ایک ٹائٹینیم شیتھ ہیٹر کے ساتھ پوسٹ-واہ میں 600 ڈگری پر ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ ایک As-ویلڈ ٹیوب کے مقابلے میں 80 ڈگری پر 5% آکسالک ایسڈ میں چار گنا زیادہ کرائس سنکنرن کی شرح کیوں ظاہر کرتا ہے؟

ٹائٹینیم شیتھ ہیٹر کا PWHT عام طور پر 540-650 ڈگری پر کیا جاتا ہے تاکہ ویلڈنگ کے ذریعے پیدا ہونے والے بقایا تناؤ کو کم کیا جا سکے۔ ٹائٹینیم کی سطح پر ہوا میں 600 ڈگری پر ایک موٹا، کثیر-پرتوں والا آکسائیڈ پیمانہ تیار ہوتا ہے۔ یہ پیمانہ TiO2، Ti2O3 اور TiO پر مشتمل ہے اور اس کے نیچے آکسیجن بہت زیادہ افزودہ ہوتی ہے جس سے الفا-کیس لیئر بنتی ہے۔ یہ آکسائیڈ اسکیل اور الفا-کیس 80 ڈگری پر 5% آکسالک ایسڈ (H₂C₂O₄) میں کیمیائی طور پر غیر مستحکم ہیں۔ پیمانہ ٹوٹ جاتا ہے اور کئی دراڑوں میں پھٹ جاتا ہے۔ آکسالک ایسڈ ان دراروں میں گھس جاتا ہے، دشمن پرجاتیوں کو مرتکز کرتا ہے اور مقامی سنکنرن کی شرح میں اضافہ کرتا ہے۔ اچار والی یا الیکٹرو پولش سطح کی حالت میں اور PWHT آکسائیڈ کے بغیر ویلڈیڈ ٹیوب میں ایک غیر فعال فلم ہوتی ہے جو پتلی، گھنی اور دراڑوں کے آغاز کے خلاف مزاحم ہوتی ہے۔ اس کے نتیجے میں ہوا میں کریوس سنکنرن کی شرح میں 4 گنا اضافہ ہوتا ہے

پی ڈبلیو ایچ ٹی کا طریقہ کار

ٹائٹینیم کو 2-5 µm کے پیمانے کے ساتھ 600 ڈگری پر ہوا میں پیرابولک آکسیکرن کا نشانہ بنایا جاتا ہے۔ آکسیجن دھات میں گھل جاتی ہے اور 50–150 µm گہرائی کی سطح الفا-کیس لیئر بناتی ہے۔ یہ تہہ نازک ہے اور اس کا تھرمل ایکسپینشن گتانک بیس میٹل گتانک سے مختلف ہے۔ جہاں ٹھنڈے ہوئے مائیکرو{10}پیمانے میں دراڑیں پڑتی ہیں۔ پیمانہ غیر-آکسالک ایسڈ میں یکساں طور پر تحلیل ہوتا ہے اور الفا-کیس کو ظاہر کرتا ہے۔ الفا-کیس بنیادی دھات کے لیے اینوڈک ہے اور گالوانک سیل سیٹ اپ ہیں۔ کریکڈ اسکیل اور ایکسپوزڈ الفا-کیس قدرتی دراڑیں ہیں اور حملے کی شرح کو ویلڈڈ سطح کے مقابلے میں 3 سے 5 گنا بڑھاتے ہیں۔ کریوس سنکنرن کی نشوونما بنیادی طور پر الفا کیس اور بیس میٹل کے درمیان رابطے پر ہوتی ہے۔

مختلف پوسٹ ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ کے حالات کے تحت مقداری کریائس سنکنرن کی شرح۔

