تیز الفا-کیس گروتھ سے بچنے کے لیے Eutectic سالٹ باتھ میں 300 ڈگری پر چلنے والے ٹائٹینیم وسرجن ہیٹر کے اوپر نائٹروجن بلینکٹ میں زیادہ سے زیادہ محفوظ آکسیجن جزوی دباؤ (atm) کیا ہے؟

ٹائٹینیم وسرجن ہیٹر کو 300 ڈگری پر یوٹیکٹک نمک غسل میں نائٹروجن کمبل کے ذریعے آکسیکرن سے محفوظ کیا جاتا ہے۔ تاہم، اگر نائٹروجن کمبل میں آکسیجن دستیاب ہو تو آکسیجن ٹائٹینیم کی سطح پر داخل ہو سکتی ہے اور آکسیجن افزودہ الفا-کیس پرت بنا سکتی ہے۔ یہ ٹوٹنے والی تہہ تھکاوٹ کی زندگی اور لچک کو کم کرتی ہے۔ الفا-کیس کی شرح نمو پیرابولک ہے، گہرائی وقت کے مربع جڑ کے متناسب ہے اوقات آکسیجن کے جزوی دباؤ کے۔ یہ سب سے زیادہ آکسیجن کا جزوی دباؤ ہے جسے تیز الفا-کیس کی ترقی سے بچنے کے لیے محفوظ طریقے سے استعمال کیا جا سکتا ہے (یعنی، 10،000 گھنٹے کے آپریشن کے بعد الفا-کیس کے 10 میٹر سے کم)۔ اس سطح سے اوپر، الفا-کیس کی شرح نمو تیزی سے بڑھ جاتی ہے جس کی وجہ سے جھڑکیاں اور جلد ناکامی ہوتی ہے۔

300 ڈگری پر آکسیجن کے ذریعے الفا-کیس کی تشکیل کا طریقہ کار

300 ڈگری پر آکسیجن ٹائٹینیم جالی میں درمیانی طور پر پھیل جاتی ہے جو الفا مرحلے کو مستحکم کرتی ہے۔ الفا-کیس کی تہہ زیادہ سخت ہے، عام طور پر 300–500 HV اس کے مقابلے میں 180–220 HV بیس میٹل کے لیے ہے اور بنیادی طور پر غیر-ڈٹائل ہے۔ الفا-کیس کی ترقی مساوات d^2=k_p * t کے ذریعہ دی گئی ہے، جہاں d الفا-کیس کی گہرائی ہے، k_p پیرابولک ریٹ مستقل ہے اور t دورانیہ ہے۔ شرح مستقل kp 0.5 کی طاقت سے آکسیجن جزوی دباؤ کے متناسب ہے۔ ایک اہم قدر سے نیچے آکسیجن کے جزوی دباؤ پر، الفا-کیس کی شرح نمو عملی زندگی بھر کے لیے نہ ہونے کے برابر ہے۔ اس سطح سے اوپر بڑھنے کی شرح زیادہ ہے اور مہینوں میں پتلی دیواروں والی ہیٹنگ ٹیوب کی خرابی کا باعث بن سکتی ہے۔

مقداری الفا-کیس گروتھ بمقابلہ آکسیجن جزوی دباؤ 300 ڈگری پر

10,000 گھنٹے تک 300 ڈگری پر نائٹروجن-آکسیجن کے امتزاج کے ساتھ کنٹرول شدہ ٹیسٹوں نے Ti-گریڈ 2 کے لیے الفا-کیس کی گہرائی کا تعین کیا ہے۔ 0.0001 atm کے آکسیجن کے جزوی دباؤ پر (0.01%-آکسیجن صرف 0.01%-5mc ہے{9}) گہری اور اس وجہ سے غیر معمولی اور میکانی خصوصیات کو متاثر نہیں کرتا ہے۔ گہرائی 0.0005 atm (0.05% آکسیجن) پر 5–10 µm ہے، جو حفاظتی مارجن کے ساتھ زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے قابل قبول ہے۔ 0.001 atm (0.1% آکسیجن) کی نازک حد پر الفا-کیس کی گہرائی 10,000 گھنٹے کے بعد 8-15 {مائکرو} میٹر ہے، جو کہ زیادہ سے زیادہ اجازت شدہ حد ہے۔ 0.002 atm (0.2% آکسیجن) پر گہرائی کو 15–25 µm تک بڑھایا جاتا ہے اور لچک کا ایک قابل پیمائش نقصان دیکھا جاتا ہے۔ 0.005 atm (0.5% آکسیجن) میں گہرائی 25-40 µm ہوتی ہے اور تھرمل سائیکلنگ پر کریکنگ کے ساتھ 0.01 atm (1% آکسیجن) پر کافی حد تک گہرائی. 35–60 µm الفا کیس کی گہرائی دیکھی جاتی ہے۔ 0.1 atm میں (10% آکسیجن، ہوا کی مخصوص) گہرائی 100 µm سے زیادہ ہوتی ہے 10,000 گھنٹے کے بعد شدید شکنجے کے ساتھ۔

