থার্মাল সাইকেল ফ্রিকোয়েন্সি এবং পিক শীথ তাপমাত্রার কোন সুনির্দিষ্ট সংমিশ্রণে একটি 2.5 মিলিমিটার 316 স্টেইনলেস স্টিল শীথ অক্সাইড এক্সফোলিয়েশনের অভিজ্ঞতা দেয় যা সাইক্লিক স্টিম সুপারহিটার পরিষেবাতে এক বছরের মধ্যে 2.0 মিলিমিটারের নিচে দেয়ালের বেধ কমিয়ে দেয়?

উচ্চ তাপমাত্রার বাষ্প এবং চক্রাকার অপারেশনের সংমিশ্রণ পাওয়ার প্ল্যান্ট ইঞ্জিনিয়ারের বৈদ্যুতিক বাষ্প সুপারহিটার এবং শিল্প বয়লার বিশেষজ্ঞের 316 স্টেইনলেস স্টীল শীথগুলির মধ্যে একটি অনন্য অক্সিডেশন পরিবেশ তৈরি করে। বায়ু গরম করার বিপরীতে যেখানে অক্সাইড স্কেল তুলনামূলকভাবে ধীর গতিতে তৈরি হয়, বাষ্প অক্সিডেশনকে ত্বরান্বিত করে কারণ জলীয় বাষ্প অক্সাইড স্তরের মধ্য দিয়ে ছড়িয়ে পড়ে এবং নীচের ধাতুর সাথে বিক্রিয়া করে। থার্মাল সাইক্লিংয়ে অক্সাইড স্কেলের স্প্যালিং মোটা-প্রাচীরের চাদরের জন্য বিশেষ করে সমস্যাযুক্ত। অক্সাইডের বিল্ড আপ-প্রতিটি এক্সফোলিয়েশন ইভেন্টের সাথে বেস মেটাল গ্রহণ করে ছড়িয়ে পড়ার জন্য যথেষ্ট ঘন হয়ে যায়। সুপারহিটার পরিষেবার জন্য দেওয়ালের পুরুত্ব কখনও কখনও 2.5 মিমি হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয় যাতে ক্রীপ শক্তি এবং জারা ভাতা দেওয়া যায়। যাইহোক, সর্বোচ্চ তাপমাত্রা এবং চক্র ফ্রিকোয়েন্সির কিছু সংমিশ্রণের জন্য, অক্সাইড এক্সফোলিয়েশন এক বছরে 0.5 মিমি প্রাচীরের পুরুত্বকে ক্ষয় করতে পারে এবং তাই যান্ত্রিক অখণ্ডতার সাথে আপস করে। এই কাগজটি চক্রীয় বাষ্প ব্যবহারে 2.5-মিমি 316 খাপের জন্য এক্সফোলিয়েশনের অগ্রহণযোগ্য হারের জন্য নির্দিষ্ট সীমা স্থাপন করে।

