80 डिग्री पर 3% NaCl में टाइटेनियम विसर्जन हीटर से इलेक्ट्रोकेमिकल शोर पैटर्न (वर्तमान उतार-चढ़ाव) मेटास्टेबल गड्ढों के स्थिर गड्ढों में संक्रमण के रूप में कैसे बदलता है, और इसका उपयोग प्रारंभिक चेतावनी के लिए कैसे किया जा सकता है?

टाइटेनियम खड़ा होने से पहले 80 डिग्री पर 3% NaCl में विशिष्ट विद्युत रासायनिक शोर दिखाता है। मेटास्टेबल गड्ढे 0.1-1 μA के संक्षिप्त, कम आयाम वाले वर्तमान स्पाइक्स उत्पन्न करते हैं, जो 0.1-1 सेकंड तक चलते हैं। स्थिर गड्ढे 5-50 µA के बड़े, लंबे स्पाइक्स बनाते हैं जिनकी अवधि 1 सेकंड से अधिक होती है और विशेषता बढ़ती हुई धार होती है। मेटास्टेबल से स्थिर गड्ढे के शोर में परिवर्तन को ट्रैक करना गड्ढे की प्रारंभिक चेतावनी के रूप में कार्य करता है, ताकि छिद्रण होने से पहले सुधारात्मक कार्रवाई की जा सके। जैसे-जैसे गड्ढे स्थिर होते हैं, शोर पैटर्न यादृच्छिक पृथक स्पाइक्स से उच्च आयाम के आवधिक विस्फोटों में बदल जाता है।

पिटिंग से इलेक्ट्रोकेमिकल शोर उत्पन्न करने का तंत्र

एक मेटास्टेबल पिट थोड़े समय के लिए न्यूक्लियेट और विस्तारित होता है और फिर एक छोटे से वर्तमान क्षणिक को जन्म देता है। एक बार गड्ढा स्थापित हो जाने के बाद, यह विकसित होता रहता है, जिससे एक लंबी धारा क्षणिक बनती है। यह संक्रमण तब होता है जब गड्ढे की गहराई एक सीमा मान (आमतौर पर 1-5 µm) से अधिक हो जाती है, जिस पर पुनर्निष्पादन संभव नहीं होता है। वर्तमान शोर को कार्यशील इलेक्ट्रोड (हीटर) और एक काउंटर इलेक्ट्रोड के बीच एक शून्य प्रतिरोध एमीटर से मापा जाता है। समय क्षेत्र में उतार-चढ़ाव का अध्ययन किया जाता है।

पिटिंग चरण के एक कार्य के रूप में शोर की मात्रात्मक विशेषताएं।

Controlled tests of Grade 2 titanium in 3% NaCl at 80°C have established the following noise characteristics. The current spike amplitude in metastable pits is 0.1-1 µA, spike duration is 0.1-1 s, frequency is 10-100 spikes/h and the warning period before perforation is >500 घंटे. संक्रमण गड्ढों के लिए, आयाम 1-5 µA है, अवधि 0.5-3 सेकंड है, आवृत्ति 50-200 स्पाइक्स प्रति घंटा है और चेतावनी का समय 100-500 घंटे है। प्रारंभिक स्थिर गड्ढों के लिए आयाम 5-20 μA, अवधि 1-10 सेकंड, आवृत्ति 20-100 स्पाइक्स प्रति घंटा और चेतावनी समय 50-200 घंटे है। आयाम 20-100 μA, अवधि 10-100 सेकंड, आवृत्ति 5-50 स्पाइक्स/घंटा, चेतावनी समय<50 hr for late stable pits.