آکسیجن رواداری پر درجہ حرارت اور نمائش کے اثرات کا وقت

آکسیجن کا محفوظ جزوی دباؤ درجہ حرارت. 8-15 µm الفا-کیس کی گہرائی کے ساتھ 10,000 گھنٹے کے بعد 300 ڈگری اور 0.001 atm O2 پر تیزی سے کم ہوتا ہے۔ 350 ڈگری اور 0.001 atm کے اسی O2 دباؤ پر گہرائی 20–35 µm تک بڑھ جاتی ہے، جو کہ جائز حد سے زیادہ ہے۔ 300 C اور 0.002 atm O 2 پر گہرائی 15-25 um ہے، دوبارہ حد سے آگے۔ کم درجہ حرارت پر آکسیجن کی رواداری زیادہ ہوتی ہے، 250 ڈگری اور 0.005 atm O2 پر صرف 5–10 µm کی 10,000 h گہرائی کے ساتھ۔ آکسیجن کی اعلی سطح 10,000 گھنٹے سے کم نمائش کے اوقات کے لیے قابل قبول ہو سکتی ہے۔ 300 ڈگری پر 1000 گھنٹے کی نمائش کے دوران زیادہ سے زیادہ محفوظ آکسیجن جزوی دباؤ 0.005 atm (0.5% آکسیجن) تک پہنچ جاتا ہے جس کی الفا کیس کی گہرائی 5–10 μm ہوتی ہے۔

نائٹروجن کمبل آکسیجن جزوی پریشر کنٹرول گائیڈ

مندرجہ ذیل جدول مطلوبہ سروس لائف اور قابل اجازت الفا-کیس گہرائی کے کام کے طور پر 300 ڈگری پر eutectic نمک حماموں میں ٹائٹینیم وسرجن ہیٹر پر نائٹروجن کمبل میں آکسیجن کے زیادہ سے زیادہ جائز جزوی دباؤ کے لیے سفارشات پیش کرتا ہے۔

مطلوبہ سروس لائف (گھنٹے) زیادہ سے زیادہ قابل اجازت الفا-کیس کی گہرائی (µm) زیادہ سے زیادہ محفوظ آکسیجن جزوی دباؤ (atm) مساوی آکسیجن ارتکاز (%) تجویز کردہ نائٹروجن پیوریٹی 5,000 10 0.002 0.2% 99.8% 10,{9%{9}%{9},%{9}%{9} 99.95% 50،000 20 0.0002 0.02%99.98%100،000 25 0.0001 0.01%99.99%
آکسیجن کنٹرول کے جزوی دباؤ سے پرے انجینئرنگ

ٹائٹینیم کا درجہ الفا-کیس پروڈکشن کے حرکیات کو متاثر کرتا ہے۔ گریڈ 7 اسی طرح آکسیجن کے جزوی دباؤ کے لیے الفا-کیس میں گریڈ 2 کی طرح برتاؤ کرتا ہے کیونکہ پیلیڈیم آکسیجن کے پھیلاؤ کو نمایاں طور پر تبدیل نہیں کرتا ہے۔ دیوار کی موٹائی مادی الاؤنس پیش کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، الفا-کیس کی گہرائی 20 µm کے ساتھ 2.0 ملی میٹر کی دیوار میں 1.98 ملی میٹر ڈکٹائل کور ہے جو قابل قبول ہے، لیکن اسی الفا-کیس والی 1.0 ملی میٹر دیوار میں صرف 0.98 ملی میٹر ڈکٹائل کور ہے جو معمولی ہو سکتا ہے۔ 0.1% کی حد سے کم حفاظتی مارجن فراہم کرنے کے لیے 0.05% آکسیجن (0.0005 atm) پر الارم پر سیٹ آکسیجن اینالائزر کا استعمال کرتے ہوئے نائٹروجن کمبل کا مسلسل مانیٹر رکھا جانا چاہیے۔ نمک غسل کی کیمسٹری الفا-کیس کی ترقی کو بھی متاثر کر سکتی ہے۔ نمک میں کلورائیڈ کی نجاست آکسیجن کی نقل و حمل کی شرح کو بڑھاتی ہے۔

باخبر تفصیلات.

نائٹروجن کمبل کے ساتھ eutectic نمک کے غسل میں 300 ڈگری سینٹی گریڈ پر ٹائٹینیم وسرجن ہیٹر کے لیے، 10,000 گھنٹے کی زندگی کے لیے زیادہ سے زیادہ آکسیجن جزوی دباؤ 0.001 atm (0.1 فیصد آکسیجن) کی وضاحت کریں۔ نائٹروجن کمبل میں آکسیجن کی نگرانی 0.05% آکسیجن پر الارم کے ساتھ اور اگر آکسیجن 0.2% سے زیادہ ہے تو ہیٹر کو کاٹنے کے لیے ایک انٹرلاک کے ساتھ مسلسل ہونا چاہیے۔ 99.9% کم از کم طہارت کے نائٹروجن کی وضاحت کریں، خشکی کو یقینی بنانے کے لیے اوس کا نقطہ -60 ڈگری سے نیچے۔ 20,000 گھنٹے سے زیادہ طویل سروس لائف کے لیے 99.95% نائٹروجن (0.05%O₂) کی وضاحت کریں یا آکسیجن حاصل کرنے والا سسٹم انسٹال کریں۔ شروع کرنے کے دوران یہ ضروری ہے کہ ہیٹر کی سطح پر آکسیجن کی سطح کو چیک کیا جائے، نہ صرف گیس سپلائی کے ان لیٹ پر، کیونکہ ہوا سیل کے ذریعے داخل ہو سکتی ہے۔ الفا کیس کی تیز رفتار نمو کو روکنے اور ہائی ٹمپریچر سالٹ باتھ سروس میں ٹائٹینیم ہیٹر کی خرابی کو روکنے کے لیے، انجینئر آکسیجن کے جزوی دباؤ کو 0.001 atm سے کم تک کنٹرول کرتا ہے۔