316 স্টেইনলেস স্টিলে বাষ্প অক্সিডেশন এবং ডিলামিনেশনের প্রক্রিয়া
550 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রায় সুপারহিটেড বাষ্পে, 316 স্টেইনলেস স্টীল একটি বাহ্যিক ম্যাগনেটাইট (Fe3O4) স্তর এবং একটি অভ্যন্তরীণ ক্রোমিয়াম-সমৃদ্ধ স্পিনেল স্তর সহ একটি ডুপ্লেক্স অক্সাইড স্কেল তৈরি করে। জারণ হার একটি প্যারাবোলিক আইন অনুসরণ করে; যাইহোক, বাষ্প যোগ করলে একই তাপমাত্রায় বাতাসের তুলনায় 2-5 অনুপাতের হার বৃদ্ধি পায়। একটি 316 খাপ 1000 ঘন্টা পর 600°C তাপমাত্রায় বাষ্পে ~10 মাইক্রন অক্সাইড বৃদ্ধি পায়। 650 ডিগ্রিতে বেধ হয় 25 মাইক্রন. 700°সে, 60 মাইক্রন৷ 1000 ঘন্টা পর 750°C তাপমাত্রায় অক্সাইড 120 মাইক্রনের বেশি। ঠাণ্ডা করার সময় অক্সাইডের স্প্যালেশন অক্সাইড স্তরটি একটি গুরুতর পুরুত্বের বাইরে বৃদ্ধি এবং অক্সাইড এবং ধাতুর তাপীয় প্রসারণের অমিলের কারণে হয়। বাষ্পে গঠিত অক্সাইডের এক্সফোলিয়েশনের জন্য প্রয়োজনীয় বেধ প্রায় 30-50 মাইক্রন। প্রতিবার অক্সাইড স্তরটি সরানো হলে, বেস মেটালের একটি ক্ষুদ্র আবরণ (বেশিরভাগ ক্ষেত্রে 2-5 মাইক্রন)ও সরানো হয়। প্রতি বছর 100টি তাপচক্র সহ 700°C তাপমাত্রায় 0.25 মিমি শীটের ক্রমবর্ধমান এক্সপোজারের 1000 ঘন্টা পরে, অক্সাইড 60 মাইক্রনে বৃদ্ধি পাবে এবং এক্সফোলিয়েশন ঘটবে। যদি এক্সফোলিয়েশন প্রতি 1,000 ঘন্টায় ঘটে এবং প্রতিবার 4 মাইক্রন ধাতব ছিটকে যায়, বার্ষিক প্রাচীরের ক্ষতি প্রায় 0.035 মিমি- নগণ্য হবে। যাইহোক, উচ্চ তাপমাত্রায় এবং/অথবা আরও ঘন ঘন চক্রে এক্সফোলিয়েশন ঘটতে পারে, যা প্রাচীরের ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে।

2.5 মিমিতে ত্বরিত শীথ এক্সফোলিয়েশনের জন্য জটিল থ্রেশহোল্ড
2.5 মিমি 316 খাপের নমুনার সাইক্লিক নিয়ন্ত্রিত বাষ্প অক্সিডেশন পরীক্ষায় সঠিক সীমা দেখানো হয়েছে যার বাইরে দেয়ালের ক্ষতি প্রতি বছর 0.5 মিমি-এর বেশি হবে – যে বিন্দুতে একটি 2.5 মিমি আবরণ 12 মাসে 2.0 মিমিতে হ্রাস পাবে।

প্রথম এক্সফোলিয়েশন থেকে সর্বোচ্চ শীথ তাপমাত্রার ঘন্টা, এক্সফোলিয়েশন ইভেন্টে এক্সফোলিয়েশন মেটাল লস এ অক্সাইডের ক্রমবর্ধমান পুরুত্ব প্রতি বছর সাইকেলের সংখ্যা 0.5 মিমি ডমিনেন্ট ব্যর্থতার প্রক্রিয়া 550°C 8,000 – 0302, 030 মাইক্রোনস ঘন্টা 2,000 চক্র/বছরের নিচে সম্ভব নয় এক্সফোলিয়েশন তাৎপর্যপূর্ণ নয় 600 ডিগ্রি 2,000 – 3,000 ঘন্টা 35 – 45 মাইক্রন 3 – 5 মাইক্রন 500 চক্রের উপরে / বছর প্রান্তিক ঝুঁকি 650 ডিগ্রি 500 – 800 ঘন্টা 50 – 70 মাইক্রন ঝুঁকি 50 – 70 মাইক্রন / 01 মাইক্রন 01 মাইক্রন বেশি 700 ডিগ্রী 150 – 250 ঘন্টা 80 – 120 মাইক্রন 5 – 8 মাইক্রন 50 সাইকেল/বছরের উপরে উচ্চ ঝুঁকি 750 ডিগ্রী 50 – 100 ঘন্টা 150 – 200 মাইক্রন 8 – 12 মাইক্রন 20 সাইকেল/বছরের উপরে গুরুতর এক্সফোলিয়েশন – 402 502 ঘন্টা মাইক্রন 12 – 20 মাইক্রন উপরে 10 চক্র/বছর দ্রুত প্রাচীর ক্ষতি
একটি সুপারহিটারের জন্য 700°C পিক শীথ তাপমাত্রা এবং প্রতি বছর 100 চক্র (প্রতি সপ্তাহে প্রায় 2 চক্র), বার্ষিক প্রাচীরের ক্ষতি হবে 100 চক্রকে এক্সফোলিয়েশন ইভেন্টগুলির মধ্যে 200 চক্র দ্বারা বিভক্ত (150-250 ঘন্টার মধ্যবিন্দু 24 ঘন্টায় প্রতি সাইকেল প্রতি অ্যাপ সাইকেল 601-1 ইভেন্ট)। বার্ষিক প্রাচীরের ক্ষতি 0.05-0.12 মিমি, 0.5 মিমি থেকে অনেক নিচে, 10-15টি এক্সফোলিয়েশন ইভেন্ট/বছর এবং 5-8 মাইক্রন ক্ষতি/ইভেন্ট। প্রতি বছর 300 চক্রের সাথে 700 ডিগ্রিতে (প্রতি সপ্তাহে প্রায় 6 চক্র), বার্ষিক ক্ষতি 0.15-0.36 মিমি, সীমার কাছাকাছি। 100 চক্র/বছর সহ 750 ডিগ্রিতে বার্ষিক ক্ষতি 0.5-1.2 মিমি, যা প্রান্তিকের উপরে। অতএব, অগ্রহণযোগ্য প্রাচীর ক্ষতির জন্য গুরুত্বপূর্ণ সমন্বয় হল সর্বোচ্চ তাপমাত্রা 730°C এর বেশি, 100 এর বেশি চক্র/বছর বা সর্বোচ্চ তাপমাত্রা 700°C এর বেশি, 300 এর বেশি চক্র/বছর।

