Kodėl titano šildytuvo vamzdis, kurio paviršius yra šiek tiek šiurkštus (Ra 0,8 µm), pranoksta veidrodinį{1}}pabaigtą vamzdelį (Ra 0,05 µm) esant 50 laipsnių orui pašalintame 2 % HCl, skatindamas vandenilio burbulo atsiskyrimą?

Pagrindinė katodinė reakcija deaeruotame 2% HCl 50 laipsnių temperatūroje yra vandenilio išsiskyrimas. Vandenilio burbuliukai prilimpa prie titano paviršiaus, užstoja aktyviąsias vietas ir lokaliai padidina dalinį vandenilio slėgį, kuris gali sukelti absorbciją ir trapumą. Šiek tiek grubus paviršius (Ra 0,8 µm) skatina ankstyvą burbuliukų atsiskyrimą. Burbuliukai susidaro ant paviršiaus smailės ir lengviau atsiskiria nei ant lygaus paviršiaus. Ant veidrodinio -baigto vamzdelio (Ra 0,05 µm) burbuliukai pasklinda ir išauga į didesnius, labiau lipnius burbulus, pagerindami vandenilio absorbciją.

Kiekybinis burbuliukų atsiskyrimas ir vandenilio absorbcija

Paviršiaus šiurkštumas (Ra, µm) Burbulo atsiskyrimo skersmuo (µm) Vandenilio absorbcijos greitis (ppm/1000h) Korozijos greitis (mm/metus)
0,05 (veidrodis) 500–1, 000 80–150 0.15–0.30 0.2 (elektronizuotas) 300–600 50–100 0.12–0.25 0.4 (poliruotas) 200–400 30–60 0.10–0.20 0.8 (šiek tiek grubus) 100–200 15–30 0.08–0.15 1.5 (kaip-traukta) 80–150 20–40 0.10–0,20
Deaeruoto HCl paviršiaus apdailos pasirinkimo vadovas

HCl koncentracija (%) Temperatūra ( laipsnis ) Rekomenduojama Ra (µm) Priežastis
1 50 0.4-0.8 Likutis
2 50 0.8 Leisti išleisti burbulą.
3 40 0.8 Optimalus
2 70 0.8 Mažesnė H absorbcija
Inžinerijos rekomendacija

Jei norite naudoti deaeruotą HCl, vietoj elektropoliruoto arba veidrodinio paviršiaus naudokite šiek tiek grublėtą paviršiaus apdailą (Ra 0,6–0,9 µm). Inžinierius sumažina vandenilio absorbcijos ir korozijos greitį, skatindamas vandenilio burbuliukų išsiskyrimą.