পরিবেষ্টিত বায়ুর ভেজা-বাল্ব তাপমাত্রা টাইটানিয়াম হিটারের নিমজ্জিত (বাষ্প ফেজ) বিভাগের ক্ষয় হারকে কীভাবে প্রভাবিত করে?

The corrosion rate of the unsubmerged (vapor phase) section of a titanium immersion heater being operated by a process engineer in an open tank where the top portion is exposed to vapor and ambient air is directly influenced by the wet-bulb temperature of the ambient air. The equilibrium moisture content on the titanium surface is determined by the wet-bulb temperature. If the wet-bulb temperature is high (e.g., >25 ডিগ্রী, উচ্চ আর্দ্রতা), আর্দ্রতা ঠান্ডা টাইটানিয়াম পৃষ্ঠে ঘনীভূত হবে (যদি পৃষ্ঠের তাপমাত্রা শিশির বিন্দুর নিচে থাকে)। ঘনীভবনের এই স্তরটিতে দ্রবীভূত গ্যাস (অক্সিজেন, কার্বন ডাই অক্সাইড, ক্লোরাইড) থাকে এবং এটি ক্ষয়কারী হতে পারে। যদি ভেজা-বাল্ব তাপমাত্রা কম হয় (যেমন <15 ডিগ্রী, শুষ্ক বায়ু), টাইটানিয়াম পৃষ্ঠ শুষ্ক এবং নিষ্ক্রিয় থাকে এবং ক্ষয় নগণ্য হয়। উদাহরণ স্বরূপ, 28 ডিগ্রী পরিবেষ্টিত ভেজা বাল্বের তাপমাত্রায় অম্লীয় জলের গরম (80 ডিগ্রী) স্নানের একটি টাইটানিয়াম হিটার ডুবে না যাওয়া অংশে 0.05-0.2 মিমি/বছর হারে পিটিং ক্ষয় ভোগ করতে পারে, যেখানে অভিন্ন হিটারটি শুষ্ক তাপমাত্রায় 0.05 ডিগ্রী 0.0 ডিগ্রী উল্লেখযোগ্য নয়। ক্ষয়

টাইটানিয়ামের বাষ্প ফেজ জারা প্রক্রিয়া
টাইটানিয়াম হিটারের নিমজ্জিত অংশ প্রক্রিয়া তরল এবং পরিবেষ্টিত বায়ু থেকে বাষ্পের সংস্পর্শে আসে। বাষ্পে রয়েছে উদ্বায়ী প্রজাতি (HCl, H2SO4 এর কুয়াশা, জৈব অ্যাসিড বা জলীয় বাষ্প)। যদি পরিবেষ্টিত ভেজা-বাল্বের তাপমাত্রা বেশি হয় এবং পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বাষ্পের-বাষ্পের মিশ্রণের শিশির বিন্দুর চেয়ে কম হয়, তাহলে টাইটানিয়াম পৃষ্ঠে আর্দ্রতা ঘনীভূত হবে। লিকুইফাইড কনডেনসেট একটি পাতলা ইলেক্ট্রোলাইট আবরণ তৈরি করে (সাধারণত 1-100 µm পুরু) যা বাতাস থেকে ক্ষয়কারী গ্যাস (CO₂, SO₂, Cl₂) এবং বাষ্প থেকে উদ্বায়ী অ্যাসিড শোষণ করে। ফিল্মটি খুব প্রতিকূল কারণ এর বৃহৎ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল থেকে আয়তনের অনুপাত এবং কারণ এটি বাষ্পীভূত হওয়ার সাথে সাথে ক্ষয়কারী প্রজাতিকে কেন্দ্রীভূত করে। এই অবস্থার অধীনে টাইটানিয়ামের প্যাসিভ ফিল্মকে ব্যাহত করা এবং বাষ্প-তরল ইন্টারফেসে পিটিং বা ফাটল ক্ষয় শুরু করা সম্ভব।

