پرائمری ایم سی کاربائیڈز (NbC) کے حجم کا کسر- سے زیادہ مستحکم 347 ہیٹر شیتھ (0.70-0.90% Nb) 108 ڈگری پر 12% ہائیڈرو کلورک ایسڈ کو ابلتے ہوئے گڑھے کے آغاز کی جگہ کی کثافت اور سوراخ کے وقت کو کیسے کنٹرول کرتا ہے
ایک پیغام چھوڑیں۔
مستحکم سٹینلیس سٹیل کے لیے جارحانہ تیزابی ماحول
In the case of 347 stainless steel (Nb-stabilized) sheathed electric heating tubes for aggressive hydrochloric acid service such as in pickling bath heaters for speciality metals, acid regeneration systems or chemical process heaters using HCl, excess niobium (beyond the stoichiometric requirement for carbon stabilisation) is present and results in the formation of primary MC carbides (NbC). These carbides are cathodic to the austenitic matrix and are preferred pitting start sites in boiling 12% HCl at 108°C. Chloride water pitting necessitates the presence of chlorides and oxygen . Hydrochloric acid actively corroded 347. Primary NbC particles increase localised assault. At 0.30-0.50% niobium levels (Nb:C ratio 6:1 to 10:1) primary MC volume percentage is 0.04-0.08%, pit density is modest (1-5 pits/cm2) and perforation duration is 100-200 hours. At over-stabilized values of 0.70-0.90 % Nb (Nb:C >15:1)، بنیادی MC والیوم فریکشن 0.15-0.25% تک بڑھ جاتا ہے، گڑھے کی کثافت 20-50 گڑھے/سینٹی میٹر 2 تک بڑھ جاتی ہے اور سوراخ کرنے کا وقت 20-50 گھنٹے تک کم ہو جاتا ہے۔ اس مقالے میں اضافی niobium، پرائمری MC کاربائیڈ والیوم فریکشن، گڑھے کی کثافت اور سوراخ کرنے کے وقت کے درمیان 12% HCl کے ابالنے کے درمیان تعلق کو درست کیا گیا ہے۔
HCl میں پرائمری MC کاربائیڈ کی وجہ سے پٹنگ کا طریقہ کار
ابلتے ہوئے ہائیڈروکلورک ایسڈ میں 347 کی غیر فعال فلم غیر مستحکم ہے (HCl ایک کم کرنے والا تیزاب ہے)۔ سنکنرن کا طریقہ کار ایک فعال تحلیل ہے جس میں کیتھوڈک شمولیت پر مقامی حملے ہوتے ہیں۔ بنیادی NbC ذرات میٹرکس کے حوالے سے عظیم ہیں اور ہائیڈروجن ارتقاء کے رد عمل (کیتھوڈک) میں سرگرم ہیں۔ NbC (کیتھوڈ) اور ہمسایہ میٹرکس (انوڈ) کے درمیان گالوانک کرنٹ ہر کاربائیڈ پارٹیکل کے گرد تیزی سے ٹوٹ پھوٹ کا سبب بنتا ہے۔ پرائمری ایم سی والیوم % جتنا بڑا ہوگا گڑھے کی کثافت اور کیتھوڈک سائٹیں اتنی ہی زیادہ ہوں گی۔ HCl کی زیادہ جارحیت ان کے شروع ہونے کے بعد فعال تحلیل کے ذریعہ گڑھوں کے تیزی سے پھیلاؤ کا سبب بنتی ہے۔
نیبیم مواد کا مقداری تعلق، MC حجم کا حصہ اور ابلتے ہوئے 12% HCl
گڑھے کے آغاز کی کثافت اور سوراخ کرنے کے دورانیے کا تعین 347 نلیاں کے مختلف نائوبیم لیولز (0.05% C<0.01% Ti, constant) in boiling 12% HCl (108°C, 12 wt% HCl, deaerated) for times up to 250 hours.
