একটি 316 স্টেইনলেস স্টীল হিটার শীথ এবং এর মাউন্টিং ফ্ল্যাঞ্জের মধ্যে কী ক্রিটিক্যাল ক্রাইভস গ্যাপ প্রস্থ 80 ডিগ্রিতে 200 পিপিএম ক্লোরাইড জলে ত্বরিত পিটিং শুরু করে

অক্সিজেন হ্রাস এবং স্থানীয় অম্লকরণের জ্যামিতিক সীমা

খাপ এবং মাউন্টিং কম্পোনেন্টের মধ্যে ফাটল হল ফ্ল্যাঞ্জ বা ট্যাঙ্কের দেয়ালের মাধ্যমে মাউন্ট করা 316টি স্টেইনলেস স্টিলের এনকেসড ইমর্শন হিটারের স্থানীয় ক্ষয়ের জন্য সবচেয়ে সংবেদনশীল স্থান। ক্লোরাইডের ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে যখন ফাটলের ব্যবধান একটি গুরুতর প্রস্থে হ্রাস করা হয়, সাধারণত 0.1 মিমি এবং 0.5 মিমি, তখন বাল্ক জলের প্রবেশ সীমাবদ্ধ থাকে এবং ফাটল থেকে অক্সিজেন হ্রাস পায়। পরবর্তীকালে, ক্লোরাইডের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং pH হ্রাস পায়, যার ফলে ত্বরিত পিটিং এবং ফাটল ক্ষয় হয়। 200 পিপিএম ক্লোরাইড জলে 0.3 মিমি-এর কম ফাটল ফাঁক সহ একটি 316 খাপ 80 ডিগ্রিতে 6-12 মাসের মধ্যে ফাটল ক্ষয় শুরু করবে, কিন্তু 0.5 মিমি-এর বেশি ফাটল ফাঁক সহ অভিন্ন খাপ 5+ বছর ধরে নিষ্ক্রিয় থাকবে৷ এই নিবন্ধটি সাধারণ গরম জলের পরিস্থিতিতে 316টি খাপের জন্য প্রয়োজনীয় ফাটল ফাঁক প্রস্থ অনুমান করে এবং ফাটল মুক্ত মাউন্ট করার জন্য নকশার মানদণ্ড দেয়।

ফাটল জারা শুরু করার জন্য ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মেকানিজম

316 স্টেইনলেস স্টিলের ক্রাইভস ক্ষয় শুরু হয় যখন একটি ফাটলের জ্যামিতি ফিসারের মধ্যে ধাতব পৃষ্ঠে বাল্ক দ্রবণ থেকে অক্সিজেনের সংবহনশীল এবং বিচ্ছুরিত স্থানান্তরকে বাধা দেয়। অক্সিজেন ক্যাথোডিক প্রক্রিয়া (অক্সিজেন হ্রাস) দ্বারা ক্র্যাভিসের অভ্যন্তরে গ্রহণ করা হয় এবং বাল্ক দ্রবণটি বায়ুবাহিত হওয়ার সময় স্থানীয় অক্সিজেনের ঘনত্ব শূন্যের কাছাকাছি হয়ে যায়। এই সম্ভাব্য পার্থক্য একটি গ্যালভানিক কোষ প্রতিষ্ঠা করে। ফাটলের বাইরের সীমানা (অত্যধিক অক্সিজেনযুক্ত) ক্যাথোডে পরিণত হয় এবং ফাটলের অভ্যন্তরীণ অংশ (ডিঅক্সিজেনযুক্ত) অ্যানোডে পরিণত হয়। ক্লোরাইড আয়নগুলি চার্জকে নিরপেক্ষ করার জন্য ফাটলের মধ্যে আকৃষ্ট হয়, যা বাল্কের তুলনায় 10-100 গুণ ঘনত্ব অর্জন করে। দ্রবীভূত ধাতব আয়নগুলির একযোগে হাইড্রোলাইসিস (Fe 3+ , Cr 3+ ) হাইড্রোজেন আয়ন তৈরি করে এবং স্থানীয় pH 2-4-এ কমিয়ে দেয়। 316-এ প্যাসিভ ফিল্মের ভাঙ্গনের উপর উচ্চ ক্লোরাইড এবং কম পিএইচ-এর প্রভাব দ্রুত অ্যানোডিক দ্রবীভূত করার জন্য অধ্যয়ন করা হয়েছিল। গুরুত্বপূর্ণ ফাঁক প্রস্থ হল সর্বশ্রেষ্ঠ ব্যবধানের প্রস্থ যা অক্সিজেন প্রসারণ অক্সিজেন খরচের জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে পারে না। স্থির বা নিম্ন-প্রবাহের সেটিংসে এই গুরুত্বপূর্ণ ব্যবধানটি সাধারণত 0.3 এবং 0.5 মিমি। 0.5 মিমি এর চেয়ে বড় ব্যবধানগুলি নিষ্ক্রিয়তা বজায় রাখতে পর্যাপ্ত অক্সিজেনের প্রবেশের অনুমতি দেয়। যদি ফাঁকগুলি 0.3 মিমি চওড়ার কম হয়, তবে তারা কয়েক ঘন্টা থেকে দিনের মধ্যে ডিঅক্সিজেনযুক্ত হয়ে যায় এবং কম ক্লোরাইডযুক্ত জলেও ফাটল ক্ষয় দ্বারা আক্রান্ত হয়।