प्रारंभिक चेतावनी के लिए शोर की पैटर्न पहचान

मौजूदा स्पाइक का स्वरूप भी अलग है. मेटास्टेबल गड्ढे तेज सममित स्पाइक्स देते हैं। संक्रमण गड्ढे धीमी गति से वृद्धि और तेजी से क्षय के साथ असममित स्पाइक्स देते हैं। स्थिर गड्ढों में धीमी गति से वृद्धि, धीमी गति से क्षय, आमतौर पर द्वितीयक दोलनों के साथ स्पाइक्स उत्पन्न होते हैं। कुल चार्ज (समय के साथ वर्तमान का अभिन्न अंग) स्थिर गड्ढों के लिए रैखिक रूप से बढ़ता है लेकिन मेटास्टेबल गड्ढों के लिए स्थिर होता है।

पिटिंग डिटेक्शन के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल शोर मॉनिटरिंग

निम्नलिखित तालिका 80 डिग्री सेल्सियस पर 3% NaCl में ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटर के इलेक्ट्रोकेमिकल शोर पैटर्न की व्याख्या के लिए एक मार्गदर्शिका है।

शोर पैटर्न का पता लगाया गया संकेत अनुशंसित कार्रवाई अपेक्षित शेष जीवन (1.2 मिमी दीवार की मोटाई)
आंतरायिक मेटास्टेबल स्पाइक्स सामान्य निष्क्रियता कोई नहीं > 1,000 घंटे
बार-बार मेटास्टेबल स्पाइक्स, उच्च पिट न्यूक्लिएशन, निरीक्षण की आवृत्ति में वृद्धि 500-1000 घंटे
स्पाइक्स, संक्रमण (1-5μA) 200-500 घंटे गड्ढे, स्थिर प्रथम योजना निरीक्षण, 1 महीना
स्थिर स्पाइक्स (5-20 μA) बढ़ते गड्ढे 1 सप्ताह 100-200 घंटे में जाँच करें
Large steady spikes (>20uA)गंभीर पिटिंग रिप्लेसमेंट <100 घंटे तुरंत
शोर से अधिक निगरानी के लिए इंजीनियरिंग

शोर गुण टाइटेनियम ग्रेड पर निर्भर करते हैं। ग्रेड 7 (पैलेडियम स्टेबलाइज्ड) में तेजी से पुनरावर्तन के कारण समान पिट चरण के लिए कम शोर आयाम होता है। दीवार की मोटाई शोर को प्रभावित नहीं करती है, हालाँकि यह पता लगाने और छिद्रण के बीच के समय को प्रभावित करती है। शोर की आवृत्ति क्लोराइड सांद्रता पर निर्भर करती है, क्लोराइड बढ़ने के साथ स्पाइक आवृत्ति बढ़ जाती है। तापमान शोर के आयाम को प्रभावित करता है, तापमान जितना अधिक होगा आयाम उतना ही अधिक होगा। संभावित शोर माप के लिए वर्तमान शोर के अलावा एक संदर्भ इलेक्ट्रोड (Ag/AgCl) की आवश्यकता होती है।

एक सूचित विशिष्टता प्राप्त करना

3% NaCl में 80 डिग्री सेल्सियस पर महत्वपूर्ण टाइटेनियम हीटरों के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल शोर निगरानी प्रणाली (शून्य प्रतिरोध एमीटर और प्लैटिनम काउंटर इलेक्ट्रोड) स्थापित करें। अलार्म सेट -बिंदु: 2 µA के संक्रमण स्पाइक आयाम पर। शटडाउन इंटरलॉक: 10 µA के स्थिर स्पाइक आयाम पर। संचयी चार्ज को लगातार ट्रेंड करें और शोर स्पेक्ट्रम को रिकॉर्ड करें। जब स्थिर गड्ढे में संक्रमण का पता चलता है, तो 30 दिनों के भीतर हीटर को बदलने की व्यवस्था करें। इंजीनियर इलेक्ट्रोकेमिकल शोर पैटर्न का विश्लेषण करता है, मेटास्टेबल से स्थिर पिटिंग में बदलाव को पहचानता है और छिद्रण से पहले हस्तक्षेप करता है।