محیط ہوا کا گیلا-بلب درجہ حرارت ٹائٹینیم ہیٹر کے غیر ڈوبے ہوئے (بخار کے مرحلے) سیکشن کی سنکنرن کی شرح کو کیسے متاثر کرتا ہے؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
The corrosion rate of the unsubmerged (vapor phase) section of a titanium immersion heater being operated by a process engineer in an open tank where the top portion is exposed to vapor and ambient air is directly influenced by the wet-bulb temperature of the ambient air. The equilibrium moisture content on the titanium surface is determined by the wet-bulb temperature. If the wet-bulb temperature is high (e.g., >25 ڈگری، زیادہ نمی)، ٹائٹینیم کی سرد سطح پر نمی گاڑھا ہو جائے گی (اگر سطح کا درجہ حرارت اوس پوائنٹ سے نیچے ہو)۔ گاڑھاپن کی اس تہہ میں تحلیل شدہ گیسیں (آکسیجن، کاربن ڈائی آکسائیڈ، کلورائیڈ) ہوتی ہیں اور یہ سنکنرن ہو سکتی ہیں۔ اگر گیلے-بلب کا درجہ حرارت کم ہے (مثلاً <15 ڈگری، خشک ہوا)، ٹائٹینیم کی سطح خشک اور غیر فعال رہتی ہے اور سنکنرن غیر معمولی ہے۔ مثال کے طور پر، 28 ڈگری کے محیط گیلے بلب کے درجہ حرارت پر تیزابیت والے پانی کے گرم (80 ڈگری) غسل میں ٹائٹینیم ہیٹر 0.05-0.2 ملی میٹر فی سال کی شرح سے غیر ڈوبے ہوئے حصے میں سنکنرن کا شکار ہو سکتا ہے، جب کہ ایک جیسا ہیٹر خشک درجہ حرارت میں 0.2 ملی میٹر (0.10 ڈگری) نہیں ہے سنکنرن
ٹائٹینیم کا بخار فیز سنکنرن میکانزم
ٹائٹینیم ہیٹر کا غیر ڈوبا ہوا حصہ عمل کے مائع اور محیطی ہوا سے بخارات کے سامنے آتا ہے۔ بخارات غیر مستحکم پرجاتیوں (HCl، H2SO4 کی دھند، نامیاتی تیزاب یا پانی کے بخارات) پر مشتمل ہوتے ہیں۔ اگر محیط گیلے-بلب کا درجہ حرارت زیادہ ہے اور سطح کا درجہ حرارت بخارات کے مرکب کے اوس پوائنٹ سے کم ہے-، ٹائٹینیم کی سطح پر نمی کم ہو جائے گی۔ مائع کنڈینسیٹ ایک پتلی الیکٹرولائٹ کوٹنگ (عام طور پر 1-100 µm موٹی) تیار کرتا ہے جو ہوا سے سنکنرن گیسوں (CO₂, SO₂, Cl₂) اور بخارات سے غیر مستحکم تیزاب جذب کرتا ہے۔ یہ فلم اس کے بڑے سطحی رقبے اور حجم کے تناسب کی وجہ سے بہت مخالف ہے اور کیونکہ یہ بخارات بنتے ہی سنکنرن پرجاتیوں کو مرکوز کرتی ہے۔ ان حالات کے تحت ٹائٹینیم کی غیر فعال فلم میں خلل ڈالنا اور بخارات مائع انٹرفیس پر پٹنگ یا کریائس سنکنرن کو شروع کرنا ممکن ہے۔
بخارات کے مرحلے کے سنکنرن کی شرح بمقابلہ گیلے-بلب کا درجہ حرارت
محیطی گیلے-بلب کا درجہ حرارت (ڈگری) رشتہ دار نمی (%) ٹائی سطح پر گاڑھا ہونا (40 ڈگری سطح کے درجہ حرارت پر) بخارات کے مرحلے کے سنکنرن کی شرح (ملی میٹر/سال) خطرے کی غالب نوع کی سطح < 10 < 30 کوئی نہیں (خشک) < 0.0005 میٹر (سوکھنے والا) 0.005-0.01 گھٹا ہوا تیزاب کی دھند کم 15-20 50-70 بار بار (پتلی فلم) 0.01-0.05 تیزابی دھند + کلورائڈز20-25 70-85 مسلسل (پتلی فلم) 0.05-0.15 مرتکز تیزاب + کلورائڈز ہائی 25-30 85-95 ہائی 25-30 85-95 زیادہ 0.0000 مسلسل فلم (5.001 مسلسل) انواع شدید > 30 > 95 فلوڈنگ (ٹپکا ہوا) 0.10-0.20 (دھوایا ہوا) ٹپکنے سے کم کرنا اعتدال پسند (دھوایا ہوا)
وانپ فیز سنکنرن کنٹرول کے لیے ایک منظر نامے پر مبنی گائیڈ
بخارات کی تشکیل مائع عمل محیط گیلے-بلب کا درجہ حرارت (ڈگری) غیر ڈوبے ہوئے حصے میں سنکنرن کا خطرہ کم کرنے کی سفارش کی جاتی ہے
گرم پانی، غیر جانبدار پانی کے بخارات صرف کوئی کم کوئی کارروائی کی ضرورت نہیں۔
HCl کو پتلا کریں (5%) HCl دھند + پانی کے بخارات 15 کم ٹائٹینیم بخارات بنتے ہیں (کوئی اثر نہیں)