বাষ্প পর্যায়ের ক্ষয় হার বনাম ভেজা-বাল্ব তাপমাত্রার পরিমাপ
অ্যাম্বিয়েন্ট ওয়েট-বাল্ব টেম্প (ডিগ্রি) আপেক্ষিক আর্দ্রতা (%) টিআই সারফেসে ঘনীভবন (40 ডিগ্রী সারফেস টেম্পে) বাষ্প ফেজ ক্ষয় হার (মিমি/বছর) প্রভাবশালী প্রজাতির ঝুঁকির স্তর < 10 < 30 নেই (শুকনো) < 0.005 মিটার (একটি কম) 0.005-0.01 পাতলা অ্যাসিডের কুয়াশানিম্ন 15-20 50-70 ঘন ঘন (পাতলা ফিল্ম) 0.01-0.05 অ্যাসিড কুয়াশা + ক্লোরাইডস20-25 70-85 ক্রমাগত (পাতলা ফিল্ম) 0.05-0.15 ঘনীভূত অ্যাসিড + ক্লোরাইড উচ্চ 25-30 85-95 উচ্চতর 0.01-00 ঘন ফিল্ম (5-0 ঘন ঘন) প্রজাতি গুরুতর > 30 > 95 বন্যা (ফোঁটা) 0.10-0.20 (ধোয়া) ফোঁটা দ্বারা পাতলা (ধোয়া)
বাষ্প ফেজ জারা নিয়ন্ত্রণের একটি দৃশ্য ভিত্তিক নির্দেশিকা
বাষ্প সংমিশ্রণ তরল প্রক্রিয়া পরিবেষ্টিত ভেজা-বাল্ব টেম্প (ডিগ্রী) নিমজ্জিত অংশে ক্ষয় ঝুঁকি প্রশমনের সুপারিশ করা হয়েছে
গরম জল, নিরপেক্ষ জলীয় বাষ্প শুধুমাত্র যে কোনো নিম্ন কোনো পদক্ষেপের প্রয়োজন নেই
পাতলা এইচসিএল (5%) এইচসিএল কুয়াশা + জলীয় বাষ্প 15 কম টাইটানিয়াম বাষ্প হয়ে যায় (কোন প্রভাব নেই)
HCl কুয়াশা + জলীয় বাষ্প পাতলা HCl (5%) 25 মাঝারি বাষ্প ফেজ বিভাগ PTFE সঙ্গে প্রলিপ্ত
ঘনীভূত HCl (20%) HCl বাষ্প + জলীয় বাষ্প 25 উচ্চ বাষ্প নিষ্কাশন সহ সিল করা ট্যাঙ্ক ব্যবহার করুন
হট ব্রাইন (20% NaCl) জলীয় বাষ্প + লবণ কুয়াশা 28 উচ্চ (পিটিং) ইলেক্ট্রোপলিশ বাষ্প পর্বের বিভাগ। লবণ তৈরি এড়াতে জল স্প্রে যোগ করুন।
50% সালফিউরিক অ্যাসিডH₂SO₄ কুয়াশা + জলীয় বাষ্প 25 মাঝারি থেকে উচ্চ দৈর্ঘ্য শিশির বিন্দু উপরে পৃষ্ঠ রাখা উত্তপ্ত অংশ
ক্রোমিক অ্যাসিড (প্লেটিং বাথ) ক্রোমিক অ্যাসিড বাষ্প 20 কম (ক্রোমেট বাধা দেয়) কোন কাজ করার প্রয়োজন নেই (ক্রোমেট প্যাসিভেট)
জৈব দ্রাবক (কোন জল নেই) দ্রাবক বাষ্প যে কোনও খুব কম জলের ঘনীভবন নয়। পৃষ্ঠ শুষ্ক।
বাষ্প ফেজ ক্ষয় কমাতে প্রকৌশল পদ্ধতি
