menolak CSCC karena paladium memindahkan potensi korosi ke potensi yang lebih mulia, sehingga menurunkan daya penggerak untuk produksi titanat. Paladium juga mendapatkan keuntungan dari terciptanya lapisan pasif yang lebih stabil dan tahan hidroksida.
Perbandingan Tes CSCC 1
Uji retak korosi tegangan pada spesimen tikungan U-(ASTM G30): Tingkat 2 dan 7 dalam NaOH 10% pada suhu 95 derajat yang diregangkan hingga 300 MPa (perkiraan hasil untuk Tingkat 2):
Tingkat 2 : Retakan mulai muncul dalam waktu 50-150 jam. Spesimen menunjukkan banyak retakan transgranular. Fraktur lengkap terjadi dalam 200 hingga 500 jam.
Tingkat 7: Tidak ada retakan yang terlihat setelah 1.000 jam. Spesimen tetap ulet dan tidak menunjukkan retak permukaan.
Tegangan ambang batas untuk CSCC di Kelas 2 pada 95 derajat adalah sekitar 100-150 MPa-jauh di bawah tegangan sisa pada pengelasan (150-250 MPa). Kelas 7 memiliki ambang batas nol. Ia menolak retak bahkan pada kekuatan luluh.
Resistensi CSCC vs. Suhu
Suhu (derajat) Resistansi CSCC Kelas 2 Resistansi CSCC Kelas 7
80 derajat Tidak retak (tahan)Tahan Mengkristal setelah 500-1000 jam 85 derajat Tahan 90 derajat Retak, 200-500 jam95 derajat Retak setelah 50-150 jam Tahan Tahan hingga 120 derajat
100 derajat Retak setelah 20-50 jam Retak kecil setelah 1,000+ jam
Matriks Aplikasi Pemanas Netralisasi Kaustik
Kondisi Servis Suhu Konsentrasi NaOHKelas yang Direkomendasikan Masa Pakai yang Diantisipasi (dinding 1,65 mm)
Netralisasi batch (intermiten) 10% 80 derajat Kelas 2 5-8 tahun
Netralisasi terus menerus 10 % 85 derajat Derajat 7 10 + tahun
Netralisasi berkelanjutan 10% 95 derajat Kelas 7 10+ tahun
Any service >90°C >10% >90 derajat Kelas 7 membutuhkan 10+ tahun
Any service with residual stress from welding Any >85 derajat Gr 7 10+ tahun
Titanium kelas 7 digunakan untuk soda kaustik 10% pada suhu 95 derajat untuk kebutuhan pemanasan netralisasi limbah industri acar, karena ketahanannya yang lebih baik terhadap retak kaustik. Kelas 2 akan rusak pada suhu ini dalam 50-150 jam, berapa pun ketebalan dindingnya. Layanan andal kelas 7 - 10+ tahun Saat memesan, silakan pilih Kelas 7 dengan permukaan acar dan tegangan las berkurang. Untuk sistem Kelas 2 yang berjalan di atas 85 derajat segera ganti dengan Kelas 7 atau turunkan suhu hingga di bawah 80 derajat. Menambah ketebalan dinding atau mengurangi tegangan tidak akan mencegah keretakan. Tingkat 2 tetap akan gagal. Biaya di muka yang lebih besar untuk Kelas 7 (30-40% lebih banyak dibandingkan Kelas 2) diimbangi dengan penghapusan kegagalan retak yang sangat besar dan waktu henti yang tidak terduga untuk sistem netralisasi limbah.
