316 হিটার শীথ টিউবিং কন্ট্রোল পিট ইনিশিয়েশন সাইটের ঘনত্ব উচ্চ-90 ডিগ্রিতে বিশুদ্ধতা জলের ভ্যাকুয়াম আর্ক রিমেলটিং এর পরে নন-মেটালিক অক্সাইড অন্তর্ভুক্তির ভলিউম ভগ্নাংশ কীভাবে হয়

নিম্ন-ক্লোরাইড পরিবেশে একমাত্র পিটিং ইনিশিয়েশন মেকানিজম হিসেবে অন্তর্ভুক্তি জনসংখ্যা

With 316 stainless steel clad electric heating tubes in high purity water applications such as pharmaceutical water systems, semiconductor rinse tanks or high pressure boiler feedwater when the chloride levels are under 10 ppm, conventional chloride-induced pitting is not expected. However the pitting does occur in these conditions and the beginning sites are virtually solely non-metallic oxide inclusions (mainly alumina, Al2O3 and spinels) rather than manganese sulphides. The oxide inclusion volume fraction of a normal electric-arc furnace (EAF) 316 is usually 0.01–0.05%. Vacuum arc remelting (VAR) or electroslag remelting (ESR) reduce the oxide inclusion volume percentage to less than 0.002% (a 10-25 fold reduction). A 316 sheath with an oxide inclusion volume fraction >90 ডিগ্রীতে উচ্চ বিশুদ্ধতার জলে 0.01% 1000 ঘন্টার মধ্যে 10-50 পিট/সেমি 2 তৈরি করবে, কিন্তু ভিএআর দ্বারা চিকিত্সা করা উপাদান<0.002% inclusions is pit-free for >10,000 ঘন্টা। এই গবেষণাপত্রে, উচ্চ-বিশুদ্ধতা জলে পরিষেবা জীবন, পিট ইনিশিয়েশন ডেনসিটি এবং অক্সাইড ইনক্লুশন ভলিউম ভগ্নাংশের প্রভাব তদন্ত করা হয়েছিল৷

অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি প্রক্রিয়া দ্বারা প্ররোচিত স্টিলের পিটিং আচরণ

ম্যাঙ্গানিজ সালফাইড অন্তর্ভুক্তির বিপরীতে যা ইলেক্ট্রোকেমিকভাবে সক্রিয় এবং দ্রবীভূত করার মাধ্যমে পিটিংকে প্ররোচিত করে, অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি (Al₂O₃, MgO₂O₃) হল জড় অন্তরক। তারা পিটিং শুরুতে একটি যান্ত্রিক এবং জ্যামিতিক ভূমিকা পালন করে। অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি এবং অস্টেনিটিক ম্যাট্রিক্সের মধ্যে ইন্টারফেস তাপ সম্প্রসারণের সহগ (Al2O3=8×10−6 / ডিগ্রী বনাম. 316 ≈ 17×10−6 / ডিগ্রীর CTE) এর মধ্যে পার্থক্য করে। CTE-এর এই অমিলের কারণে অন্তর্ভূক্তি এবং ম্যাট্রিক্স গরম করার সময় (90 ডিগ্রি পর্যন্ত) এবং শীতল চক্রের মধ্যে একটি ব্যবধান (ফাটল) সৃষ্টি হয়। এই ফাটলটি জল এবং ক্লোরাইড আয়ন দিয়ে ভরা হয় (এমনকি<10 ppm) and constitutes the differential aeration cell that causes pitting. The pit then propagates by normal chloride driven mechanisms, but the bulk chloride is low. The number of pits is related to the number of oxide inclusions exposed at the surface.

90 ডিগ্রিতে অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি ভলিউম ভগ্নাংশ এবং পিট ঘনত্বের পরিমাণ নির্ধারণের মধ্যে সম্পর্ক

5,000 ঘন্টার জন্য 90 ডিগ্রিতে উচ্চ বিশুদ্ধতা জলে (8 পিপিএম Cl⁻, 15 µS/সেমি পরিবাহিতা, pH 7.0) বিভিন্ন ইস্পাত উত্পাদন প্রক্রিয়া (EAF, AOD, VAR) থেকে 316 টি টিউবিংয়ের নিয়ন্ত্রিত নিমজ্জন পরীক্ষাগুলি নিম্নলিখিত পিট ইনিশিয়েশন ঘনত্ব স্থাপন করেছে।

