50 ڈگری پر مخلوط HNO₃-HF تیزاب کا استعمال کرتے ہوئے اچار کی لائنوں میں، 5000 آپریٹنگ اوقات کے بعد انٹرگرانولر اٹیک کے لیے ٹائٹینیم گریڈ 2 ہیٹر ٹیوبوں کا کتنی بار معائنہ کیا جانا چاہیے؟

آکسائیڈ اسکیل اور سطح کی نجاست کو دور کرنے کے لیے مخلوط نائٹرک-ہائیڈرو فلورک ایسڈ محلول سٹینلیس سٹیل اور ٹائٹینیم الائے پکلنگ لائنوں میں استعمال کیے جاتے ہیں۔ عام فارمولیشنز 40-60 ڈگری پر 10-20% HNO3 اور 1-5% HF پر مشتمل ہیں۔ ٹائٹینیم گریڈ 2 اکثر ان لائنوں میں وسرجن ہیٹر کے لیے استعمال ہوتا ہے کیونکہ یہ نائٹرک ایسڈ میں ایک غیر فعال تہہ بناتا ہے۔ لیکن ہائیڈرو فلورک ایسڈ (HF) کی موجودگی بنیادی طور پر سنکنرن کے طریقہ کار کو تبدیل کرتی ہے۔ HF غیر فعال فلم کو گھلنشیل hexafluorotitanate (TiF6 2-) کے طور پر تحلیل کرکے ٹائٹینیم پر حملہ کرتا ہے۔ HF اناج کی حدود پر حملہ کر سکتا ہے جو انٹر گرانولر اٹیک (IGA) کا باعث بنتا ہے۔ یکساں سنکنرن کے برعکس، آئی جی اے اناج کی حدود کے ساتھ سطح پر تھوڑی سی تبدیلی کے ساتھ آگے بڑھتا ہے جب تک کہ دانے کاٹ کر گر نہ جائیں۔ مخلوط HNO3-HF پکلنگ لائنوں میں 5,000 گھنٹے سروس کے بعد ماپے گئے IGA کی رسائی کی شرح کی بنیاد پر، کاغذ گریڈ 2 ٹائٹینیم ہیٹر ٹیوبوں کے لیے معائنہ کے وقفوں کی تجویز کرتا ہے۔

تیزاب پر مشتمل HF-میں گرین باؤنڈری اٹیک کا طریقہ کار
مخلوط HNO3-HF تیزاب آکسائڈائز کر رہے ہیں اور عام طور پر ٹائٹینیم کو غیر فعال کرتے ہیں لیکن HF ٹائٹینیم آئنوں کے ساتھ ایک مرکب بناتا ہے اور فلم کی تشکیل کو روکتا ہے۔ سنکنرن کا طریقہ کار فعال تحلیل میں بدل جاتا ہے۔ اناج کی سرحدوں پر تحلیل کی شرح درج ذیل عوامل کی وجہ سے بڑھ جاتی ہے: اناج کی حدود پر نجاست (لوہا، کاربن، آکسیجن) کی علیحدگی؛ اناج کی حدود میں تناؤ کی توانائی میں اضافہ؛ اور خاص کرسٹلوگرافک واقفیت کا ترجیحی حملہ۔

گریڈ 2 ٹائٹینیم (تجارتی طور پر خالص، کم مرکب مواد) کے لیے، اناج کی حدود کے علاقے اناج کے اندرونی حصوں سے کچھ زیادہ رد عمل والے ہوتے ہیں۔ اناج کی باؤنڈری تحلیل کی شرح 50 ڈگری پر عام سنکنرن کی شرح سے 3-10 گنا زیادہ ہے اور HF 0.5 فیصد سے زیادہ ہے۔ طویل نمائش کے بعد، ایک ٹیوب جو سطح پر صرف تھوڑی سی کھدی ہوئی نظر آتی ہے اس میں 50-100 µm گہرے اناج کی باؤنڈری نالی ہوسکتی ہے۔ جب یہ نالی کافی گہرائی تک پہنچ جاتی ہے (عام طور پر دیوار کی موٹائی کا 30-50%)، دانے گر سکتے ہیں اور گڑھے بن سکتے ہیں جو ٹیوب کو تیزی سے سوراخ کر دیتے ہیں۔

مخلوط HNO₃-HF IGA دخول کی شرحیں۔
آئی جی اے کی دخول سے متعلق مقداری ڈیٹا گریڈ 2 کے ٹائٹینیم نمونوں (اینیلڈ، اناج کا سائز 20-40 µm) کے 50 ڈگری پر پکلنگ ایسڈ فارمولیشنز کے کنٹرول شدہ وسرجن ٹیسٹنگ سے حاصل کیا جاتا ہے۔ بے نقاب نمونوں کو کراس سیکشن کیا گیا تھا اور اناج کی حد کے حملے کی زیادہ سے زیادہ گہرائی کو میٹالوگرافی سے ماپا گیا تھا۔