200 পিপিএম ক্লোরাইড পরিমানে 80 ডিগ্রীতে 316 এর ক্রাইভস ক্ষয়ের জন্য থ্রেশহোল্ড।

80 ডিগ্রীতে বায়ুযুক্ত 200 পিপিএম ক্লোরাইড জলে হিটার শীট পৃষ্ঠের প্রতিনিধিত্বকারী 316 স্টেইনলেস স্টীল শীটগুলিতে নিয়ন্ত্রিত ফাঁক প্রস্থ সহ ক্রাইভস ফরমারগুলির সাথে পদ্ধতিগত পরীক্ষা ফাটল জারা শুরুর জন্য গুরুত্বপূর্ণ ফাটল ফাঁক নির্ধারণ করেছে। পরীক্ষাটি 12 মাস দীর্ঘ ছিল, ইউনিটগুলিকে পর্যায়ক্রমে আলাদা করা হয়েছিল এবং আক্রমণের জন্য পরীক্ষা করা হয়েছিল। ফলাফল 0.4 মিমি থেকে 0.5 মিমি ব্যবধানের প্রস্থের আকস্মিক পরিবর্তন প্রদর্শন করে। 6 মাসের মধ্যে 0.4 মিমি বা তার নীচে সমস্ত নমুনাগুলিতে ফাটল জারা শুরু হয়েছিল। গ্যাপ .5 মিমি বা তার বেশি পুরো 12 মাস আক্রমণমুক্ত ছিল। দীর্ঘায়িত পরিচর্যার জন্য এক্সট্রাপোলেটিং, 0.5-0.8 মিমি ব্যবধান 3-5 বছর পরে প্রতিকূল জলের রসায়ন বা তাপ সাইক্লিংয়ের উপস্থিতিতে আক্রমণ শুরু করতে পারে যা ঘনত্বের প্রভাব তৈরি করে। 316টি খাপের জন্য ফাটল জারা শুরু হওয়ার বিস্তারিত সময় নিচের সারণীতে ফাঁক প্রস্থ, ক্লোরাইডের ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার ফাংশন হিসাবে দেওয়া হয়েছে।

ক্রাইভস গ্যাপ প্রস্থ (মিমি) ক্লোরাইড ঘনত্ব (পিপিএম) তাপমাত্রা (ডিগ্রী) ফাটল ক্ষয় শুরু করার সময় ছিদ্র করার সময় (দীক্ষার পর 1.5 মিমি প্রাচীর) 5 বছরের পরিষেবার জন্য প্রস্তাবিত<0.1 (tight contact) 200 80 <1 month 3-6 months No 0.1-0.2 200 80 1-3 months 3-6 monthsNo 0.2-0.3 200 80 3-6 months 6-12 months No
0.3-0.4 200 80 6-9 মাস 9-18 মাস না 0.4-0.5 200 80 9-12 মাস 12-24 মাস প্রান্তিক
0.5-0.7 200 80 >24 মাস (শুরু নাও হতে পারে) -হ্যাঁ (পরীক্ষা সহ)
0.7-1.0 200 80 >60 মাস - হ্যাঁ1.0 (ওপেন গ্যাপ) 200 80 কোনও ফাটল জারা নেই - হ্যাঁ
0.5-0.7 500 80 6-12 months 12-18 months No 0.5-0.7 200 60 >60 মাস হ্যাঁ
0.3-0.5 200 60 12-24 মাস 24-36 মাস হিটার মাউন্টিং অ্যাসেম্বলিতে জ্যামিতিক ফাটল পর্যবেক্ষণের সাথে গ্রহণযোগ্য

