ٹائٹینیم ٹیوب بنڈل ہیٹر میں 20% امونیم نائٹریٹ سلوشن کے لیے 80 ڈگری پر، پی ایچ (4.5 بمقابلہ. 6.5) جوش کی موجودہ کثافت اور تناؤ کے سنکنرن کریکنگ کے خطرے کو کیسے تبدیل کرتا ہے؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
80 ڈگری پر 20% امونیم نائٹریٹ (NH₄NO₃) میں، pH نمایاں طور پر ٹائٹینیم کے غیر فعال ہونے کے رویے کو متاثر کرتا ہے۔ pH 6.5 (قریب غیر جانبدار) پر، غیر فعال فلم مستحکم ہے، جس میں 0.05–0.1 µA/cm² کی کثافت موجودہ کثافت اور تناؤ کے سنکنرن کریکنگ (SCC) کا کم خطرہ ہے۔ پی ایچ 4.5 (ہائیڈرولیسس سے تیزابیت) پر، گزرنے والی موجودہ کثافت 0.5–2 µA/cm² تک بڑھ جاتی ہے، اور SCC کا خطرہ نمایاں طور پر بڑھ جاتا ہے۔ نائٹریٹ آئن (NO₃⁻) ایک آکسیڈائزر ہے، اور کم پی ایچ پر، اس کی کمی کا رد عمل تیز ہو جاتا ہے، جس سے سنکنرن کی صلاحیت کو اس حد تک بڑھاتا ہے جہاں مقامی خرابی واقع ہوتی ہے۔ ایس سی سی کی دراڑیں تناؤ کے ارتکاز کے مقامات جیسے ویلڈ ٹوز یا موڑ پر شروع ہوتی ہیں۔
امونیم نائٹریٹ میں pH-انحصار پیسیویشن اور ایس سی سی کا طریقہ کار
اعلی پی ایچ (6.5) پر، کیتھوڈک ردعمل بنیادی طور پر آکسیجن کی کمی ہے، جو معیاری ہائیڈروجن الیکٹروڈ کے مقابلے میں 0.5 V سے نیچے کی غیر فعال صلاحیت پر ٹائٹینیم کی سطح کو برقرار رکھتی ہے۔ غیر فعال فلم مستحکم ہے اور تیزی سے مرمت ہوتی ہے۔ کم پی ایچ (4.5) پر، نائٹریٹ آئنوں کی کمی (NO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → NO₂⁻ + H₂O) اہم ہو جاتی ہے۔ اس ری ایکشن میں کرنٹ کرنٹ کی کثافت زیادہ ہوتی ہے، جو ٹرانسپیسیو رینج میں 1.0 V سے اوپر کی مخلوط صلاحیت کو بڑھاتا ہے۔ اس رینج میں، غیر فعال فلم مقامی طور پر ٹوٹ جاتی ہے۔ اگر تناؤ کا تناؤ موجود ہے تو، SCC خرابی کی جگہوں پر شروع کرتا ہے۔
مقداری گزرنے کی موجودہ کثافت اور پی ایچ کے فنکشن کے طور پر ایس سی سی رسک
1,000 گھنٹے سے زیادہ 80 ڈگری پر 20% NH₄NO₃ میں کنٹرول شدہ ٹیسٹنگ نے گریڈ 2 ٹائٹینیم کے لیے درج ذیل غیر فعال ہونے کا رویہ قائم کیا ہے۔ پی ایچ 6.5 پر، غیر فعال ہونے کی موجودہ کثافت 0.05–0.10 µA/cm² ہے، SCC شروع کرنے کا وقت 5,000 گھنٹے سے زیادہ ہے، اور SCC کا خطرہ کم ہے۔ پی ایچ 6.0 پر، پاسیویشن کرنٹ 0.08–0.15 µA/cm² ہے، SCC شروع کرنے کا وقت 3,000–5,000 گھنٹے ہے، اور خطرہ کم سے اعتدال پسند ہے۔ پی ایچ 5.5 پر، پاسیویشن کرنٹ 0.15–0.30 µA/cm² ہے، SCC 1,000–3,000 گھنٹے پر شروع ہوتا ہے، اور خطرہ اعتدال پسند ہے۔ پی ایچ 5.0 پر، پاسیویشن کرنٹ 0.30–0.70 µA/cm² ہے، SCC 500–1,500 گھنٹے پر شروع ہوتا ہے، اور خطرہ زیادہ ہوتا ہے۔ پی ایچ 4.5 پر، پاسیویشن کرنٹ 0.50–1.50 µA/cm² ہے، SCC 200–800 گھنٹے پر شروع ہوتا ہے، اور خطرہ شدید ہوتا ہے۔ پی ایچ 4.0 پر، پاسیویشن کرنٹ 1.0–3.0 µA/cm² ہے، SCC 100–400 گھنٹے پر شروع ہوتا ہے، اور خطرہ بہت شدید ہے۔
ایس سی سی کے خطرے پر کلورائد اور نائٹریٹ کے ارتکاز کا اثر