স্টিল মেকিং প্রসেসে সাধারণ অক্সাইড ইনক্লুশন ভলিউম ভগ্নাংশ (%) ইনক্লুশনের সাইজ রেঞ্জ (µm) পিট/সেমি² 5,000 ঘন্টা পরে 90 ডিগ্রি সর্বোচ্চ গর্ত গভীরতা 5,000 ঘন্টা পরে (µm) প্রথম স্থিতিশীল গর্তে যাওয়ার সময় (h) উচ্চ বিশুদ্ধতার জন্য প্রস্তাবিত জল পরিষেবা
VAR (ভ্যাকুয়াম আর্ক রিমেলড)<0.002 1-5 <0.1 <10 >10,000 সেরা ESR (ইলেক্ট্রোস্ল্যাগ রিমেলড) 0.002-0.005 1-8 0.1-0.5 10-20 5,000-10,000 চমৎকার AOD (আর্গন-অক্সিজেন ডিকারবারাইজড) 0.005-0.010 2-10 0.5-2 20-40 2,000-5,000 গ্রহণযোগ্য
AOD + ক্যালসিয়াম চিকিত্সা 0.008-0.015 3-15 2-5 30-60 1,000-3,000 প্রান্তিক
EAF (ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস, স্ট্যান্ডার্ড) 0.015-0.030 5-25 5-20 50-100 500-1,500 পরামর্শ দেওয়া হয় না
EAF (খারাপ গুণমান) 0.030-0.050 10-50 20-50 80-150 200-500 অগ্রহণযোগ্য
অন্তর্ভুক্তির উপর ক্লোরাইড ঘনত্বের প্রভাব{0}}প্ররোচিত পিটিং থ্রেশহোল্ড

এমনকি ন্যূনতম ক্লোরাইডের উপস্থিতি দ্বারা অক্সাইড অন্তর্ভুক্তিতে পিটিং শুরু ত্বরান্বিত হয়। নীচের সারণীটি 90 ডিগ্রিতে ক্লোরাইড ঘনত্বের একটি ফাংশন হিসাবে 5 বছরের পরিষেবার জন্য সর্বাধিক অনুমোদিত অক্সাইড অন্তর্ভুক্তির ভলিউম শতাংশকে চিত্রিত করে৷

ক্লোরাইড ঘনত্ব (পিপিএম) সর্বাধিক অনুমোদিত অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি ভলিউম ভগ্নাংশ (%) প্রস্তাবিত ইস্পাত তৈরির রুট ওভাররান হলে বিকল্প<1 0.020 AOD or betterNone 1-5 0.010 AOD + calcium therapyNone 5-10 0.005 AOD (premium) or ESR None 10-20 0.003 ESR or VAR 316L with electropolishing 
20-50 0.002 VARUupgrade to 316L, passivation50<0.001 VAR + surface removal 316 not recommended for long life
316 অন্তর্ভুক্তি-উচ্চ বিশুদ্ধ জল পরিষেবার জন্য নিয়ন্ত্রিত স্পেসিফিকেশন

সংগ্রহের নথিতে উচ্চ-বিশুদ্ধতার জলের প্রয়োগের জন্য 316টি শীথযুক্ত হিটারের বিশেষ উল্লেখগুলির মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত করা উচিত:

অ্যাপ্লিকেশন সর্বাধিক ক্লোরাইড (পিপিএম) ইস্পাত তৈরির প্রক্রিয়া প্রয়োজন সর্বোচ্চ অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি ভলিউম ভগ্নাংশ যাচাই পদ্ধতি
ফার্মাসিউটিক্যাল WFI (ইনজেকশনের জন্য জল)<3 VAR or ESR <0.003% (30 ppm) ASTM E45 + SEM/EDS
অর্ধপরিবাহী ধোয়া (অতি বিশুদ্ধ)<1 VAR <0.002% (20 ppm) SEM/EDS of 10 fields 
উচ্চ-চাপের বয়লার ফিড ওয়াটার<5 ESR or AOD premium <0.005% (50 ppm) ASTM E45 Method A General high purity industrial <10 AOD with calcium treatment <0.010% (100 ppm) ASTM E45