ফ্ল্যাঞ্জড নিমজ্জন উনানগুলির জন্য তিনটি ঘন ঘন ডিজাইনের উপাদানগুলি ফাঁক প্রস্থের সাথে ফাটল সৃষ্টি করে যা প্রায়শই গুরুত্বপূর্ণ প্রান্তিকের নীচে থাকে। প্রথমটি হল কম্প্রেশন ফিটিং বা গ্যাসকেটেড ফ্ল্যাঞ্জ যেখানে খাপটি একটি ইলাস্টোমেরিক বা PTFE সিলের মধ্য দিয়ে যায় যা ধাতুর বিরুদ্ধে সংকুচিত হয়। যোগাযোগের স্থানগুলিতে যোগাযোগের চাপ ব্যবধানকে প্রায় শূন্যে কমিয়ে দিতে পারে, যখন যোগাযোগ বিন্দুর পাশের এলাকায় এখনও 0.1-0.2 মিমি ফাঁক থাকতে পারে। দ্বিতীয় ধরনের হল ঢালাই বা থ্রেডেড বুশিং যেখানে খাপটি 0.2-0.3 মিমি ক্লিয়ারেন্স হোল সহ একটি ফ্ল্যাঞ্জ ব্লকে রাখা হয়। এই ছাড়পত্রটি এখনও সমাবেশের জন্য প্রয়োজনীয় ক্রিটিক্যাল ক্রাইভস রেঞ্জের মধ্যে রয়েছে। তৃতীয়টি হল স্কেল বা ধ্বংসাবশেষ যা খাপ এবং একটি টাইট ফিটিং টিউব শীটের মধ্যে তৈরি হয়, যা সাব-ক্রিটিকাল ফিসারের নেটওয়ার্কে একটি বড় ব্যবধান কমিয়ে দেয়। নতুন হিটার ডিজাইনে ফাটলের ক্ষয় হওয়ার সম্ভাবনা কমাতে ন্যূনতম 1.0 মিমি (1.0-1.5 মিমি ক্লিয়ারেন্স সহ বুশিং ব্যবহার করে) ব্যবধান নির্ধারণ করা হয়েছে। সলিড ফ্ল্যাঞ্জ ব্যবহার করে বিদ্যমান ডিজাইনগুলিকে অবশ্যই ওপেন সাপোর্ট ব্র্যাকেট বা ক্ল্যাম্প দ্বারা প্রতিস্থাপিত করতে হবে, যেখানে খাপটি বিচ্ছিন্ন দাগে সংযোগ করে (অন্য কোথাও খোলা ফাঁকের সাথে তিন বা চার পয়েন্টের যোগাযোগ), ক্রমাগত ফাটলের জ্যামিতি ব্যাহত করে।

অনিবার্য জটিল ফাঁকের জন্য প্রশমন কৌশল

যদি ডিজাইনের পরামিতিগুলির জন্য 0.5 মিমি থেকে কম ফাটলের ফাঁক প্রয়োজন হয়, যেমন উচ্চ চাপের ফ্ল্যাঞ্জ সিলগুলিতে যেখানে কঠোর সহনশীলতা প্রয়োজন, তিনটি প্রশমন ব্যবস্থা ব্যবহার করা হয় ফাটল ক্ষয় রোধ করতে। প্রথম এবং সবচেয়ে সফল হল পলিমারিক বা ইলাস্টোমেরিক গ্যাসকেটের প্রয়োগ যা ফিসার থেকে পানিকে সম্পূর্ণরূপে নিষিদ্ধ করে। কোনো ইলেক্ট্রোলাইট ফাটলে প্রবেশ করে না, এবং তাই ক্লোরাইডের ঘনত্ব এবং অক্সিজেন হ্রাস একটি সংকুচিত PTFE বা EPDM গ্যাসকেট দ্বারা সরবরাহ করা জলরোধী বন্ধের দ্বারা এড়ানো যায়। এই পদ্ধতির জন্য গ্যাসকেট উপাদানকে তরল তাপমাত্রার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে (EPDM 120 ডিগ্রি পর্যন্ত, PTFE 250 ডিগ্রি পর্যন্ত)। দ্বিতীয় পন্থাটি হল মাউন্টিং সাইটে খাপের জন্য আরও ফাটল-প্রতিরোধী খাদ বেছে নেওয়া, অ্যালয় 625 বা টাইটানিয়ামের একটি ঢালাই ট্রানজিশন পিস ব্যবহার করে। এই উপকরণগুলির মধ্যে 0.1 মিমি-এর কম ক্রিটিক্যাল ফাটল ফাঁক রয়েছে তাই এমনকি টাইট ক্লিয়ারেন্সও আক্রমণ শুরু করতে পারে না। তৃতীয় বিকল্পটি ক্যাথোডিক সুরক্ষা। যদি হিটারের খাপটি একটি বলিদানকারী দস্তা বা অ্যালুমিনিয়াম অ্যানোডের সাথে বন্ধন করা হয়, তাহলে ফাটলের ভিতরের সম্ভাব্যতা পিটিং সম্ভাবনার নীচে নামানো যেতে পারে, তবে এর জন্য খাপের হাইড্রোজেন ক্ষয় এড়াতে যত্নশীল নকশার প্রয়োজন।

