At What Specific Combination of Chloride Concentration and Sheath Surface Temperature Does a 1.2 Millimeter 316 Stainless Steel Sheath Experience Pitting Penetration Within 90 Days in Cooling Tower Bypass Heater Service?

एचवीएसी सिस्टम और कूलिंग टॉवर बाईपास हीटर के साथ औद्योगिक प्रक्रिया कूलिंग के साथ काम करने वाले सुविधा इंजीनियरों को उतार-चढ़ाव वाले क्लोराइड सामग्री और रुक-रुक कर हीटर संचालन के साथ पुनरावर्ती पानी के संयोजन के साथ एक कठिन संक्षारण वातावरण का सामना करना पड़ता है। गर्म महीनों के दौरान अधिकतम 5,000 पीपीएम से ऊपर मेकअप पानी और वाष्पीकरण एकाग्रता के कारण सामान्य कूलिंग टावर का पानी 200-2,000 पीपीएम क्लोराइड होता है। सर्दियों में ठंड को रोकने के लिए या प्रक्रिया के तापमान को बनाए रखने के लिए, अक्सर बड़े तापमान भिन्नता के साथ, बाईपास हीटर चालू और बंद होते रहते हैं। 1.2 मिमी 316 स्टेनलेस स्टील शीथ को आमतौर पर थर्मल रिस्पॉन्सिबिलिटी आवश्यकता और लागत बाधा के कारण चुना जाता है। यह पेपर क्लोराइड सामग्री और शीथ सतह तापमान संयोजन को निर्धारित करता है जो 90 दिनों की सेवा में 1.2 मिमी 316 शीथ के गड्ढे में प्रवेश का कारण बनता है।

316 कूलिंग टॉवर जल में पिटिंग व्यवहार
क्रिटिकल पिटिंग तापमान क्लोराइड घोल में 316 के पिटिंग प्रतिरोध को नियंत्रित करता है जो क्लोराइड सांद्रता बढ़ने के साथ घटता जाता है। 500 पीपीएम क्लोराइड वाले कूलिंग टावर के पानी में क्रिटिकल पिटिंग तापमान लगभग 60°C होता है। 1,000 पीपीएम पर यह 50°C तक कम हो जाता है। 2000 पीपीएम पर यह घटकर 40°C हो जाता है। 5000 पीपीएम पर क्रांतिक तापमान लगभग 25°C होता है। और बाईपास हीटर में वाट घनत्व के कारण म्यान की सतह का तापमान आम तौर पर थोक पानी के तापमान से 15-30 डिग्री अधिक होता है। एक कूलिंग टावर 30 डिग्री बल्क पानी पर और एक हीटर 8 डब्ल्यू/सेमी2 पर संचालित होता है, जिसके परिणामस्वरूप म्यान की सतह का तापमान 45-55 डिग्री होता है। 1,000 पीपीएम की क्लोराइड सांद्रता पर थ्रेसहोल्ड पिटिंग तापमान 50 डिग्री तक पहुंच जाता है या उससे अधिक हो जाता है और कुछ दिनों से लेकर हफ्तों के भीतर पिटिंग हो जाती है। एक बार लॉन्च होने के बाद गर्म कूलिंग टॉवर के पानी में गड्ढे 0.2-1.0 मिमी महीने-1 की दर से बढ़ते हैं और 1-4 महीने में 1.2 मिमी की दीवार में घुस जाएंगे। 90-दिन (3 महीने) की प्रवेश सीमा तब प्राप्त होती है जब क्लोराइड सांद्रता और आवरण सतह तापमान संयोजन के परिणामस्वरूप 30 दिनों में गड्ढे की शुरुआत होती है और अगले 60 दिनों में प्रसार होता है।

प्रवेश की 90-दिवसीय महत्वपूर्ण सीमाएँ
सामान्य घुलनशील ऑक्सीजन सामग्री और 7.5-8.5 के पीएच के साथ सिंथेटिक कूलिंग टॉवर पानी में 316 नमूनों पर किए गए विसर्जन परीक्षणों के नतीजे क्लोराइड एकाग्रता और शीथ सतह के तापमान के संयोजन को दर्शाते हैं जो 1.2-मिमी दीवार के लिए 90 दिनों के भीतर गड्ढे में प्रवेश का कारण बनता है।

