একটি টাইটানিয়াম ইমারসন হিটারে 35% মিথানল/জলের মিশ্রণকে 65 ডিগ্রীতে প্রিহিট করতে ব্যবহৃত হয়, কেন 0.5% সোডিয়াম হাইড্রক্সাইডের সংযোজন ক্ষয় প্রক্রিয়াটিকে অভিন্ন পাতলা থেকে পিটিংয়ে স্থানান্তরিত করে?

গ্রেড 2 টাইটানিয়াম 0.02-0.05 মিমি/বছরে 35% মিথানল/জলের সংমিশ্রণে 65 ডিগ্রিতে সমানভাবে পাতলা হয়। 0.5% সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH) যোগ করে pH 10-11 এ উন্নীত হয়। এই উচ্চ pH এ টাইটানিয়াম প্যাসিভ ফিল্ম দ্রবণীয় টাইটানেটের বিকাশের কারণে মিথানলে কম স্থিতিশীল। জারা প্রক্রিয়া ইউনিফর্ম থেকে স্থানীয় পিটিং থেকে পরিবর্তিত হয়। পিটের গভীরতা 0.2 - 0.8 মিমি/বছর, অভিন্ন পাতলা হওয়ার চেয়ে 10 থেকে 20 গুণ দ্রুত। এই পরিবর্তনটি উচ্চ pH এর জন্য দায়ী যা মিথানলের উপস্থিতিতে টাইটানেট আয়ন (TiO 3 2-) তৈরি করতে TiO 2 দ্রবীভূত করার পক্ষে।

পিএইচ দ্বারা প্ররোচিত ইউনিফর্ম থেকে পিটিং ক্ষয় পরিবর্তনের প্রক্রিয়া

টাইটানিয়ামের প্যাসিভ ফিল্ম নিরপেক্ষ pH (6-7) এ মিথানল/জলের মিশ্রণে স্থিতিশীল। ফিল্মটি ধীরে ধীরে এবং সমানভাবে দ্রবীভূত হয়। উচ্চ pH (10-11) এ হাইড্রক্সিল আয়নগুলি TiO2 এর সাথে বিক্রিয়া করে: TiO2 + 2OH− → TiO3 2− + H2O টাইটানেট আয়নগুলি মিথানল/জল সংমিশ্রণে দ্রবণীয় যা ফিল্ম পাতলা হওয়ার দিকে পরিচালিত করে। যাইহোক, শস্যের সীমানা বা আন্তঃধাতু কণার দুর্বল জায়গায় প্যাসিভ ফিল্মের ভাঙ্গনের কারণে আক্রমণটি অভিন্ন নয়। একবার একটি গর্ত শুরু হলে, গর্তে উচ্চ pH বজায় থাকে এবং গর্তটি দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

পরিমাণগত জারা হার এবং প্রক্রিয়া বনাম NaOH ঘনত্ব

NaOH এর বিভিন্ন ঘনত্ব সহ 35% মিথানল/জলে 65 ডিগ্রিতে 500 ঘন্টা সময় ধরে গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষা নিম্নলিখিতগুলি দেখিয়েছে। 0 % NaOH (pH 6–7) ক্ষয় হার 0.02–0.05 মিমি/বছর, মেকানিজম ইউনিফর্ম এবং পিটিং ঘনত্ব 0 পিট/সেমি 2 . 0.1% NaOH (pH 9) এ হার হল 0.03–0.06 মিমি/বছর, পিটিং 5 মিমিএক্স এবং মিডেন 5 মিমি। গর্ত/cm2। হার 0.05-0.12 মিমি/বছর 0.3% NaOH (pH 10), মেকানিজম মিশ্রিত এবং পিটিং ঘনত্ব 5 থেকে 20 পিট/cm2। ক্রিটিক্যাল থ্রেশহোল্ড 0.5% NaOH (pH 11) এ 0.10-0.25 মিমি/বছরের হারে পাওয়া যায়, একটি প্রক্রিয়া হিসাবে পিটিং এবং 20-80 পিট/সেমি² এর পিটিং ঘনত্ব। 1.0% NaOH (pH 12) এ হার 0.20 থেকে 0.50 মিমি/বছর, প্রক্রিয়াটি গুরুতর পিটিং, এবং পিটিং ঘনত্ব 50 থেকে 150 পিট/সেমি²।