5% آکسالک ایسڈ میں 500 گھنٹے کے لیے 80 ڈگری پر کنٹرول شدہ ٹیسٹوں کو ویلڈ کے بعد کے حالات-گریڈ 2 ٹائٹینیم کے لیے کریوس سنکنرن کی شرح کا تعین کرنے کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ ویلڈ انگلیوں پر کریوس سنکنرن کی شرح 0.08–0.15 ملی میٹر فی سال تھی جس کے لیے ویلڈ، اچار والی ٹیوب PWHT کے بغیر اور صرف معمولی حملے کے ساتھ صاف سطح تھی۔ ہوا میں 540 ڈگری پر PWHT دی گئی ٹیوب کی شرح، جس کے نتیجے میں ہلکے اسٹرا آکسائیڈ بنتا ہے، 0.20–0.35 ملی میٹر فی سال تھی۔ یہ ویلڈنگ کی حالت اور جزوی طور پر پھیلے ہوئے پیمانے کے لیے دگنی شرح تھی۔ ہوا میں 600 ڈگری پر PWHT والی ٹیوب اور نیلے یا جامنی رنگ کے آکسائیڈ کی شرح 0.35–0.65 ملی میٹر فی سال ہوتی ہے، جو کہ ویلڈیڈ بیس لائن کے مقابلے میں چار گنا بڑھ جاتی ہے، اور شدید پیمانے پر کریکنگ اور اسپلنگ ہوتی ہے۔ PWHT والی ٹیوب ہوا میں 650 ڈگری پر، سرمئی یا سفید آکسائیڈ بناتی ہے، اس کی شرح 0.60–1.20 ملی میٹر فی سال ہے، جو آٹھ گنا زیادہ ہے، سنگین پیمانہ اور پھیلاؤ کے ساتھ۔ اس کے برعکس، پی ڈبلیو ایچ ٹی والی ٹیوب 600 ڈگری پر آرگن انرٹ ماحول میں کوئی خاص آکسائیڈ نہیں دکھاتی ہے اور اس کی شرح صرف 0.06–0.12 ملی میٹر فی سال ہے بغیر کسی سرعت کے۔

ایکسلریشن عوامل پر آکسالک ایسڈ کی حراستی اور درجہ حرارت کا اثر

ہوا سے سرعت کا عنصر{{0}PWHT آکسالک ایسڈ کے ارتکاز اور درجہ حرارت کی ایک حد پر تقریباً مستقل ہے۔ 60 ڈگری پر 5% آکسالک ایسڈ میں بطور - ویلڈیڈ کی شرح 0.05–0.10 ملی میٹر فی سال ہے اور 600 ڈگری ہوا ہے-PWHT کی شرح 0.20–0.40 ملی میٹر فی سال ہے، ایک ایکسلریشن فیکٹر 4۔ بطور- ویلڈیڈ کی شرح %5 اور آکسالک ایسڈ 80 ڈگری پر ہے 0.08–0.15 ملی میٹر فی سال اور ہوا-پی ڈبلیو ایچ ٹی کی شرح 0.35–0.65 ملی میٹر فی سال ہے، ایک بار پھر 4 کا عنصر۔ بطور-ویلڈ کی شرح 0.15–0.25 ملی میٹر فی سال ہے جبکہ ہوا-پی ڈبلیو ایچ ٹی کی شرح 0.60–1.00 ملی میٹر فی سال 10% آکسالک ایسڈ اور 80 ڈگری ہے، پھر بھی 4 کا عنصر ہے۔ بطور -ویلڈ کی شرح 0.25} اور 30}5 ملی میٹر فی سال ہے۔ ایئر پی ڈبلیو ایچ ٹی کی شرح 0.80-1.50 ملی میٹر فی سال 5% آکسالک ایسڈ، 100 ڈگری ابلتے حالات، 4× ایکسلریشن پر ہے۔ مستقل عنصر کا مطلب یہ ہے کہ PWHT سطحی حالت کی طرف لے جاتا ہے جو تیزاب کی اندرونی سنکنرن کو فروغ دیتا ہے۔

آکسالک ایسڈ کے لیے پی ڈبلیو ایچ ٹی مینجمنٹ گائیڈ لائن

مندرجہ ذیل جدول پوسٹ-ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ (PWHT) کے لیے سفارشات فراہم کرتا ہے تاکہ 5% oxalic ایسڈ میں 80 ڈگری پر دراڑ کو روکنے کے لیے ضروری PWHT درجہ حرارت اور دستیاب ماحولیاتی کنٹرول کے کام کے طور پر۔