স্টিম সার্ভিসে 2.5 মিলিমিটার খামের নিরাপদ অপারেটিং খাম
নিচের সারণীটি বার্ষিক দেয়ালের ক্ষয় 0.2 মিমি (প্রতি বছর দেয়ালের বেধের 10% এর কম) রাখার জন্য সাইক্লিক স্টিম সুপারহিটার ডিউটিতে 2.5 মিমি 316 শিথের জন্য বছরে সর্বাধিক প্রস্তাবিত সংখ্যা দেখায়।

পিক শেথ টেম্পারেচার প্রতি বছর প্রত্যাশিত বার্ষিক প্রাচীর ক্ষতির আনুমানিক সার্ভিস লাইফ 2.0 মিমি অবশিষ্ট প্রাচীর সীমার উপরে 600 ডিগ্রী 1,000 পর্যন্ত 0.05 মিমি নীচে 0.05 মিমি পর্যন্ত 10 বছর ধরে গ্রহণযোগ্য – 306} – 306} {606} 0.10 মিমি 8 – 10 বছর বেশিরভাগ পরিষেবার জন্য গ্রহণযোগ্য 650 – 680 ডিগ্রি 250 0.10 – 0.15 মিমি 5 – 8 বছর বার্ষিক মনিটর করুন 680 – 700 ডিগ্রি 150 0.15 – 0.20 মিমি 4 – 6 বছর দীর্ঘ জীবনের জন্য অ্যালয় আপগ্রেড – {70} 720} {70} ডিগ্রী আপগ্রেড বিবেচনা করুন৷ মিমি 3 – 4 বছর 316 প্রান্তিক 720 – 740 ডিগ্রী 40 0.30 – 0.45 মিমি 2 – 3 বছর Incoloy 800H তে আপগ্রেড করার জন্য প্রস্তাবিত 740 – 760 ডিগ্রি 20 0.45 – 0.70 মিমি 1.5 – 2 বছর Incoloy 80 প্রয়োজন
সুপারিশ করা হয় না 760 ডিগ্রির উপরে 0.70 মিমি উপরে 1.5 বছরের কম নিকেল ভিত্তিক খাদ ব্যবহার করুন
Incoloy 800H সুপারহিটার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য Incoloy 800 এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি বাষ্প অক্সিডেশন প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয় যখন পিক শীথ তাপমাত্রা 720°C অতিক্রম করে এবং প্রতি বছর 50 চক্রের বেশি হয়। খাদ একটি পাতলা, আরও অনুগত অক্সাইড তৈরি করে যা 100 মাইক্রনের বেশি পুরুত্বে এক্সফোলিয়েট করে, যার ফলে 316-এর তুলনায় বার্ষিক প্রাচীরের ক্ষতি 5-10 হ্রাসের ফ্যাক্টর হয়।

