एक टाइटेनियम हीट रॉड के लिए जिसका उपयोग पैराफिन वैक्स को 80 डिग्री पर पिघलाने के लिए किया जाता है और कभी-कभी 120 डिग्री तक अधिक गरम करने के लिए, मोम को कार्बोक्जिलिक एसिड में बदलने से पहले महत्वपूर्ण संचयी ओवरहीटिंग समय (घंटे) क्या होता है जो टाइटेनियम पर हमला करता है? मोम के कार्बोक्जिलिक एसिड में परिवर्तित होने से पहले ओवरहीटिंग का समय (घंटे) जो टाइटेनियम पर हमला करता है?

मोमबत्ती उत्पादन, निवेश कास्टिंग और कोटिंग्स जैसे कई औद्योगिक कार्यों के लिए पैराफिन मोम को 80 डिग्री पर पिघलाया जाता है। इस सेवा के लिए सामान्य ऑपरेटिंग तापमान पर टाइटेनियम हीट रॉड लागू होते हैं। कभी-कभी थर्मोस्टेट की विफलता या खराब गर्मी हस्तांतरण के कारण 120 डिग्री सेल्सियस तक अधिक गर्मी हो जाती है, जिससे पैराफिन मोम की थर्मल गिरावट होती है। ऑक्सीकरण और क्रैकिंग प्रक्रियाओं के कारण यह गिरावट एसिटिक, फॉर्मिक और स्टीयरिक एसिड सहित कार्बोक्जिलिक एसिड को जन्म देती है। ये एसिड टाइटेनियम निष्क्रिय फिल्म पर हमला करते हैं और गड्ढे और समान क्षरण का कारण बनते हैं। एसिड सांद्रता के आक्रामक होने से पहले महत्वपूर्ण संचयी ओवरहीटिंग का समय 120 डिग्री पर 100 घंटे है। एसिड सांद्रता 500 पीपीएम से ऊपर है और यदि सीमा पार हो जाती है तो टाइटेनियम संक्षारण दर प्रति वर्ष 0.01 मिमी से नीचे 0.1-0.3 मिमी प्रति वर्ष तक बढ़ जाती है।

उच्च तापमान पर पैराफिन अपघटन और एसिड गठन का तंत्र

पैराफिन मोम 80 डिग्री पर स्थिर होता है और महत्वपूर्ण रूप से नष्ट नहीं होता है। 120 डिग्री पर थर्मल ऑक्सीकरण होता है: पैराफिन हाइड्रोकार्बन (C20-C40) इसमें घुली ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके अल्कोहल, एल्डिहाइड और अंत में कार्बोक्जिलिक एसिड बनाते हैं। प्रतिक्रिया एक मुक्त मूलक प्रक्रिया के माध्यम से होती है। परिणामी एसिड टाइटेनियम के लिए संक्षारक होते हैं क्योंकि वे टाइटेनियम आयनों को जोड़ते हैं और निष्क्रिय फिल्म को नष्ट कर देते हैं। अरहेनियस संबंध इंगित करता है कि 100 डिग्री से ऊपर तापमान में प्रत्येक 10 डिग्री की वृद्धि के लिए गिरावट की दर लगभग दोगुनी हो जाती है। एक बार एसिड उत्पन्न होने के बाद वे मोम में रहते हैं और तापमान 80 डिग्री तक गिरने पर भी टाइटेनियम की सतह को नुकसान पहुंचाते रहेंगे।

मात्रात्मक एसिड निर्माण और संक्षारण दर बनाम अति ताप समय

पैराफिन मोम (गलनांक 55 डिग्री, तेल सामग्री) के साथ नियंत्रित परीक्षण<1%) at 120°C have indicated the following acid concentrations and Grade 2 titanium corrosion rates. The TAN is below 0.1 mg KOH/g, the titanium corrosion rate is below 0.01 mm per year and the surface is bright at 0 hours of the entire overheating at 120°C (typical operation at 80°C only). After 25 h overheating, the TAN is 0.3-0.6 mg KOH/g, the corrosion rate is 0.01-0.03 mm/yr and little etching is observed on the surface. At 50 h, TAN increases to 0.6–1.2 mg KOH/g, the corrosion rate increases to 0.03–0.08 mm/year and widespread etching may be observed. At 100 hours (critical threshold), the TAN is 1.2-2.5 mg KOH/g , corrosion rate is 0.08-0.15 mm per year and pitting initiates with a pit density of 5-20 pits per cm2 . After 200 h, the TAN is 2.5-5.0 mg KOH/g. The corrosion rate is 0.15-0.30 mm per year and pitting is serious with a pit depth of 0.1-0.3 mm. Corrosion rate >0.3 mm/yr and perforation of 1.2 mm wall at 500 hrs in 2000–4000 hrs. TAN >5 मिलीग्राम KOH/जी.

