نائٹرک ایسڈ کی ارتکاز اور درجہ حرارت کے کس مخصوص امتزاج پر 1.6 ملی میٹر 316 سٹینلیس سٹیل شیتھ کو فارماسیوٹیکل ری ایکٹر سروس میں انٹر گرانولر اٹیک کو روکنے کے لیے 12 واٹ فی مربع سینٹی میٹر سے نیچے کی ضرورت ہوتی ہے؟

فارماسیوٹیکل ری ایکٹرز اور کیمیائی ترکیب کے برتنوں کے لیے الیکٹرک وسرجن ہیٹر بنانے والے پروسیس انجینئر اکثر نائٹرک ایسڈ کو غیر فعال کرنے، صفائی کرنے اور رد عمل کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ عام ارتکاز 40-70° C. 316 سٹینلیس سٹیل شیتھ پر 10-30% نائٹرک ایسڈ ہے۔ صفائی کی ضروریات اور سنکنرن مزاحمت کی وجہ سے 1.6 ملی میٹر کی میان عام طور پر فارماسیوٹیکل سروس میں استعمال ہوتی ہے۔ تاہم، جب ویلڈڈ فلینجز یا اٹیچمنٹ استعمال کیے جاتے ہیں، تو گرمی سے متاثرہ زون بعض ارتکاز-درجہ حرارت کے امتزاج پر انٹرگرانولر حملے کے لیے حساس ہو سکتا ہے۔ کاغذ کم از کم حد کی قدروں کی وضاحت کرتا ہے، جس کے نیچے 1.6 ملی میٹر 316 میان کو واٹ کی کثافت میں 12 W/cm² سے کم کرنا چاہیے تاکہ فارماسیوٹیکل ری ایکٹر سروس میں انٹرگرانولر حملے کو روکا جا سکے۔

نائٹرک ایسڈ انٹرگرانولر اٹیک کا طریقہ کار
نائٹرک ایسڈ میں 316 کے لیے، انٹر گرانولر حملہ کرومیم کاربائیڈز کی وجہ سے ہوتا ہے جو ویلڈ گرین باؤنڈری پر ہوتا ہے اور گرمی سے متاثرہ زون میں کرومیم کے پڑوسی علاقوں کو ختم کرتا ہے۔ نائٹرک ایسڈ بنیادی طور پر کرومیم کے ختم ہونے والے علاقوں پر حملہ کرتا ہے جس کے نتیجے میں اناج کی باؤنڈری سنکنرن ہوتی ہے جو کہ فلینج کی نقل مکانی یا میان کے رساؤ کا باعث بن سکتی ہے۔ ارتکاز اور درجہ حرارت کی حساسیت کا انحصار انٹرگرانولر حملے کے لیے۔ 10% نائٹرک ایسڈ میں حملہ صرف 80 ° C پر قابل تعریف ہے۔ 20% نائٹرک ایسڈ میں حد درجہ حرارت 65 ° C ہے۔ 55^0C سے زیادہ درجہ حرارت پر 30% نائٹرک ایسڈ میں حملہ۔ 40% نائٹرک ایسڈ میں، حملہ 45 ڈگری سے اوپر ہوتا ہے۔ ویلڈڈ فلینج کے ساتھ 1.6 ملی میٹر میان کا سب سے زیادہ حساس نقطہ حرارت سے متاثرہ زون ہے۔ واٹ کی کثافت کی وجہ سے، میان کی سطح کا درجہ حرارت عام طور پر بلک ایسڈ درجہ حرارت سے 10-20 ڈگری زیادہ ہوتا ہے۔ میان کی سطح 30% نائٹرک ایسڈ میں 55 ڈگری کے بلک درجہ حرارت پر 73 ڈگری تک پہنچ جاتی ہے جس میں ایک ہیٹر 12 W/cm2 (18 ڈگری اضافہ) پر 55 ڈگری کے انٹرگرانولر حملے کے لیے دہلیز کے اوپر ہوتا ہے۔

1.6 ملی میٹر میان کے لیے کریٹیکل ڈیریٹنگ تھریشولڈز
جب فارماسیوٹیکل سروس سے متعلقہ درجہ حرارت پر نائٹرک ایسڈ میں ڈوبنے کا تجربہ کیا جاتا ہے، تو ویلڈڈ 316 نمونوں کے گرمی سے متاثرہ زون میں انٹر گرانولر حملے کو روکنے کے لیے 1.6 ملی میٹر وال شیتھ کے لیے درج ذیل واٹ کثافت کی حدود لاگو ہوتی ہیں:

نائٹرک ایسڈ کا ارتکاز بلک ایسڈ کا درجہ حرارت زیادہ سے زیادہ میان سطح کا درجہ حرارت بغیر کسی انٹرگرانولر اٹیک کے لیے زیادہ سے زیادہ قابل اجازت واٹ کثافت 1.6 ملی میٹر میان کے لیے (10 ڈبلیو/سینٹی میٹر پر 15 ڈگری اضافہ) زیادہ واٹ کی کثافت پر حملہ کرنے کا متوقع وقت 10% 50 ڈگری سافی 2 سینٹی میٹر 80 میٹر پر کثافت 10% 60 ڈگری 80 ڈگری 13 W/cm2 12 W/cm پر محفوظ 316L ترجیحی 20% 40°C 65°C 17W/cm² محفوظ 12W/cm² پر محفوظ
20% 60°C 65°C 3 W/cm² استعمال کریں 316L یا annealed 30% 35°C 55°C 13 W/cm² محفوظ پر 12 W/cm² 30% 40°C 55°C 10 W/cm² ڈیریٹنگ کی سفارش کی گئی ہے
30% 50 ڈگری 55 ڈگری 3 W/cm² 316L یا اپ گریڈ مصر استعمال کریں
40%30°C 45°C 10W/cm² ڈیریٹنگ تجویز کی گئی 40%35°C 45°C 7 W/cm² ڈیریٹنگ درکار ہے
40% 40°C 45°C 3 W/cm² 316 کی سفارش نہیں کی گئی۔
فارماسیوٹیکل ری ایکٹر میں، 12 W/cm2 پر 1.6 ملی میٹر میان کی میان کی سطح کا درجہ حرارت 55 ڈگری بلک درجہ حرارت پر 20% نائٹرک ایسڈ کے لیے 65 ڈگری سے تقریباً 70 ڈگری تک بڑھ جاتا ہے۔ 6-12 مہینوں میں انٹر-دانہ دار حملہ ہو سکتا ہے۔ 8 W/cm² (13°C اضافہ، 68°C سطح) تک ڈیریٹنگ اب بھی معیار سے تجاوز کرتا ہے