ফিল্ডে ইনস্টল করা হিটারে ক্রাইভস জারা সনাক্তকরণ

পরিষেবাতে হিটারগুলি মাউন্টিং ফ্ল্যাঞ্জে ফাটল ক্ষয় প্রদর্শন করবে পিটিং বা সাধারণ অপচয়ের রিং হিসাবে অবিলম্বে ফ্ল্যাঞ্জ বা গ্যাসকেটের সংলগ্ন, সাধারণত যোগাযোগের বিন্দু থেকে 1 থেকে 5 মিমি। আক্রমণ সাধারণত গভীর হয় যখন ফাটলের ফাঁক সবচেয়ে ছোট হয়। আপনি যদি একটি বিচ্ছিন্ন ফ্ল্যাঞ্জের নীচে তাকান তবে আপনি দেখতে পাবেন যে ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চলটি একটি অন্ধকার পিটযুক্ত ব্যান্ড যেখানে কোনও উজ্জ্বল ধাতু দেখা যাচ্ছে না। জারা পণ্য সাধারণত সবুজ নিকেল ক্লোরাইড লবণ অন্তর্ভুক্ত. যদি হিটারটি 1-2 বছরেরও বেশি সময় ধরে পরিষেবাতে থাকে এবং জলে 100 পিপিএম-এর উপরে ক্লোরাইড থাকে, তবে যখনই কোনও কারণে একটি ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত হিটার অপসারণ করা হয় তখন ক্র্যাভিস ক্ষয় সন্দেহ করা উচিত। প্রতিস্থাপনের জন্য নতুন হিটারটি অবশ্যই একটি ফাঁক খোলা নকশা (1.0 মিমি ক্লিয়ারেন্সের চেয়ে বড় বা সমান) বা সম্পূর্ণ সিলিং গ্যাসকেট যাতে কোনো ইলেক্ট্রোলাইট প্রবেশের অনুমতি দেয় না।

উপসংহার: কোন ফাটল মাউন্টিং সহ নির্ভরযোগ্য পরিষেবা

200 পিপিএম ক্লোরাইড জলে 80 ডিগ্রীতে 316টি স্টেইনলেস স্টীলের আবৃত নিমজ্জন হিটারে 12 মাসের মধ্যে 0.5 মিমি এর নিচে ফাটলের ফাঁক প্রস্থের জন্য ক্রাইভস ক্ষয় শুরু হয়েছে এবং 24 মাসের মধ্যে ছিদ্র হয়েছে। ব্যবধান 0.7 মিমি-এর বেশি হলে, ইউনিটটি 5+ বছরের ঝামেলামুক্ত পরিষেবার গ্যারান্টি দেবে। ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত হিটার বাছাই করার সময়, আপনার কাছে তিনটি বিকল্প রয়েছে: মাউন্টটি ডিজাইন করুন যাতে আপনার খাপ এবং যে কোনও সংলগ্ন ধাতব পৃষ্ঠের মধ্যে কমপক্ষে 1.0 মিমি ক্লিয়ারেন্স থাকে, একটি সম্পূর্ণ সিলিং গ্যাসকেট ব্যবহার করুন যাতে ফাটল অঞ্চলে জল প্রবেশ করতে না পারে, বা খাপের উপাদানটিকে ইন্টারফেসে আরও ক্র্যাভিস{11}}প্রতিরোধী খাদে আপগ্রেড করুন৷ এখানে প্রদত্ত পদ্ধতিটি ক্রেতাদের মাউন্টিং জ্যামিতি নির্দিষ্ট করতে দেয় যা ক্লোরাইডে কাজ করা ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত 316 নিমজ্জন হিটারগুলিতে অকাল ব্যর্থতার সবচেয়ে সাধারণ কারণগুলিকে এড়াতে{14}} ক্রেভিস গ্যাপ প্রস্থকে শুরু করার জন্য পরিমাপযোগ্য সময়সীমার সাথে সম্পর্কিত করে গরম জল বহন করে৷