अम्ल निर्माण की दर पर मोम निर्माण और ऑक्सीजन की उपलब्धता का प्रभाव

गिरावट की दर मोम की संरचना और ऑक्सीजन की उपलब्धता पर निर्भर है। अधिक तेल सामग्री वाला पैराफिन मोम 120C पर 2% तेल सामग्री के लिए . 60 घंटे से 1.0 मिलीग्राम KOH/g TAN तक तेजी से विघटित होता है, जबकि कम तेल वाले मोम के लिए . 100 घंटे। माइक्रोक्रिस्टलाइन मोम की शाखाओं वाली आणविक संरचना पैराफिन मोम की तुलना में इसे विघटित करने में धीमी बनाती है। 500 पीपीएम पर ब्यूटाइलेटेड हाइड्रॉक्सीटोल्यूइन (बीएचटी) जैसे एंटीऑक्सिडेंट की मुक्त कण सफाई गतिविधि द्वारा महत्वपूर्ण संचयी ओवरहीटिंग समय को 200 घंटे तक बढ़ाया जा सकता है। ऑक्सीजन को बाहर करने के लिए नाइट्रोजन ब्लैंकेटिंग से एसिड उत्पादन पूरी तरह से रुक जाएगा लेकिन पिघलने वाले टैंकों में यह आमतौर पर अव्यावहारिक है। बार-बार गर्म होना, लगातार गर्म होने से भी बदतर है क्योंकि जब टैंक खोला जाता है, तो नई ऑक्सीजन आती है।

महत्वपूर्ण संचयी अधिकतापमान समय और शमन मार्गदर्शिका

नीचे दी गई तालिका पैराफिन मोम के लिए विभिन्न तापमानों पर अति ताप के महत्वपूर्ण संचयी समय और ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटरों के लिए अनुशंसित उपायों को दर्शाती है।

अति ताप तापमान (डिग्री) गंभीर संचयी समय 1.0 मिलीग्राम केओएच/जी टैन (घंटे) 80 डिग्री पर अधिक गर्म होना, जिसके परिणामस्वरूप संक्षारण दर (मिमी/वर्ष) सुझाई गई कार्रवाई
100 500 0.02-0.05 स्वीकार्य; वार्षिक जांच करें. 110 200 0.03-0.06 स्वीकार्य; त्रैमासिक जाँच करें . 120 100 0.08-0.15 यदि अधिक हो जाए तो मोम बदलें . 130 50 0.10-0.20 ज़्यादा गरम होने से सुरक्षा स्थापित करें {{4}एंटीऑक्सीडेंट जोड़ें; ग्रेड 7 टाइटेनियम 150 10 0.20-0.40 तापमान सीमा के साथ रीडिज़ाइन हीटर ओवरहीट समय नियंत्रण से परे इंजीनियरिंग

एसिड संक्षारण का प्रतिरोध टाइटेनियम के ग्रेड से काफी प्रभावित होता है। अम्लीय मोम में संक्षारण दर ग्रेड 7 (पैलेडियम स्थिर) के लिए 2-3 के कारक से कम है और गंभीर ओवरहीटिंग का समय 120 डिग्री पर 250 घंटे तक बढ़ जाता है। दीवार की मोटाई संक्षारण भत्ता देती है: खराब मोम द्वारा प्रति वर्ष 0.15 मिमी संक्षारणित 2.0 मिमी की दीवार 13 साल तक चलती है। यदि TAN 1.5 mg KOH/g से अधिक है तो मोम को बदलना होगा। मोम में 0.1% सोडियम कार्बोनेट मिलाने से एसिड निष्क्रिय हो जाता है और टाइटेनियम के हमले से बचा जा सकता है, लेकिन मोम की विशेषताएं ख़राब हो सकती हैं। कोई अति ताप नहीं. इसमें एक तापमान सेंसर है और 100 डिग्री पर अलर्ट और 110 डिग्री पर हीटर स्विच ऑफ हो जाता है।

एक ज्ञानपूर्ण विशिष्टता बनाना

- एक टाइटेनियम हीट रॉड जो पैराफिन मोम को 80 डिग्री सेल्सियस पर पिघलाती है और समय-समय पर 120 डिग्री सेल्सियस तक ओवरहीटिंग करती है। हीटर के जीवनकाल के दौरान कुल ओवरहीटिंग का समय 100 घंटे से अधिक नहीं होगा। 100 डिग्री से अधिक की पूरी अवधि रिकॉर्ड करने के लिए डेटा रिकॉर्डर के साथ एक तापमान सेंसर स्थापित करें। यदि कुल समय 100 घंटे से अधिक हो जाता है, तो मोम चार्ज बदलें और गड्ढे के लिए हीटिंग सतह की जांच करें। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां गर्मी का बढ़ना बार-बार या अपरिहार्य होता है, ग्रेड 7 टाइटेनियम निर्दिष्ट करें और मोम में 500 पीपीएम बीएचटी एंटीऑक्सीडेंट मिलाएं। परिचालन: हर 6 महीने में मोम की कुल एसिड संख्या को मापें। यदि कुल एसिड संख्या 1.5 मिलीग्राम KOH/g तक पहुँच जाए तो मोम को बदल दें। इंजीनियर ओवरहीटिंग के कुल समय को 100 घंटे की महत्वपूर्ण सीमा से नीचे रखता है, इसलिए पैराफिन की गिरावट और उसके बाद टाइटेनियम हीटर पर एसिड हमले से बचाता है।