HCl دھند + آبی بخارات پتلا HCl (5%) 25 اعتدال پسند بخارات کا مرحلہ سیکشن پی ٹی ایف ای کے ساتھ لیپت
مرتکز HCl (20%) HCl بخارات + پانی کے بخارات 25 بخارات نکالنے کے ساتھ مہر بند ٹینک کا استعمال کریں
گرم نمکین پانی (20% NaCl) پانی کے بخارات + نمک کی دھند 28 ہائی (پٹنگ) الیکٹرو پولش بخارات کے مرحلے کا سیکشن۔ نمک جمع ہونے سے بچنے کے لیے پانی کا اسپرے شامل کریں۔
50% سلفیورک ایسڈH₂SO₄ دھند + آبی بخارات 25 اعتدال سے اونچا لمبا گرم حصہ سطح کو اوس پوائنٹ سے اوپر رکھنے کے لیے
کرومک ایسڈ (پلیٹنگ غسل) کرومک ایسڈ بخارات 20 کم (کرومیٹ روکتا ہے) کسی کارروائی کی ضرورت نہیں ہے (کرومیٹس پاسیویٹ)
نامیاتی سالوینٹ (پانی نہیں) سالوینٹ بخارات کوئی بہت کم پانی کی گاڑھا نہیں ہے۔ سطح خشک ہے۔
وانپ فیز سنکنرن کو کم کرنے کے لیے انجینئرنگ کے طریقے
جب بخارات کا مرحلہ ٹائٹینیم ہیٹر کے غیر ڈوبے ہوئے حصے پر ہوتا ہے تو بلب کا درجہ حرارت زیادہ گیلے- (> 20 ڈگری) کی وجہ سے ہوتا ہے، چار تخفیف موثر ہوتی ہیں۔ پہلی تخفیف یہ ہے کہ گرم حصے کو مائع کی سطح سے اونچا کریں۔ ٹائٹینیم کی سطح کا درجہ حرارت اوس پوائنٹ (مثلاً 25 ڈگری گیلے-بلب کے لیے 45 ڈگری) سے اوپر رکھنا چاہیے تاکہ گاڑھا ہونے سے بچا جا سکے۔ اس کے لیے ہیٹر کی تعمیر کی ضرورت ہے تاکہ حرارتی عنصر ٹائٹینیم میان کو گرم رکھتے ہوئے بخارات کے مرحلے کے علاقے میں پھیل جائے۔ دوسرا تخفیف ایک PTFE یا فلورو پولیمر ہے جو پانی کے اوپر والے حصے پر ڈھانپتا ہے۔ کوٹنگ گاڑھا الیکٹرولائٹ کو ٹائٹینیم کی سطح پر حملہ کرنے سے روکتی ہے۔ حتمی تخفیف یہ ہے کہ بخارات نکالنے کے آلے (ایگزاسٹ ہڈ) کو نصب کیا جائے تاکہ corrosive بخارات کو ہٹایا جا سکے اور ٹینک پر نمی کو کم سے کم کیا جا سکے۔ اگر گیلے بلب کا درجہ حرارت 15 ڈگری سے کم ہو تو گاڑھا ہونے سے گریز کیا جاتا ہے۔ چوتھی تخفیف پانی کے اسپرے یا دھند کو ختم کرنے والے کا استعمال ہے تاکہ غیر ڈوبے ہوئے حصے کو مسلسل صاف کیا جائے تاکہ سنکنرن پرجاتیوں کے ارتکاز کو روکا جا سکے۔
Conclusion: Vapor phase corrosion up to 0.3 mm/year is due to high wet-bulb temperature (>25 ڈگری)
محیطی ہوا کا گیلے-بلب کا درجہ حرارت ٹائٹینیم ہیٹر کے غیر ڈوبے ہوئے (بخار کے مرحلے) حصے کی سنکنرن کی شرح کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔ اگر گیلے-بلب کا درجہ حرارت 15 ڈگری (خشک حالت) سے کم ہے تو ٹائٹینیم کی سطح خشک اور غیر-خشک رہے گی۔ جب گیلے-بلب کا درجہ حرارت 25 ڈگری (مرطوب حالات) سے زیادہ ہوتا ہے، تو ٹھنڈے ٹائٹینیم کی سطح پر نمی گاڑھی ہو جاتی ہے اور الیکٹرولائٹ کی ایک پتلی فلم بنتی ہے، جو سنکنرن گیسوں کو جذب کرتی ہے اور بخارات کے ذریعے پرجاتیوں کو مرتکز کرتی ہے۔ سخت ماحول میں (مثلاً گرم HCl یا اعلی محیطی نمی کے ساتھ نمکین پانی)، بخارات کے مرحلے کے سنکنرن کی شرح 0.15-0.30 ملی میٹر فی سال تک زیادہ ہو سکتی ہے، جس کے نتیجے میں 2-5 سالوں میں غیر ڈوبے ہوئے حصے کو گڑھا اور سوراخ کرنا پڑتا ہے۔ تخفیف میں اوس پوائنٹ کے اوپر والے حصے کو گرم کرنا جو ڈوب نہیں ہے، PTFE کوٹنگز لگانا یا گیلے بلب کے درجہ حرارت کو کم سے کم کرنے کے لیے بخارات نکالنا شامل ہیں۔ سنکنرن بخارات اور اعلی محیطی نمی کے ساتھ کسی بھی درخواست کے لیے، ٹائٹینیم ہیٹر کی وضاحت کرنے کے لیے سپلائر کو متوقع گیلے بلب کے درجہ حرارت کی حد فراہم کرنے کی ضرورت ہوگی تاکہ غیر ڈوبے ہوئے حصے کو مناسب طریقے سے ڈیزائن کیا جا سکے (توسیع شدہ حرارت، کوٹنگ یا مواد کی اپ گریڈنگ)۔