ক্রেতাদের অন্তর্ভুক্তি নিয়ন্ত্রিত 316 প্রয়োজন তিনটি যাচাই কৌশল আছে. প্রথমটি হল ASTM E45 (স্ট্যান্ডার্ড টেস্ট মেথডস ফর ডিটারমিনিং দ্য ইনক্লুশন কন্টেন্ট অব স্টিল), হয় মেথড A (সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্র) অথবা মেথড ডি (ছবি বিশ্লেষণ)। উচ্চ বিশুদ্ধতা প্রয়োগের জন্য টাইপ বি (অ্যালুমিনা) অন্তর্ভুক্তির জন্য সর্বোচ্চ 0.5 এর তীব্রতা নির্দিষ্ট করা হয়েছে। দ্বিতীয়টি হল শক্তি বিচ্ছুরণকারী এক্স-রে স্পেকট্রোস্কোপি (EDS) সহ একটি পলিশড ক্রস-বিভাগে (500-1,000×) 10টি দৃশ্যের ক্ষেত্রে অন্তর্ভুক্তি গণনা করে ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি (SEM) স্ক্যান করা। গ্রহণযোগ্যতা থ্রেশহোল্ড প্রতি মিমি 2 2 µm এর বেশি 10 এর কম অন্তর্ভুক্তি। তৃতীয় পরীক্ষা হল একটি সরলীকৃত নিমজ্জন পরীক্ষা যেখানে টিউবিংয়ের একটি নমুনা উচ্চ বিশুদ্ধতার জলে (10 পিপিএম Cl⁻) 90 ডিগ্রিতে 1,000 ঘন্টার জন্য ডুবিয়ে রাখা হয়। যদি গর্তগুলি দৃশ্যমান হয়, তাহলে অন্তর্ভুক্তির বিষয়বস্তু খুব বেশি।

অক্সাইড অন্তর্ভুক্তি থেকে পিটিং এর ক্ষেত্র সনাক্তকরণ

অক্সাইড অন্তর্ভুক্তিগুলি উচ্চ মানের জলে 316 হিটার পিটিং হওয়ার সম্ভাব্য কারণ যেখানে ক্লোরাইডগুলি 10-20 পিপিএমের কম। অণুবীক্ষণিকভাবে (200-500×) পিট সাইটটি গর্তের কেন্দ্রস্থলে একটি Al 2 O 3 বা স্পাইনেল অন্তর্ভুক্তি প্রকাশ করবে, অন্তর্ভুক্তিটি প্রায়শই আংশিকভাবে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। গর্তগুলি ছোট (ব্যাস 10-100 µm), অসংখ্য এবং সমানভাবে বিতরণ করা হয়। পিট সেন্টারের ইডিএস পরীক্ষা ও ও আল যাচাই করে। এই সমস্যাগুলির সমাধান হল ভবিষ্যত কেনাকাটার জন্য VAR বা ESR-গ্রেড 316 নির্দিষ্ট করা। হিটারটি মেরামতযোগ্য নয় এবং অবশ্যই অন্তর্ভুক্তি-নিয়ন্ত্রিত টিউবিং দিয়ে প্রতিস্থাপন করতে হবে।

উপসংহার: উচ্চ বিশুদ্ধ জল পরিষেবার জন্য VAR/ESR 316 এর উপাধি

316টি স্টেইনলেস স্টীল মোড়ানো হিটারের জন্য উচ্চ বিশুদ্ধ পানিতে (ক্লোরাইড<10 ppm) at 90°C, the dominant pitting initiation mechanism is galvanic crevice attack at non-metallic oxide inclusions. Standard EAF steel with 0.015-0.03% oxide inclusion volume fractions produces 5-20 pits/cm2 and perforation in 2-5 years in 5,000 hours. VAR or ESR processing decreases the oxide inclusion volume percentage to <0.002-0.005% and increases the pit-free life to >10,000 ঘন্টা। যদি ফার্মাসিউটিক্যাল, সেমিকন্ডাক্টর বা আল্ট্রা-বিশুদ্ধ জল গরম করার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য 316 শীথগুলি নির্দিষ্ট করা হয়, তাহলে প্রকৌশলীদের অবশ্যই VAR বা ESR গ্রেড উপাদান এবং তীব্রতা সীমা সহ ASTM E45-এ অন্তর্ভুক্তির সামগ্রীর জন্য পরীক্ষা করতে হবে<0.5 for Type B inclusions. The framework described correlates oxide inclusion volume percentage with measurable pit initiation density and service life. Buyers may now select 316 tubing that resists pitting even in the most aggressive high purity water situations.