পিএইচ এবং স্যাচুরেশন ইনডেক্সের নির্দিষ্ট সংমিশ্রণের অধীনে 316 স্টেইনলেস স্টীল হিটার শীথ ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেল তৈরি করে যা 90 ডিগ্রিতে ডিপোজিট ক্ষয় সৃষ্টি করে-

প্রতিরক্ষামূলক থেকে ক্ষয়কারী পর্যন্ত স্কেলিং থ্রেশহোল্ড

For 316 stainless steel encased electric heating tubes immersed in hard water at 90°C, the precipitation of calcium carbonate scale on the sheath surface is not a simple thermal insulation problem-it can also lead to localised corrosion referred to as under-deposit corrosion (UDC). At high supersaturation (Langelier Saturation Index, LSI, between 0.5 and 1.5), the scale layer is thin (20-100 µm) and porous, so that corrosive species (chlorides, oxygen) can reach the metal surface below the scale, generating a differential aeration cell that speeds up pitting. At high supersaturation (LSI >2.0) scale is thick (>200 µm) এবং ক্রমাগত অক্সিজেন চলাচল সম্পূর্ণভাবে বন্ধ করে এবং অত্যন্ত ক্ষয়কারী স্থবির স্তর গঠন করে। LSI 0.5 এর নিচে কোন স্কেল ফর্ম নেই, এবং 316 প্যাসিভ নয়। UDC-এর মূল সমন্বয় হল pH 7.5 থেকে 8.5 (যেখানে বাইকার্বোনেট-কার্বনেট ভারসাম্য স্কেল উৎপাদনের জন্য অনুকূল) এবং LSI 0.8 থেকে 1.8। এই কাগজটি 90 ডিগ্রীতে 316 শীটের উপর জমা ক্ষয়ের জন্য পিএইচ-এলএসআই থ্রেশহোল্ডগুলি গণনা করে।

আমানত ক্ষয়ের কম- প্রক্রিয়া

যখন গরম জলে 316 স্টেইনলেস স্টিলের উপর একটি ছিদ্রযুক্ত ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেল তৈরি হয়, তখন স্কেলের নীচের ধাতুটি অক্সিজেন ক্ষুধার্ত হয়ে পড়ে কারণ স্কেলের মধ্য দিয়ে অক্সিজেন পাস হয় এবং স্থির স্তরটি ধীর হয়। স্কেল মুক্ত অংশগুলি (যদি থাকে) বা স্কেলের ঠিক বাইরের অংশগুলি সম্পূর্ণরূপে অক্সিজেনযুক্ত একটি ডিফারেনশিয়াল এয়ারেশন সেল গঠন করে, স্কেলের নীচে অক্সিজেন বঞ্চিত ধাতুটি অ্যানোড এবং অক্সিজেন সমৃদ্ধ বেয়ার মেটাল ক্যাথোড। ক্লোরাইড আয়নগুলি অ্যানোডিক অঞ্চলে প্রবাহিত হয় চার্জ নিরপেক্ষতা রক্ষা করতে এবং স্কেলের অধীনে ধাতব হাইড্রোলাইসিস থেকে কম পিএইচ রিপাসিভেশনকে বাধা দেয়। জারা হার প্রতি বছর 0.5-2 মিমি পৌঁছতে পারে, যা অ্যাসিডে সক্রিয় ক্ষয়ের হারের সাথে তুলনীয়। স্কেলটি নিজেই ছেড়ে যেতে পারে, তবে এর নীচের ধাতুটি দ্রবীভূত হয়, একটি গহ্বর তৈরি করে যা খাপকে ছিদ্র করে।

90 ডিগ্রীতে আমানত ক্ষয়ের জন্য{0}}পরিমাণিত থ্রেশহোল্ড

pH-LSI সংমিশ্রণ যা 1,000 ঘন্টার মধ্যে আন্ডার ডিপোজিট ক্ষয় সৃষ্টি করে তা সিন্থেটিক হার্ড ওয়াটারে (300 পিপিএম CaCO3 কঠোরতা, 200 পিপিএম ক্ষারত্ব, 200 পিপিএম, ফ্লু, ফ্লু সামঞ্জস্য করা, 316 শীথ (Ra=0.4 µm) এর জন্য নির্ধারণ করা হয়েছে। W/cm2)।