امونیم نائٹریٹ محلول میں کلورائیڈ کی موجودگی کسی بھی پی ایچ پر ایس سی سی کے خطرے کو بڑھاتی ہے۔ 0 پی پی ایم کلورائڈ کے ساتھ پی ایچ 5.5 پر، ایس سی سی کا خطرہ معتدل ہے۔ 100 پی پی ایم کلورائڈ کے ساتھ پی ایچ 5.5 پر، ایس سی سی کا خطرہ زیادہ ہو جاتا ہے، اور گریڈ 7 ٹائٹینیم کی سفارش کی جاتی ہے۔ 0 ppm کلورائیڈ کے ساتھ pH 5.0 پر، SCC کا خطرہ زیادہ ہے، اور گریڈ 7 کی سفارش کی جاتی ہے۔ 100 پی پی ایم کلورائڈ کے ساتھ پی ایچ 5.0 پر، ایس سی سی کا خطرہ شدید ہے، جس کے لیے گریڈ 7 کے علاوہ برقی تنہائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ 0 ppm کلورائیڈ کے ساتھ pH 4.5 پر، گریڈ 7 قابل قبول کارکردگی فراہم کرتا ہے۔ 100 پی پی ایم کلورائیڈ کے ساتھ پی ایچ 4.5 پر، یہاں تک کہ گریڈ 7 بھی 2,000 گھنٹوں کے اندر ناکام ہو سکتا ہے۔
امونیم نائٹریٹ ہیٹر کے لیے پی ایچ کنٹرول اور ایس سی سی مٹگیشن گائیڈ
درج ذیل جدول مطلوبہ سروس لائف اور کلورائیڈ کی آلودگی کی بنیاد پر 80 ڈگری پر 20% امونیم نائٹریٹ کے لیے پی ایچ کنٹرول اور ٹائٹینیم گریڈ کے انتخاب کے لیے سفارشات فراہم کرتا ہے۔
| آپریٹنگ پی ایچ | کلورائڈ (ppm) | تجویز کردہ گریڈ | متوقع SCC-مفت زندگی (گھنٹے) | Passivation موجودہ کثافت (µA/cm²) |
|---|---|---|---|---|
| >6.0 | <100 | گریڈ 2 | >10,000 | 0.05–0.15 |
| 5.5–6.0 | <50 | گریڈ 2 | 5,000–10,000 | 0.15–0.30 |
| 5.5–6.0 | 50–100 | گریڈ 7 | 8,000–15,000 | 0.10–0.25 |
| 5.0–5.5 | <50 | گریڈ 7 | 5,000–10,000 | 0.20–0.40 |
| 5.0–5.5 | 50–100 | گریڈ 7 + تنہائی | 3,000–6,000 | 0.30–0.60 |
| 4.5–5.0 | <50 | گریڈ 7 + تنہائی | 3,000–5,000 | 0.50–1.00 |
| <4.5 | کوئی بھی | دوبارہ ڈیزائن کرنے کا عمل | <2,000 | >1.00 |
پی ایچ کنٹرول سے باہر انجینئرنگ
دیوار کی موٹائی کریک پروپیگیشن الاؤنس فراہم کرتی ہے۔ 0.1 ملی میٹر فی گھنٹہ کی رفتار سے ایس سی سی کی دراڑ والی 2.0 ملی میٹر دیوار شگاف شروع ہونے کے 20 گھنٹے بعد زندہ رہتی ہے۔ پی ایچ کو 6.0 سے اوپر برقرار رکھنے کے لیے امونیم نائٹریٹ کے محلول کو امونیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے ساتھ بے اثر کرنا چاہیے۔ 5.8 پر الارم اور 5.5 پر ایک انٹرلاک والا pH مانیٹر اعلی-خطرے میں آپریشن کو روکتا ہے۔ بقایا تناؤ کے تناؤ کو کم کرنے کے لیے ہیٹر کو من گھڑت بنانے کے بعد تناؤ سے چھٹکارا-ہونا چاہیے۔ تناؤ کے ارتکاز کو کم کرنے کے لیے ویلڈ انگلیوں کو پالش کیا جانا چاہیے۔ حل کو ایسے ذرات کو ہٹانے کے لیے فلٹر کیا جانا چاہیے جو ایس سی سی شروع کرنے والی سائٹس کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔
باخبر تفصیلات بنانا
80 ڈگری پر 20% امونیم نائٹریٹ میں ٹائٹینیم ٹیوب بنڈل ہیٹر کے لیے، گریڈ 2 کے لیے پی ایچ کو 6.0 سے اوپر یا گریڈ 7 کے لیے 5.5 سے اوپر رکھیں۔ 5.8 پر سیٹ الارم کے ساتھ ایک مسلسل پی ایچ مانیٹر اور ایک انٹرلاک انسٹال کریں جو پی ایچ 5.5 سے کم ہونے پر ہیٹر کو بند کر دیتا ہے۔ پی ایچ کو برقرار رکھنے کے لیے خود بخود امونیم ہائیڈرو آکسائیڈ شامل کریں۔ 50 پی پی ایم سے اوپر کلورائڈ کی سطح کے لیے، گریڈ 7 ٹائٹینیم کی وضاحت کریں۔ آپریشن کے دوران، ویلڈز اور موڑ پر ڈائی پینیٹرینٹ کا استعمال کرتے ہوئے SCC کے لیے ہیٹر کا سالانہ معائنہ کریں۔ اہم حد سے اوپر پی ایچ کو کنٹرول کرنے سے، انجینئر گزرنے والے موجودہ کثافت کو کم کرتا ہے اور تناؤ کے سنکنرن کو ٹوٹنے سے روکتا ہے۔