क्लोराइड सांद्रण (पीपीएम) क्रिटिकल पिटिंग तापमान (डिग्री सेल्सियस) गड्ढे की शुरुआत के लिए शीथ सतह का तापमान 30 दिनों के भीतर शीथ तापमान पर गड्ढे का प्रसार दर (मिमी/माह) शुरुआत के बाद 1.2 मिमी प्रवेश का समय (महीने) कुल सेवा जीवन (महीने) 300 - 500 60 डिग्री सेल्सियस से ऊपर 65 - 70 डिग्री सेल्सियस 0.3 - 0.5 2.5 - 4 3.5 - 5 500 – 800 55 – 60°C 60 – 65°C 0.4 – 0.7 1.7 – 3 2.7 – {{18} 0.7 - {{35 }} - {{36 }} - {{37 }},500 - 2, {{40 }} - 40 डिग्री सेल्सियस 40 - 45 डिग्री सेल्सियस 0.8 - {{45 }} - {{46 `` - {{47 ``,000 - 3, {{50 `` - 35 डिग्री सेल्सियस 35 - 40 डिग्री सेल्सियस 1.0 - {{55 `` - {{56 `` - 2.2 3,000 – 5,000 25 – 30°C 30 – 35°C 1.5 – 2.5 0.5 – 0.8 1.5 – 1.8 1,000 पीपीएम क्लोराइड वाले कूलिंग टावर और 55°C शीथ सतह तापमान उत्पन्न करने वाले हीटर के लिए, 90 दिन की प्रवेश सीमा पार हो गई है। गड्ढे लगभग 30 दिनों में शुरू होते हैं और 2.5-3.5 महीने के कुल जीवन के लिए लगभग 1.5-2.5 महीनों में 1.2 मिमी तक बढ़ जाते हैं - ठीक 90 दिन की सीमा पर। 1,500 पीपीएम क्लोराइड और 50 डिग्री शीथ सतह तापमान पर, समग्र जीवन घटकर 2 महीने हो जाता है।

90 दिन की सेवा अवधि के लिए सुरक्षित परिचालन लिफाफा
नीचे दी गई तालिका विभिन्न क्लोराइड सांद्रता सीमाओं पर 90 दिन की सेवा जीवन प्रदान करने के लिए विभिन्न वाट घनत्व पर 1.2 मिमी 316 शीथ के लिए अधिकतम स्वीकार्य बल्क कूलिंग टॉवर पानी का तापमान दिखाती है। मान यह सुनिश्चित करते हैं कि शीथ की सतह का तापमान प्रदान किए गए क्लोराइड स्तर के लिए महत्वपूर्ण पिटिंग तापमान से 5 डिग्री सेल्सियस कम है।

क्लोराइड सांद्रण रेंज (पीपीएम) क्रिटिकल पिटिंग तापमान माइनस 5 डिग्री सुरक्षा मार्जिन अधिकतम सुरक्षित थोक तापमान 5 डब्ल्यू/सेमी2 (12 डिग्री वृद्धि) अधिकतम सुरक्षित थोक तापमान 8 डब्ल्यू/सेमी2 (20 डिग्री वृद्धि) अधिकतम सुरक्षित थोक तापमान 10 डब्ल्यू/सेमी2 (25 डिग्री वृद्धि)
300 पीपीएम से नीचे 65°C 53°C 45°C 40°C 300 - 500 पीपीएम 55°C 43°C 35°C 30°C 500 - 800 पीपीएम 50°C 38°C 30°C 25°C 800 - 1,200 पीपीएम 40°C 28°C 20°C 15°C 1,200 - 1,500 पीपीएम 35°C 23°C 15°C 10°C 1,500 - 2,000 पीपीएम 30°C 18°C 10°C 5°C 2,000 पीपीएम से ऊपर 25°C से नीचे संभव नहीं संभव नहीं संभव नहीं
25°C थोक जल तापमान पर संचालित होने वाले 800 पीपीएम क्लोराइड कूलिंग टॉवर के लिए, 8 W/cm² पर 1.2 मिमी 316 शीथ लगभग 45°C का शीथ सतह तापमान प्रदान करता है। 800 पीपीएम के लिए सुरक्षित सीमा 40 डिग्री सेल्सियस है और हीटर सीमा पार कर जाता है। 90 दिन की सेवा जीवन प्राप्त करने के लिए वाट घनत्व को 5 डब्ल्यू/सेमी² (सतह 37 डिग्री सेल्सियस) तक कम किया जाना चाहिए या थोक पानी का तापमान कम किया जाना चाहिए।

