¿Qué es la fragilidad cáustica?

Fragilidad cáustica

Fragilidad cáustica

Es una forma de estrés por corrosión que tiene lugar en calderas que funcionan a alta temperatura y presión. La fragilidad cáustica se enfoca en la parte estresada de las calderas, como grietas, remaches, dobleces, juntas, etc.

El agua alimentada por caldera generalmente contiene algo de carbonato de sodio residual (utilizado para el proceso de ablandamiento). A alta temperatura y presión, se somete a hidrólisis para formar hidróxido de sodio.

Na2CO3 + H2O ——— 2 NaOH + CO2

El agua alcalina barre las grietas diminutas, grietas entre los remaches y las articulaciones por acción capilar. Dentro de las grietas, el agua se evapora dejando atrás NaOH. Las concentraciones de NaOH aumentan gradualmente en estos sitios debido a la mala circulación del agua. Cuando las concentraciones de NaOH alcanzan un valor del 10%, ataca el metal en la región estresada disolviéndolo en forma de ferroato de sodio (Na2FeO2). El ferroato de sodio se somete a magnetita depositada por hidrólisis de la siguiente manera

3Na2FeO2 + 4H2O ——– 6NaOH + Fe3O4 + H2

6Na2FeO2 + 6H2O + O2 ——– 12NaOH + 2Fe3O4

Por lo tanto, el NaOH se regenera en el proceso y su concentración sigue aumentando, manteniendo un entorno requerido. Así, el proceso de corrosión desarrolla grietas y hace que el metal se vuelva frágil por la deposición del producto.

La celda de corrosión se puede representar como

Fe (bajo estrés) / conc. NaOH / dil. NaOH / Fe (sin estrés)

Ánodo cátodo

La fragilidad cáustica puede prevenirse mediante la adición de compuestos como sulfito de sodio, tanino, lignina, fosfatos, etc., que bloquea las grietas evitando así la infiltración de álcali.

La fragilidad cáustica es el fenómeno en el que el material de una caldera se vuelve quebradizo debido a la acumulación de soda cáustica.

  • A medida que el agua se evapora en la caldera, la concentración de carbonato de sodio aumenta en la caldera. El carbonato de sodio se usa para ablandar el agua mediante un proceso similar a la gaseosa, debido a esto puede quedar algo de carbonato de sodio en el agua. A medida que aumenta la concentración de carbonato de sodio, se somete a hidrólisis para formar hidróxido de sodio. La presencia de hidróxido de sodio hace que el agua sea alcalina. Esta agua alcalina entra en grietas diminutas presentes en las paredes internas de la caldera por acción capilar. Dentro de las grietas, el agua se evapora y aumenta la concentración de hidróxido de sodio. Este hidróxido de sodio ataca el material circundante y disuelve el hierro de la caldera como ferrato de sodio. Esto causa fragilidad.

A2A

La fragilidad cáustica es un fenómeno que ocurre en calderas donde las sustancias cáusticas se acumulan en los materiales de la caldera. Esto ocurre como resultado de la deposición local de hidróxido concentrado. La fragilidad cáustica se enfoca en las partes estresadas de la caldera, incluyendo grietas, dobleces, remaches y juntas. El carbonato de sodio residual, que se utiliza para el proceso de ablandamiento, se somete a hidrólisis, formando hidróxido de sodio a altas presiones y temperaturas. La fragilidad cáustica también se conoce como agrietamiento por corrosión bajo tensión.

El agua alcalina entra en los diminutos agujeros y grietas por acción de capilaridad en el interior de la caldera. El agua luego se difunde fuera de las grietas, dejando sales de hidróxido que se acumulan cuando se evapora más agua. El hidróxido luego ataca el material circundante de la caldera y disuelve el hierro como ferrita de sodio.

Esta corrosión a altos niveles de pH produce hidrógeno, que ataca la estructura cristalina del hierro, haciéndolo duro y quebradizo. Esto es muy peligroso porque el tubo puede fallar a la temperatura normal de funcionamiento de la caldera.

Hay muchas causas de fragilidad cáustica, incluida la acción combinada de los siguientes tres componentes:

  • Un material susceptible
  • Una especie química dada
  • Esfuerzo de tracción

La fragilidad cáustica se puede prevenir mediante varios métodos, que incluyen:

  • Control de la temperatura y potencial.
  • Control de los niveles de estrés y dureza.
  • Uso de materiales que no se agrietan cuando se usan en entornos determinados.
  • Evitar álcalis cuando sea necesario
  • Sustitución de carbonatos de sodio con sulfatos de sodio como reactivos suavizantes
  • Agregar lignina, tanino o sulfato de sodio que bloquea las grietas finas y evita la infiltración de hidróxido de sodio en las áreas.

Referencia: el centro en línea para profesionales de la corrosión

Para más información: LA CAUSA Y LA PREVENCIÓN DEL EMBRILLO DE LA PLACA DE LA CALDERA POR SAMUEL W. PARR Y FREDERICK G. STRAUB

La fragilidad cáustica es el fenómeno en el que el material de una caldera se vuelve quebradizo (rompible) debido a la acumulación de sustancias cáusticas.
Es causada por la formación de NaOH por reacción de Na2CO3 y agua. El NaOH producido reacciona con el material circundante y disuelve el hierro como ferrato de hierro. Esto causa fragilidad.
Se puede prevenir utilizando trifosfato de sodio como agente suavizante en lugar de carbonato de sodio.

La fragilidad cáustica es el fenómeno en el que el material de una caldera se vuelve quebradizo debido a la acumulación de soda cáustica . A medida que el agua se evapora en la caldera, la concentración de carbonato de sodio aumenta en la caldera.

En palabras simples, la “acumulación de calcio en la superficie de la caldera”.

Es posible que haya visto esto en la actividad diaria también. Por ejemplo, si mantiene el agua en una taza durante el tiempo suficiente, observará un ppt blanco en la parte inferior, que no es más que un exceso de minerales. Si no lo ha visto, simplemente diríjase a cualquier instalación de almacenamiento de agua (ya sea un tanque de agua en la azotea o un tanque superior), obtendrá la idea.

Pero la fragilidad cáustica es un término de ingeniería utilizado en el sentido de caldera.

Esperando que eso ayude.

La fragilidad cáustica es un fenómeno que ocurre en calderas donde las sustancias cáusticas se acumulan en los materiales de la caldera. También se puede describir como el agrietamiento de placas de caldera de acero dulce remachadas. Esto ocurre a temperaturas de 200 ° -250 ° C como resultado de la deposición local de hidróxido concentrado