ল্যাঞ্জেলিয়ার স্যাচুরেশন ইনডেক্স (LSI) pH 90 ডিগ্রী (আনুমানিক) স্কেল থিকনেস (1,000 ঘন্টা পরে) (মাইক্রোন) স্কেল পোরোসিটি (%) এর নিচে-আমানত জারা হার (মিমি/বছর) ছিদ্র করার সময় (1.5 মিমি প্রাচীর) প্রস্তাবিত<0 (undersaturated) <7.0 No scale N/A 0.02 (no UDC) >75 বছর হ্যাঁ 0-0.5 7.0-7.5 0-20 N/A 0.02-0.05 30-75 বছর হ্যাঁ৷
0.5-0.8 7.5-7.8 10-30 30-50% 0.05-0.10 15-30 বছর গ্রহণযোগ্য
0.8 থেকে 1.2 7.8 থেকে 8.1 20 থেকে 50 20 থেকে 30% 0.10 থেকে 0.25 6 থেকে 15 বছর প্রান্তিক 1.2-1.5 8.1-8.4 30-80 10-20% 0.25-0.50 3-6 বছর পরামর্শ দেওয়া হয়নি
1.5-1.8 8.4-8.7 50-120 5-10% 0.50-1.00 1.5-3 বছর গ্রহণযোগ্য নয়
1.8-2.0 8.7-8.9 80-150 <5% 0.20-0.40 (protective scale) 4-8 years (limited UDC) Transition2.0 >8.9 >150 <3% (dense) <0.05 (sealed, no UDC) >30 বছর (কিন্তু অতিরিক্ত গরম হওয়ার ঝুঁকি) অতিরিক্ত গরম হওয়ার ঝুঁকি, UDC নয়
আমানত ক্ষয়ের - তীব্রতার উপর ক্লোরাইডের প্রভাব

UDC যথেষ্ট ক্লোরাইড ঘনত্ব দ্বারা ত্বরান্বিত হয়. 90 ডিগ্রীতে UDC-এর জন্য সমালোচনামূলক LSI থ্রেশহোল্ডে ক্লোরাইডের প্রভাব নীচের টেবিলে দেখা যায়।

ক্লোরাইড কনসেন্ট্রেশন (ppm) LSI থ্রেশহোল্ড UDC শুরু করতে (5-বছরের জীবন) 5-বছরের জীবন বাঞ্ছনীয় অ্যাকশনের জন্য পছন্দের সর্বোচ্চ LSI<50 >1.5 1.8 Scale inhibitor acceptable 50-100 >1.2 1.5 Scale inhibitor preferred 100-200 >1.0 1.2 নরম করা বা নিরোধক প্রয়োজন
200-500 >0.8 1.0 Water softening strongly recommended >500 >0.5 0.8 নরম করা প্রয়োজন; আপগ্রেড বিবেচনা
ব্যবহারিক UDC প্রতিরোধ জল রসায়ন স্পেসিফিকেশন

আমানত ক্ষয় এড়াতে-, 90 ডিগ্রীতে 316 শীথযুক্ত হিটারের জন্য নিম্নলিখিত জলের রসায়নের মানদণ্ড সুপারিশ করা হয়:

Langelier Saturation Index (LSI): keep below 1.0 (goal 0.5-0.8) if chloride is >200 পিপিএম; ক্লোরাইড 100-200 পিপিএম হলে 1.2 এর নিচে রাখুন; ক্লোরাইড থাকলে 1.5 এর নিচে রাখুন<100 ppm

pH @ 90C: বজায় রাখুন 7.0 - 7.8 (লোয়ার pH=কম স্কেল, সাধারণ ক্ষয়ের বেশি ঝুঁকি উচ্চ pH=বেশি স্কেল, UDC এর ঝুঁকি বেশি)