50 ڈگری پر 15% HNO₃ + 3% HF میں عام سنکنرن کی شرح 0.3-0.5 ملی میٹر فی سال ہے (اوسط سٹینلیس سٹیل اچار غسل)۔ IGA ہر سال 1.5-2.5 ملی میٹر کی شرح سے - 5 گنا تیزی سے داخل ہوتا ہے۔ 5,000 گھنٹے کے بعد (تقریباً 7 ماہ کے مسلسل آپریشن) کا حساب لگایا گیا IGA دخول 0.9-1.4 ملی میٹر ہے۔ ایک معیاری 1.65 ملی میٹر وال ٹیوب کے لیے یہ IGA کے ذریعے دیوار کی کھپت کے 55-85% پر لاگو ہوتا ہے، یعنی ٹیوب میں اناج کے گرنے اور سوراخ ہونے کا زیادہ خطرہ ہوتا ہے۔

10% HNO3 + 1% HF (کم جارحانہ، ٹائٹینیم مرکب اچار کے لیے استعمال کیا جاتا ہے) کے لیے عام سنکنرن کی شرح 0.08-0.12 ملی میٹر فی سال ہے۔ آئی جی اے کی رسائی کی شرح 0.3-0.5 ملی میٹر/سال ہے۔ IGA کی رسائی 5,000 گھنٹے کے بعد 0.17-0.29 ملی میٹر ہے، یا 1.65 ملی میٹر کی دیوار کے تقریباً 10-18% ہے۔ یہ ضروری ہے لیکن ضروری نہیں۔"

20% HNO₃ + 5% HF (جارحانہ ہائی-تھرو پٹ اچار) میں عام سنکنرن کی شرح 0.8-1.2 ملی میٹر فی سال ہے جبکہ آئی جی اے کی رسائی کی شرح 4-6 ملی میٹر فی سال ہے۔ 5000 گھنٹے کے بعد 2000-3000 گھنٹے کے بعد 2.3-3.4 ملی میٹر کے IGA کی دخول سے کسی بھی قابل عمل دیوار کی موٹائی کو مکمل طور پر سوراخ کیا جائے گا۔

معائنہ وقفہ قائم کرنا
معائنہ کی فریکوئنسی دیوار کی موٹائی کے 30% IGA دخول پر مبنی ہے، جس مقام پر اناج کے گرنے کا خطرہ زیادہ ہوتا ہے۔ 1.65 ملی میٹر وال ٹیوب کے لیے، 30% 0.5 ملی میٹر IGA گہرائی کے برابر ہے۔

مندرجہ بالا IGA دخول کی شرحوں کی بنیاد پر، 0.5 ملی میٹر IGA گہرائی کا وقت ہے:

15% HNO3 + 3% HF 0.5 mm/(1.5-2.5 mm/yr)=0.2-0.33 سال=1,750-2,900 گھنٹے کے لیے۔ 2000 گھنٹے (تقریبا. 3 ماہ) پر تجویز کردہ معائنہ۔

10% HNO₃ + 1% HF: 0.5 mm/(0.3-0.5 mm/yr)=1.0-1.67 yr=8,800-14,600 h 8,000 گھنٹے (تقریباً 11 ماہ) معائنہ کے لیے ٹھیک ہے

آئی جی اے کی دخول پہلے ہی ایک ٹیوب کے لیے 0.9-1.4 ملی میٹر (55-85% وال) ہے جس نے 15/3 غسل میں 5,000 گھنٹے کام کیا ہے۔ ٹیوب کو فوری طور پر سروس سے ہٹا دیں، اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ یہ باہر کی طرح نظر آتی ہے۔ 10/1 غسل کے لیے، 5,000 گھنٹے 0.17-0.29 ملی میٹر IGA ہے۔ اس مقام پر اصل دخول کی پیمائش کرنے اور باقی زندگی کی پیشن گوئی کرنے کے لیے معائنہ کیا جانا چاہیے۔