12 W/cm² آپریشن کے لیے محفوظ آپریٹنگ لفافہ
نیچے دی گئی جدول 1.6 ملی میٹر 316 میان کے لیے 12 W/cm² (18°C اضافہ) پر نائٹرک ایسڈ کا زیادہ سے زیادہ محفوظ بلک درجہ حرارت ظاہر کرتی ہے تاکہ ویلڈ ہیٹ-متاثرہ زون میں انٹر گرانولر حملے کو روکا جا سکے۔

نائٹرک ایسڈ کی حراستی زیادہ سے زیادہ محفوظ بلک درجہ حرارت 12 W/cm² (18°C اضافہ) پر میان سطح کا درجہ حرارت زیادہ سے زیادہ محفوظ بلک پر ضروری کارروائی زیادہ سے زیادہ 10% 62°C 80°C 12 W/cm² سے کم ڈیریٹنگ 15%52°C 72°C 4% Derating درکار ہے 65°C ڈیریٹنگ درکار ہے 25%42°C 60°C 316L استعمال کریں یا 30%37°C 55°C 316L درکار ہے 35%32°C 50°C اپ گریڈ مصر کی تجویز کردہ 40%27°C 45°C 316 موزوں نہیں ہے
50 °C بلک درجہ حرارت پر 12 W/cm² کے ساتھ 20% نائٹرک ایسڈ والے فارماسیوٹیکل ری ایکٹر کے لیے محفوظ بلک حد 47°C ہے۔ ہیٹر 50 ڈگری سینٹی گریڈ تک محفوظ ہے۔ اس میں انٹرگرانولر حملے کا زیادہ خطرہ ہے۔ واٹ کی کثافت کو 8 W/cm² (13° اضافہ، 63° سطح) تک کم کرنے کی تجویز کریں یا 316L گریڈ مواد کی وضاحت کریں۔

انٹرگرانولر اٹیک سے بچنے کے لیے ڈیزائن میں تبدیلیاں
دواسازی کے عمل کے حالات کے لیے جن کے لیے نائٹرک ایسڈ کی ارتکاز اور درجہ حرارت حملہ کی حد کے قریب ہونا ضروری ہے، تین ڈیزائن ایڈجسٹمنٹ 12 ڈبلیو/سینٹی میٹر سے کم کے بغیر انٹرگرانولر حملے کو روک سکتے ہیں۔ سب سے پہلے روایتی 316 کی بجائے 316L (کم کاربن، زیادہ سے زیادہ .03%) کا انتخاب کرنا ہے۔ کم کاربن کا مواد ویلڈنگ کے دوران کرومیم کاربائیڈ کی بارش کو کم کرتا ہے اور حملے کی حد کو 10–15°C بڑھاتا ہے دوسری بہتری فلینج اٹیچمنٹ ایریا کی پوسٹ-ویلڈ اینیلنگ ہے۔ 1050°C پر مقامی انڈکشن اینیل کرومیم کاربائیڈز کو ہٹاتا ہے اور سنکنرن مزاحمت کو بحال کرتا ہے۔ حتمی تبدیلی ایک ویلڈ اوورلے یا پہنے ہوئے فلینج کو استعمال کرنا ہے جس میں 316 میان کو مناسب لیکن کم حساسیت والے مرکب-میں ویلڈ کیا جاتا ہے۔ دواسازی کے ری ایکٹرز کے لیے جو 50°C پر مسلسل آپریشن کے ساتھ 30% نائٹرک ایسڈ کی ضرورت ہوتی ہے، انجینئرز کو اعلیٰ سلکان سٹینلیس سٹیل جیسے Durimet 20 یا Alloy 825 میں اپ گریڈ کرنا چاہیے۔ فارماسیوٹیکل نائٹرک ایسڈ آپریشن کے لیے ہیٹر کی وضاحت کرتے وقت ہمیشہ ویلڈڈ اٹیچمنٹ کی وضاحت کریں۔ 15% ارتکاز یا 50°C سے زیادہ تمام ایپلی کیشنز کے لیے 316L (معیاری 316 نہیں) کی وضاحت کریں۔ اناج کی حدود پر انٹر گرانولر حملہ نائٹرک ایسڈ میں ویلڈیڈ 1.6 ملی میٹر میان کی فلینج ڈیٹیچمنٹ کو پھیلاتا ہے اور اکثر بہت کم بصری انتباہ کے ساتھ ہوتا ہے۔ فارماسیوٹیکل ری ایکٹرز کے قابل اعتماد کام کے لیے مناسب مواد کا انتخاب اور واٹ کی کثافت کا انتظام اہم ہے۔