ক্ষারত্ব: স্কেল বিকাশের সম্ভাবনা কমাতে CaCO3 হিসাবে 200 পিপিএমের কম

স্কেল ইনহিবিটর - LSI > 1.0 হলে 2-5 পিপিএম ফসফোনেট বা পলিঅ্যাক্রিলেট যোগ করুন

অধীনে-আমানত জারা ক্ষেত্র নির্ণয়

ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেলের নীচে UDC খাপের পৃষ্ঠে সাধারণ গোলার্ধীয় গহ্বরের দিকে নিয়ে যায়, সাধারণত 2-10 মিমি ব্যাস, স্কেলটি এখনও সংযুক্ত বা আংশিকভাবে সরানো থাকে। স্কেলটি অপসারণ করা ধাতুর উজ্জ্বল, চকচকে, ছিদ্রযুক্ত পৃষ্ঠগুলিকে উন্মোচিত করে, বরং নিস্তেজ, মাপযুক্ত পৃষ্ঠের পরিবর্তে। গর্তগুলিতে প্রায়শই আন্ডারকাট প্রান্ত থাকে যেখানে ক্ষয়টি স্কেলের নীচের দিকে সরে যায়। স্কেল বিল্ড আপের ক্ষেত্রে-ফেইলিং হিটারের ক্ষেত্রে কিন্তু স্কেল-মুক্ত বিভাগে পিট করার কোনো প্রমাণ নেই, UDC বিবেচনা করা উচিত। X-রশ্মি বিচ্ছুরণ দ্বারা স্কেল বিশ্লেষণ সাধারণত ক্যালসাইট বা অ্যারাগোনাইট (CaCO₃) প্রদর্শন করে, কখনও কখনও জারা পণ্যগুলির সাথে মিলিত হয় (Fe₂O₃, Fe₃O₄)। উত্তর হল LSI-কে মিনিমাইজ করা (pH হ্রাস বা জল নরম করার মাধ্যমে) অথবা একটি স্কেল ইনহিবিটর যোগ করা যা স্ফটিক আকৃতিকে নন{10}}অনুগত স্কেলে পরিবর্তন করে।

উপসংহার: ডিপোজিট ক্ষয়- এড়াতে LSI এবং pH পরিচালনা করা

90 ডিগ্রী হার্ড ওয়াটারে 316 স্টেইনলেস স্টিলের আবদ্ধ হিটার। একটি ছিদ্রযুক্ত ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্কেলের গঠন, যা ডিফারেনশিয়াল এয়ারেশন সেল স্থাপন করে, তখন ঘটে যখন ল্যাঞ্জেলিয়ার স্যাচুরেশন ইনডেক্স (LSI) 0.8 এবং 1.8 এর মধ্যে এবং pH 7.5 এবং 8.5 . LSI 1.8 এর উপরে হলে স্কেলটি ঘন এবং UDC এর বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষামূলক (যদিও অতিরিক্ত গরম হওয়া সমস্যা হতে পারে)। LSI <0.8 এ, UDC স্কেল তৈরির মাধ্যমে ট্রিগার হয় না। LSI অবশ্যই অপারেটিং তাপমাত্রায় গণনা করা উচিত। হার্ড ওয়াটার সার্ভিস ইঞ্জিনিয়ারদের যারা 316 শীথ নির্দিষ্ট করে তাদের অবশ্যই LSI 1.0 এর নিচে রাখতে হবে যখন ক্লোরাইড 200 পিপিএম অতিক্রম করে বা স্কেল ইনহিবিটর অন্তর্ভুক্ত করে যা স্কেল আকারবিদ্যাকে প্রভাবিত করে। এখানে প্রদত্ত পদ্ধতিটি pH, LSI এবং UDC-এর পরিমাপযোগ্য হারের মধ্যে একটি সংযোগ প্রদান করে, যা গ্রাহকদের জলের রসায়ন বেছে নিতে দেয় যা স্কেল{16}}জনিত স্থানীয় ক্ষয় প্রতিরোধ করবে।