درخواست میٹرکس معائنہ کے وقفے
پکلنگ ایسڈز کی ساخت درجہ حرارت کی رسائی کی شرح (ملی میٹر/سال) گریڈ 2 کے IGATtime تا 30% دیوار میں دخول (1.65mm ٹیوب)پہلا معائنہ تجویز کردہ معائنہ کا طریقہ
10% HNO3 + 1% HF 50 ڈگری 0.3-0.5 8,800-14,600 گھنٹے 5,000-6,000 گھنٹے الٹراساؤنڈ دیوار کی پیمائش + میٹالوگرافک نقل
10% HNO3 + 2% HF 50 ڈگری 0.8-1.2 3,700-5,500 گھنٹے 3,000-4,000 گھنٹے الٹراسونک + ایڈی کرنٹ 15% HNO3 + 3% HF 50 ڈگری 1.5-2.5 1,750-2,9200 hrs Ultrasonic hrs ناقابل اعتماد ہٹا دیں اور حصہ
20% HNO₃ + 5% HF 50 ڈگری 4.0-6.0 700-1, 100 گھنٹے 500 گھنٹے گریڈ 2 کے لیے تجویز نہیں کیا گیا؛ گریڈ 7 یا Hastelloy استعمال کریں۔
60 ڈگری پر کوئی بھی ترکیب (بمقابلہ 50 ڈگری) 60 ڈگری 2-3x شرح 50 ڈگری پر 2-3 گنا وقفہ میں کمی کو حسب ضرورت ایڈجسٹ کریں جیسا کہ اوپر آئی جی اے کا پتہ لگانے کے معائنہ کے طریقے
گرین باؤنڈری حملہ ہموار، متوازی دیوار کے نقصان کو پیدا نہیں کرتا ہے، لہذا روایتی الٹراسونک موٹائی کی پیمائش IGA کے لیے عام طور پر مناسب نہیں ہے۔ الٹراسونک سگنل سب سے گہرے اناج کی باؤنڈری نالیوں سے منعکس ہوسکتا ہے، لیکن درمیانی دانے پھر بھی منسلک ہوسکتے ہیں۔ 1.2 ملی میٹر کی موٹائی ریڈنگ (سگنل ٹو گہرے نالی) ان دانوں کے ساتھ ہو سکتی ہے جو 0.8 ملی میٹر اصل باقی دیوار پر حصہ لے گی۔

مزید قابل اعتماد طریقوں میں شامل ہیں:

میٹالوگرافک نقل: پالش شدہ اور اینچڈ ٹیوب کی سطح کے ایک حصے کو سیلولوز ایسٹیٹ پر نقل کیا جاتا ہے اور ٹیوب کو کاٹے بغیر خوردبین کے نیچے اناج کی حد کے حملے کی جانچ کی جاسکتی ہے۔ نقلیں 20-30 µm کی IGA کی گہرائیوں اور اس سے کم کم کا پتہ لگا سکتی ہیں۔

ایڈی کرنٹ ٹیسٹنگ ہائی فریکوئنسی ایڈی کرنٹ (100-500 کلو ہرٹز) گرین باؤنڈری کے منقطع ہونے کے لیے حساس ہوتے ہیں اور ٹیوب کی سطحوں پر آئی جی اے کی شدت کا نقشہ بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

سیکشننگ اور براہ راست پیمائش۔ ضروری ایپلی کیشنز کے لیے، ایک ہیٹر کو ضروری وقفے پر ہٹا دیا جاتا ہے اور متعدد جگہوں پر کراس سیکشنز (سیدھے حصے، موڑ، ویلڈز) کو کاٹا جاتا ہے اور IGA کی گہرائی کو میٹالوگراف کے نیچے ناپا جاتا ہے۔ یہ بقیہ زندگی کی پیشین گوئی کے لیے قطعی ڈیٹا فراہم کرتا ہے۔

50 ڈگری پر 15% HNO3 + 3% HF کے مرکب کے ساتھ اچار والی لائنوں کے لیے ٹائٹینیم گریڈ 2 ہیٹنگ ٹیوبوں کا معائنہ 2000 گھنٹے کے بعد ضروری ہے (تقریباً 3 ماہ مسلسل آپریشن)۔ عام طور پر، 5,000 گھنٹے کے بعد، 1.65 ملی میٹر کی دیوار کا IGA کا دخول 55-%85 ہوگا اور ٹیوب کو تبدیل کیا جانا چاہیے۔ کم جارحانہ 10% HNO3 + 1% HF فارمولیشنز کے لیے، 5,000 گھنٹے کے بعد معائنہ مناسب ہے۔ IGA کی گہرائی کا تعین کرنے کے لیے میٹالوگرافک نقل کا استعمال کیا جانا چاہیے۔ جب آئی جی اے کی گہرائی 0.5 ملی میٹر سے تجاوز کر جائے تو تبدیلی کی جانی چاہیے۔ ٹائٹینیم گریڈ 2 کو ایسڈ فارمولیشنز کے لیے مشورہ نہیں دیا جاتا ہے جہاں HF > 3% یا درجہ حرارت > 50 ڈگری ہو۔ گریڈ 7 (2-3 گنا مضبوط IGA مزاحمت) یا Hastelloy C-276 فراہم کیا جانا چاہئے۔ خریدتے وقت باریک دانوں کے سائز (ASTM 7-8, 20-25 µm) کے ساتھ اینیلڈ نلیاں مانگیں کیونکہ اس میں موٹے دانے والے مواد سے کم IGA کی شرح ہے۔