مطلوبہ PWHT درجہ حرارت کی خدمت ماحولیات تجویز کردہ PWHT ماحولیات پوسٹ-PWHT ٹریٹمنٹ متوقع شگاف کی شرح (ملی میٹر/سال)
کوئی بھی 5% آکسالک ایسڈ، 80 ڈگری آرگن (ویکیوم بھی قابل قبول) کوئی نہیں 0.06–0.12
Any 5 % oxalic acid 80 °C Air Pickling (HNO 3 /HF, 10 min) 0.08–0.15 540–600°C Oxalic acid Air (unavoidable) Pickling + electropolishing 0.10-0.18 >600°C Oxalic acid Air Not salvageable-replace tube >0.35
کسی PWHT کی ضرورت نہیں ہے آکسالک ایسڈ N/A اچار والی سطح 0.08–0.15
PWHT انجینئرنگ - ماحول کے کنٹرول سے باہر

پی ڈبلیو ایچ ٹی کو پہنچنے والے نقصان کی مقدار ٹائٹینیم گریڈ پر منحصر ہے۔ گریڈ 7 ایک موازنہ آکسائڈ پیمانہ بناتا ہے لیکن پیمانے کی افزودگی-پیلیڈیم کے ساتھ دھات کے رابطے سے کم-پیمانے کے سنکنرن کے خلاف کچھ تحفظ ملتا ہے، جس سے سرعت کے عنصر کو 2-3 گنا تک کم کیا جاتا ہے، جیسا کہ 4 گنا کے مقابلے میں۔ گریڈ 12 میں اعتدال پسند ترقی ہے۔ دیوار کی موٹائی سنکنرن کو برداشت کرتی ہے۔ ایک 2.0 ملی میٹر دیوار جس کی کریوس سنکنرن کی شرح 0.5 ملی میٹر سالانہ ہے 4 سال تک زندہ رہے گی۔ 20% نائٹرک ایسڈ کے علاوہ 3% ہائیڈرو فلورک ایسڈ کا 5-10 منٹ تک اچار لگانے کا عمل الفا-کیس کی تہہ کو ہٹا سکتا ہے اور سنکنرن مزاحمت کو ویلڈڈ حالت کے قریب بحال کر سکتا ہے۔ اگر ہوا میں ویلڈ کے بعد ہیٹ ٹریٹمنٹ ناگزیر ہے، تو ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بعد ٹیوب کو اچار بنانا چاہیے۔

ایک باخبر تفصیلات بنانا

80 ڈگری پر 5% آکسالک ایسڈ میں سروس کے لیے ٹائٹینیم شیتھ ہیٹر کے لیے جس کے لیے ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بعد-ضرورت ہوتی ہے، اس بات کی وضاحت کریں کہ PWHT ایک غیر فعال ماحول (50 ppm سے کم آکسیجن کے ساتھ آرگن) یا ویکیوم میں کیا جائے۔ اگر ہوا پر مبنی PWHT ناگزیر ہے تو، ایک پوسٹ کی وضاحت کریں-PWHT پکلنگ ٹریٹمنٹ کم از کم 20% نائٹرک ایسڈ + 3% ہائیڈرو فلورک ایسڈ کو 50 ڈگری پر 10 منٹ کے لیے ڈیونائزڈ پانی کا استعمال کرتے ہوئے اچھی طرح کلی کریں۔ کوئی بھی ٹیوب جو اچار کے بعد نیلی، جامنی یا سرمئی آکسائیڈ دکھاتی ہے اسے پھینک دینا چاہیے۔ موجودہ ہیٹر جو مزید اچار کے بغیر ہوا ہوا ہے-PWHT کو 10% سائٹرک ایسڈ سے 2 گھنٹے تک 60 ڈگری سینٹی گریڈ پر صاف کیا جانا چاہیے تاکہ ڈھیلے پیمانے کو ہٹایا جا سکے اور سنکنرن کی شرح کی تصدیق کے لیے آکسالک ایسڈ میں کوپن کا تجربہ کیا جائے۔ کریوس سنکنرن کی شرح میں چار گنا اضافہ جو کہ 5% آکسالک ایسڈ میں 80 ڈگری پر ہوتا ہے اسے PWHT ماحول کو منظم کرکے اور مناسب پوسٹ-علاج فراہم کرکے روکا جاتا ہے۔