মোটা-প্রাচীরের চাদরে ফ্লেকিং কমাতে ডিজাইনের পরিবর্তন
যখন একটি 2.5 মিমি 316 খাপকে অবশ্যই অনুমোদিত সীমার কাছাকাছি বা তার উপরে চলতে হবে, তখন তিনটি নকশার পরিবর্তন শীট উপাদান পরিবর্তন না করেই এক্সফোলিয়েশন কমাতে পারে। প্রথমটি হল, নিয়ন্ত্রিত কুলিং র‌্যাম্প রেট৷ সর্বোচ্চ তাপমাত্রা থেকে পরিবেষ্টিত পর্যন্ত প্রতি ঘন্টায় 50°C এর নিচে ঠাণ্ডা হলে তা তাপীয় শক কমিয়ে দেয় এবং এর ফলে ছোট, কম ধ্বংসাত্মক স্প্যাল ​​টুকরো হয়। দ্বিতীয় পরিবর্তন হল সাইক্লিক পরিষেবার পূর্বে আবরণ পৃষ্ঠকে অক্সিডাইজ করা-। 500-1,000 ঘন্টা ধরে পূর্ণ তাপমাত্রায় হিটার চালানোর ফলে একটি ঘন, আরও স্থিতিশীল অক্সাইড বৃদ্ধি পায় যা ঘন ঘন এক্সফোলিয়েট হওয়ার সম্ভাবনা কম। তৃতীয় একটি পরিবর্তন হল স্ট্যান্ডবাই ন্যূনতম তাপমাত্রা 300 ডিগ্রি সেলসিয়াসে রাখা, পরিবেষ্টনে নেমে যাওয়ার পরিবর্তে। এটি প্রতিটি চক্রের তাপ স্ট্রেনকে 40-60% কমিয়ে দেয়, তাই এক্সফোলিয়েশন পর্বের মধ্যে চক্রের সংখ্যা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়। বেশিরভাগ বাষ্প সুপারহিটার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, সহনীয় চক্র ফ্রিকোয়েন্সি সহ 680°C পর্যন্ত সর্বোচ্চ তাপমাত্রার জন্য একটি 2.5 মিমি 316 খাপ গ্রহণযোগ্য। 700 ডিগ্রির বাইরে, ইঞ্জিনিয়ারদের অবশ্যই 2-4 বছরের পরিষেবা জীবন গ্রহণ করতে হবে অথবা Incoloy 800H-এ আপগ্রেড করতে হবে। একটি সুপারহিটারের জন্য 316 এবং Incoloy 800H-এর মধ্যে খরচের পার্থক্য সাধারণত 30-50% হয়, কিন্তু দীর্ঘায়ু বৃদ্ধি এবং ডাউনস্ট্রিম সরঞ্জামগুলিতে অক্সাইড ব্লকেজের কম সম্ভাবনা আপগ্রেড করাকে সার্থক করে তোলে। সাইক্লিক স্টিম অপারেশনের জন্য হিটার নির্দিষ্ট করার সময়, সর্বদা পূর্বাভাসিত পিক শীথ তাপমাত্রা, চক্র ফ্রিকোয়েন্সি এবং কাঙ্ক্ষিত পরিষেবা জীবন উল্লেখ করুন। অক্সাইড এক্সফোলিয়েশন এবং প্রাচীরের ক্ষতির কথা উল্লেখ না করে 750 ডিগ্রি সেলসিয়াস ডিউটির জন্য 316 সুপারিশকারী একটি প্রস্তুতকারক সম্পূর্ণ ইঞ্জিনিয়ারিং পরামর্শ দিচ্ছে না। বাষ্প অক্সিডেশন এক্সফোলিয়েশন একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং অনুমানযোগ্য প্রাচীর ক্ষতি তৈরি করে, তবে পরিষেবা জীবন গণনার ক্ষেত্রে এটি বিবেচনা করা প্রয়োজন। এটি পুরু-প্রাচীরের আবরণগুলির জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ যেখানে উচ্চ তাপমাত্রায় গঠিত ঘন অক্সাইড স্কেলের কারণে এক্সফোলিয়েশন প্রতি ইভেন্টে আরও বেশি ধাতু অপসারণ করবে।