উচ্চ ভেজা-বাল্ব তাপমাত্রার (> 20 ডিগ্রি) কারণে যখন টাইটানিয়াম হিটারের নিমজ্জিত অংশে বাষ্প পর্যায়ে ক্ষয় হয়, তখন চারটি প্রশমন কার্যকর হয়। প্রথম প্রশমন হল উত্তপ্ত অংশটিকে তরল স্তরের উপরে তোলা। ঘনীভবন এড়ানোর জন্য টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের তাপমাত্রা অবশ্যই শিশির বিন্দুর উপরে বজায় রাখতে হবে (যেমন > 25 ডিগ্রি ভেজা-বাল্বের জন্য 45 ডিগ্রি)। এটির জন্য হিটারটি তৈরি করা দরকার যাতে গরম করার উপাদানটি বাষ্প পর্যায়ের অঞ্চলে প্রসারিত হয়, টাইটানিয়াম খাপকে উত্তপ্ত রাখে। দ্বিতীয় প্রশমন হল একটি পিটিএফই বা ফ্লুরোপলিমার উপরোক্ত জলের অংশে আবরণ। আবরণটি ঘনীভূত ইলেক্ট্রোলাইটকে টাইটানিয়াম পৃষ্ঠকে আক্রমণ করা থেকে থামায়। চূড়ান্ত প্রশমন হল ক্ষয়কারী বাষ্প অপসারণ করতে এবং ট্যাঙ্কের উপর আর্দ্রতা কমাতে একটি বাষ্প নিষ্কাশন যন্ত্র (এক্সস্ট হুড) ইনস্টল করা। ঘনীভবন এড়ানো যায় যদি ভেজা{14}}বাল্বের তাপমাত্রা 15 ডিগ্রির নিচে কমে যায়। চতুর্থ প্রশমন হল ক্ষয়কারী প্রজাতির ঘনত্ব রোধ করতে জলমগ্ন অংশকে ক্রমাগত পরিষ্কার করার জন্য একটি জল স্প্রে বা কুয়াশা নির্মূলকারীর নিয়োগ।

Conclusion: Vapor phase corrosion up to 0.3 mm/year is due to high wet-bulb temperature (>25 ডিগ্রি)
পরিবেষ্টিত বাতাসের ভেজা-বাল্ব তাপমাত্রা টাইটানিয়াম হিটারের নিমজ্জিত (বাষ্প ফেজ) অংশের ক্ষয় হারকে সরাসরি প্রভাবিত করে। যদি ভেজা-বাল্ব তাপমাত্রা 15 ডিগ্রির নিচে থাকে (শুষ্ক অবস্থা), টাইটানিয়াম পৃষ্ঠ শুষ্ক এবং অ-ক্ষয়কারী থাকবে। যখন ভেজা-বাল্ব তাপমাত্রা 25 ডিগ্রী (আর্দ্র অবস্থা) এর বেশি হয়, তখন শীতল টাইটানিয়াম পৃষ্ঠে আর্দ্রতা ঘনীভূত হয় এবং ইলেক্ট্রোলাইটের একটি পাতলা ফিল্ম তৈরি করে, যা ক্ষয়কারী গ্যাসগুলিকে শোষণ করে এবং বাষ্পীভবনের মাধ্যমে প্রজাতিকে ঘনীভূত করে। কঠোর পরিবেশে (উদাহরণস্বরূপ, উচ্চ পরিবেষ্টিত আর্দ্রতা সহ গরম HCl বা ব্রাইন), বাষ্প পর্যায়ে ক্ষয় হার 0.15-0.30 মিমি/বছর পর্যন্ত হতে পারে, যা 2-5 বছরে নিমজ্জিত অংশের পিটিং এবং ছিদ্রের দিকে পরিচালিত করে। প্রশমনের মধ্যে রয়েছে শিশির বিন্দুর উপরের অংশটি গরম করা যা ডুবে না, PTFE আবরণ প্রয়োগ করা বা ভেজা-বাল্ব তাপমাত্রা কমানোর জন্য বাষ্প নিষ্কাশন প্রয়োগ করা। ক্ষয়কারী বাষ্প এবং উচ্চ পরিবেষ্টিত আর্দ্রতা সহ যেকোন প্রয়োগের জন্য, একটি টাইটানিয়াম হিটার নির্দিষ্ট করার জন্য সরবরাহকারীকে প্রক্ষিপ্ত ওয়েট-বাল্ব তাপমাত্রা পরিসীমা সরবরাহ করতে হবে যাতে নিমজ্জিত অংশটি যথাযথভাবে ডিজাইন করা যায় (বর্ধিত গরম করা, আবরণ বা উপাদান আপগ্রেড করা)।