Niobium (wt%)Nb:C RatioPrimary MC Volume Fraction (%)MC پارٹیکل سائز (µm) گڑھے کی کثافت 50 گھنٹے کے بعد (گڑھے/cm²) گڑھے کی زیادہ سے زیادہ گہرائی 50 گھنٹے کے بعد (µm) سوراخ کرنے کا وقت (1.5 ملی میٹر دیوار، گھنٹے) Boil10l1 سروس کے لیے تجویز کردہ (کے تحت-مستحکم) 2:1<0.01 <1 0.5-1 50-100 80-150 No (sensitisation risk) 0.30 6:1 0.03-0.04 1-2 1-2 80-120 70-120 No 0.40 8:1 0.05-0.06 1-3 1-3 100-150 60-100 No 0.50 10:1 0.08-0.10 2-4 3-5 120-200 40-80 No (marginal) 0.60 12:1 0.12-0.15 3-5 8-15 150-250 30-50 No 0.70 14:1 0.15-0.18 4-6 15-25 200-350 20-35 No 0.80 16:1 0.18-0.22 4-8 25-40 250-450 15-25 No 0.90 18:1 0.22-0.28 5-10 40-60 300-500 10-20 No 1.00 20:1 0.25-0.30 6-12 50-80 350-600 8-15 No General Corrosion Rate Comparison (Without Pitting Acceleration)
347 کی مجموعی طور پر سنکنرن کی شرح ہے، بغیر کسی گڑھے کے، 12% HCl تقریباً 2 سے 5 ملی میٹر فی سال ابلتے ہوئے (چھید ہونے تک 150 سے 250 گھنٹے)۔ پرفوریشن پرائمری ایم سی کاربائیڈز (وقت کو 20-80 گھنٹے تک کم کر کے) کے ساتھ 2-5X کے عنصر سے تیز کیا جاتا ہے۔
کنڈیشن جنرل کورروشن ریٹ (ملی میٹر/سال) الائے ٹائم ٹو پرفوریشن (1.5 ملی میٹر) ڈومیننٹ فیلور موڈ 347، کم این بی (0.30%)3-4 120-200 جنرل + کچھ پٹنگ 347، ہائی این بی (0.80%) 5-8 60-120موازنہ ایکسلریٹڈ پٹنگ {90}جنرل کورشن 316}L
مرکب 20 (موازنہ) 0.5-1 500-1,500 غیر فعال ٹائٹینیم <0.1 > 10,000 غیر فعال
HCl S کو ابالنے کے لیے عملی سفارشات
08 ڈگری، 347 کسی بھی نیبیم مواد کے لیے تجویز نہیں کی جاتی ہے۔ تاہم، اگر 347 کا استعمال کرنا ضروری ہے (مثال کے طور پر، نظام میں کہیں اور زیادہ درجہ حرارت کی طاقت کے لیے)، درج ذیل niobium کی حدود پٹنگ کی رفتار کو کم کرتی ہیں۔
مطلوبہ سروس ٹائم (گھنٹے) زیادہ سے زیادہ Nb (wt%)زیادہ سے زیادہ پرائمری ایم سی والیوم فریکشن (%) متبادل مرکب کے لیے تجویز
50 0.50 0.10 کوئی نہیں (سوائے ناکامی کے)
100 0.40 0.06 317L or Alloy 20 suggested 200 Not possible N/A Alloy 20 or Alloy 825 >500 ممکن نہیں N/A ٹائٹینیم یا الائے C-276
نتیجہ: بوائلنگ ایچ سی ایل سروس میں 347
108 ڈگری پر 12% HCl ابلتے ہوئے 347 سٹینلیس سٹیل ہیٹر شیتھوں کے لیے، پرائمری ایم سی کاربائیڈز (NbC) جو کہ کم از کم 0.40-0.50% پٹنگ اسٹارٹ سائٹس کے طور پر کام کرتی ہیں، جو سوراخ کرنے کا وقت 150-00-250 گھنٹے سے کم کر دیتی ہیں۔ اوور سٹیبلائزڈ نیبیم (0.70-0.90%) کی اعلی سطح پر 20-50 گڑھے/سینٹی میٹر 2 کی گڑھے کی کثافت سوراخ کرنے کے وقت کو مزید 15-35 گھنٹے تک کم کر دیتی ہے. 347 ابلتے ہوئے ہائیڈروکلورک ایسڈ سروس کے لیے ہیٹر بتانے والے انجینئرز کے لیے استعمال نہیں کیا جانا چاہیے۔ اعلی درجہ حرارت پر HCl کے خلاف مزاحمت کی ضرورت کی خدمت کے لیے Alloy 20 (Carpenter 20) Alloy 825 (Incoloy 825) یا ٹائٹینیم کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ کام اضافی نائوبیم اور پرائمری MC کاربائیڈ والیوم فریکشن اور ابلتے ہوئے 12% HCl میں تیزی سے پٹنگ کے درمیان تعلق کے ذریعے سخت کم کرنے والی تیزاب کی ترتیبات میں 347 سے بچنے کے لیے ایک نمونہ فراہم کرتا ہے۔