जीवन को 90 दिनों से अधिक बढ़ाने के लिए डिज़ाइन में परिवर्तन
यदि 90 दिन का सेवा जीवन पर्याप्त नहीं है और 1.2 मिमी 316 शीथ आवश्यक है, तो कूलिंग टॉवर स्थितियों के तहत तीन डिज़ाइन संशोधनों द्वारा जीवन को बढ़ाया जा सकता है। सबसे पहले एक टाइमर या तापमान नियंत्रक स्थापित करना है जो हीटर के संचालन को उस समय तक सीमित करता है जब थोक पानी का तापमान 25 डिग्री सेल्सियस से नीचे होता है। ऑपरेशन केवल सर्दियों के महीनों में होता है जब कूलिंग टावर का पानी ठंडा होता है, जिससे शीथ तापमान में वृद्धि होने पर समय कम हो जाता है। दूसरा परिवर्तन जल रसायन विज्ञान के नियमन में सुधार करना है। पीएच को 8.0 से ऊपर बनाए रखकर और ऑर्थोफॉस्फेट या जिंक जैसे संक्षारण अवरोधक जोड़कर, सुरक्षित आवरण को स्थानांतरित किया जा सकता है। क्रिटिकल पिटिंग तापमान को 5-10°C तक बढ़ाया जा सकता है। तीसरा परिवर्तन गर्म सतह पर पानी के वेग को बढ़ाना है। एक मामूली सर्कुलेटर के साथ एक छोटा बाईपास लूप प्रवाह को स्थिर से 1 मीटर/सेकेंड तक बढ़ा सकता है और समान वाट घनत्व पर म्यान की सतह के तापमान में 20 डिग्री से 8- 10 डिग्री की वृद्धि को कम कर सकता है। कूलिंग टावरों में जब क्लोराइड सांद्रता लगातार 1,000 पीपीएम से ऊपर होती है, तो इंजीनियरों को 317 स्टेनलेस स्टील (3.5% मोलिब्डेनम) या टाइटेनियम जैसे अधिक पिटिंग प्रतिरोधी मिश्र धातु निर्दिष्ट करना चाहिए। 316 से ऊपर 317 की वृद्धिशील लागत लगभग 15-25% है लेकिन सेवा जीवन 3-6 महीने से 2-3 साल तक बढ़ जाता है। टाइटेनियम आवश्यक एचवीएसी अनुप्रयोगों के लिए सर्वोत्तम सामग्री विकल्प है जहां हीटर की विफलता से ठंड से नुकसान हो सकता है। कूलिंग टावरों के लिए बाईपास हीटर निर्दिष्ट करते समय, हमेशा वर्ष भर में कई नमूना घटनाओं से क्लोराइड एकाग्रता डेटा प्राप्त करें। सर्दियों की परिस्थितियों के लिए 500 पीपीएम क्लोराइड के विनिर्देश के साथ डिज़ाइन किया गया समर-हीटर जल्द ही विफल हो सकता है, जब क्लोराइड वाष्पीकरण द्वारा 2000 पीपीएम तक केंद्रित हो जाते हैं। 90-दिवसीय प्रवेश कोई निर्धारित संख्या नहीं है, बल्कि क्लोराइड सांद्रता और म्यान सतह के तापमान का एक अनुमानित परिणाम है। दोनों मापदंडों का मूल्यांकन करके और तालिका में सुरक्षा मार्जिन लागू करके, इंजीनियर हीटर जीवन की भविष्यवाणी कर सकते हैं और अप्रत्याशित फ्रीज सुरक्षा विफलताओं से बचने के लिए रखरखाव की योजना बना सकते हैं।