পিএইচ পরিবর্তনের উপর মিথানল ঘনত্বের প্রভাব

মিথানলের পরিমাণের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন পিএইচ মানগুলিতে ইউনিফর্ম থেকে পিটিংয়ে স্থানান্তর লক্ষ্য করা গেছে। 0.5% NaOH (pH 11) সহ বিশুদ্ধ জলে (0% মিথানল) প্রক্রিয়াটি অভিন্ন এবং প্রতি বছর 0.08-0.15 মিমি ক্ষয় রেট ছাড়াই। 0.5% NaOH এর সাথে 20% মিথানলে মেকানিজম একত্রিত হয় এবং পিটিং ঘনত্ব হয় 5-15 পিট/সেমি2। প্রক্রিয়াটি 0.5% NaOH সহ 35% মিথানলে পিটিং করছে এবং ঘনত্ব হল 20-80 পিট/cm2। 0.5% NaOH সহ 50% মিথানলে, প্রক্রিয়াটি 30-100 পিট/সেমি² এর ঘনত্বের সাথে পিটিং করছে। মেকানিজম হল 0.5% NaOH সহ 70% মিথানলে 50 টিরও বেশি পিট/সেমি² সহ গুরুতর পিটিং। উচ্চতর মিথানল সামগ্রী একটি প্রদত্ত পিএইচ-এ আরও পিটিং বাড়ে।

মিথানল/ওয়াটার হিটার পিএইচ কন্ট্রোল

নীচের টেবিলে 35% মিথানল/জলে 65 ডিগ্রিতে গ্রেড 2 এবং গ্রেড 7 টাইটানিয়াম হিটারের জন্য ধারাবাহিক ক্ষয় বজায় রাখার জন্য সর্বাধিক pH-এর নির্দেশিকা রয়েছে৷

পছন্দসই প্রক্রিয়া গ্রেড 2-এর জন্য সর্বোচ্চ pH গ্রেড 7-এর জন্য প্রস্তাবিত NaOH ঘনত্ব (%) প্রত্যাশিত ক্ষয় হার (মিমি/বছর)
ইউনিফর্ম<8 <9 <0.05 <0.05
ইউনিফর্ম (গ্রহণযোগ্য) 8 - 9 9 - 10 0.05 - 0.1 0.03 - 0.06
মিশ্র (প্রান্তিক) 9–10 10–11 0.1–0.3 0.05–0.12
Avoid pitting >10 >11 >0.3 >0.12
ইঞ্জিনিয়ারিং পিএইচ পাস করেছে

টাইটানিয়ামের গ্রেড পরিবর্তন পিএইচকে প্রভাবিত করে। গ্রেড 7 (প্যালাডিয়াম-স্থিতিশীল) 35% মিথানলে 0.5% NaOH (pH 11) এ নিরাপদ ক্রিয়াকলাপের অনুমতি দেয় pH 10-11-এ পিটিং ট্রানজিশনে ইউনিফর্ম নিয়ে যায়। গ্রেড 12-এ কিছু উন্নতি হয়েছে। দেয়ালের পুরুত্ব পিট ভেদ করার অনুমতি দেয়। প্রতি বছর 0.2 মিমি পিটিং সহ 2.0 মিমি প্রাচীর 10 বছর স্থায়ী হবে। মিথানল/জলের মিশ্রণে জল যোগ করার মাধ্যমে পিটিংয়ের ঝুঁকি হ্রাস করা হয়; 50% জলে (50% মিথানল) রূপান্তর pH হয় 10.5। দ্রবণে ক্লোরাইডের উপস্থিতি ট্রানজিশন পিএইচকে 1-2 ইউনিট দ্বারা হ্রাস করে।

একটি স্পেসিফিকেশন অবহিত করা

35% মিথানল/জলে 65 ডিগ্রিতে টাইটানিয়াম নিমজ্জন হিটার, গ্রেড 2 এর জন্য 0.1% এর উপরে বা গ্রেড 7 এর জন্য 0.3% এর উপরে NaOH যোগ করবেন না। যদি pH ক্ষারীয় হওয়ার প্রক্রিয়ার কারণে নির্ধারিত হয় তবে গ্রেড 7 টাইটানিয়াম ব্যবহার করুন এবং pH 11-এর নিচে রাখুন। বিদ্যমান হীটারের জন্য NaOH 0.5% দ্বারা পরীক্ষা করা উচিত। ছোপানো অনুপ্রবেশকারী যদি পিটিং পাওয়া যায়, হিটারটি প্রতিস্থাপন করুন এবং পিএইচ কমিয়ে দিন। অপারেশন চলাকালীন, সাপ্তাহিক pH পরীক্ষা করুন এবং যদি pH > 9 (গ্রেড 2) বা > 10 (গ্রেড 7), পিএইচ কমাতে অ্যাসিটিক অ্যাসিড প্রয়োগ করুন। মিথানল/জলের মিশ্রণে অভিন্ন পাতলা হওয়া থেকে দ্রুত পিটিং পর্যন্ত পরিবর্তন রোধ করতে ইঞ্জিনিয়ার কী ট্রানজিশন লেভেলের নিচে pH নিয়ন্ত্রণ করে।