सीलबंद किण्वन टैंकों में टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों पर हवा के बुलबुले के ठहराव के क्षरण को कैसे खत्म करें

# दस्तावेज़: तकनीकी लेख संख्या . 68 ## शीर्षक: सीलबंद किण्वन वाहिकाओं में टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों पर हवा के बुलबुले के ठहराव और क्षरण को रोकने के तरीके गर्म होने पर, घुली हुई हवा किण्वन कंटेनरों में छोटे बुलबुले में अलग हो जाएगी जो पूरी तरह से सील हैं। जब ये बूंदें लंबे समय तक टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों की बाहरी दीवार से चिपकी रहती हैं तो एक गैस {{2}तरल दो-चरण स्थिर क्षेत्र बनता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड निष्क्रिय फिल्म की स्व-मरम्मत के लिए आवश्यक निरंतर तरल फिल्म इस अद्वितीय सूक्ष्म वातावरण द्वारा नष्ट हो जाती है, जो स्थानीय केंद्रित संकेंद्रित पिटिंग जंग को प्रेरित करती है। यह संक्षारण अक्सर ट्यूब बॉडी के ऊपरी आधे हिस्से और फ्लैंज्ड हीटिंग असेंबलियों के शीर्ष पर प्रकट होता है। यह आलेख बुलबुला ठहराव के संक्षारण तंत्र का एक व्यापक विश्लेषण प्रदान करता है और बुलबुला प्रतिधारण खतरों को मौलिक रूप से खत्म करने के लिए संरचनात्मक डिजाइन और संचालन समायोजन समाधान का एक व्यापक सेट प्रदान करता है। ## 1. टाइटेनियम सतहों पर स्थिर हवा के बुलबुले के लिए संक्षारण का तंत्र 1. निष्क्रिय फिल्म अपूर्ण मरम्मत आंतरायिक ऑक्सीजन आपूर्ति का परिणाम है। तरल चरण में घुली ऑक्सीजन को बुलबुले से ढके क्षेत्र से अलग किया जाता है। विचाराधीन TiO₂ निष्क्रिय फिल्म खरोंच और पतले क्षेत्रों को ठीक करने के लिए ऑक्सीजन से पुनःपूर्ति करने में असमर्थ है। तरल से ढकी हुई ट्यूब की दीवार एक ऑक्सीजन युक्त अक्षुण्ण कैथोड है, जबकि बुलबुले से ढका हुआ क्षेत्र ऑक्सीजन की कमी वाले सक्रिय एनोड बन जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उसी टाइटेनियम ट्यूब पर स्वयं गैल्वेनिक क्षरण होता है। चक्र दर चक्र, संक्षारण दरारें नीचे की ओर फैलती रहती हैं। बुलबुले के किनारों पर विलेय सांद्रता का संवर्धन बुलबुले की गैस तरल सीमा निरंतर तरल वाष्पीकरण का एक स्थल है। परिणामस्वरूप, कार्बनिक अम्ल, क्लोराइड और चीनी पदार्थ अवक्षेपित हो जाते हैं और बुलबुले की अंगूठी के साथ जमा हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक अत्यधिक संकेंद्रित माइक्रोज़ोन का निर्माण होता है जो अत्यधिक संक्षारक होता है। यह माइक्रोज़ोन स्थानीयकृत मैट्रिक्स नक़्क़ाशी को तेज करता है . 3. निष्क्रिय फिल्म थर्मल तनाव फ्रैक्चर का अनुभव करती है जो सूखी और गीली स्थितियों के बीच वैकल्पिक होती है। ट्यूब की सतह पर शुष्क गैस संपर्क और नम तरल विसर्जन का आवधिक विकल्प तापमान में उतार-चढ़ाव के जवाब में बुलबुले के विस्तार और संकुचन के कारण होता है। सघन माइक्रोक्रैक भंगुर निष्क्रिय फिल्म पर तन्य और संपीड़ित तनाव के बार-बार अनुप्रयोग से उत्पन्न होते हैं, जो बदले में संक्षारक आयनों के प्रवेश के लिए चैनल बनाता है। ## 2. बुलबुला ठहराव में योगदान देने वाले प्राथमिक कारक 1. हीटिंग नाली स्थापना का लेआउट अनुचित है। बुलबुला संचय के सबसे गंभीर परिदृश्य में लंबी टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों की क्षैतिज स्थापना शामिल है। बुलबुले ऊपर उठते हैं और ट्यूब के ऊपरी चाप पर जमा हो जाते हैं, जिससे वे बच निकलने में असमर्थ हो जाते हैं। असेंबली से ऊपर उठने वाले बुलबुले टैंक टॉप के बहुत करीब स्थापित ट्यूबों द्वारा भी फंस जाते हैं। अपर्याप्त मध्यम परिसंचरण प्रवाह वेग हीटिंग द्वारा उत्पन्न माइक्रोबबल्स को स्थिर या कम गति वाले तरल प्रवाह द्वारा हटाया नहीं जा सकता है। जब प्रवाह वेग 0.6 m/s से कम होता है तो ट्यूब की सतह पर घर्षण प्रभाव नष्ट हो जाता है। सतह की शक्ति घनत्व अत्यधिक होती है। तरल प्रवाह की बुलबुले परिवहन करने की क्षमता उच्च गर्मी भार से काफी अधिक होती है, जो तुरंत बड़ी संख्या में छोटे वाष्प बुलबुले उत्पन्न करती है, जिसके परिणामस्वरूप संचयी बुलबुला कवरेज होता है। गर्म करने के दौरान नए बुलबुले लगातार अलग होते रहते हैं। ये ऐसे क्षेत्र हैं जहां छोटे बुलबुले जमा होते हैं और बड़े लगातार वायु पॉकेट में विलीन हो जाते हैं। ## 3. बुलबुला प्रतिधारण को रोकने के लिए संरचनात्मक डिजाइन का अनुकूलन 1. हीटिंग नाली स्थापना के झुकाव को बढ़ाएं। टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों को निकला हुआ किनारा अंत से मुक्त अंत तक 10 डिग्री -15 डिग्री ऊपर की ओर झुकाव के साथ स्थापित किया जाना चाहिए; क्षैतिज व्यवस्था निषिद्ध है. बुलबुले ट्यूब की झुकी हुई सतह के साथ मुक्त सिरे तक फिसलते हुए निर्वहन के लिए टैंक की तरल सतह पर चढ़ते हैं। वर्टिकल ट्यूब लेआउट छोटे वॉल्यूम वाले कंटेनरों के लिए सबसे अच्छा विकल्प है, क्योंकि यह वस्तुतः बुलबुला संचय को समाप्त करता है। टैंक टॉप और ट्यूब बंडलों के बीच की दूरी को बढ़ाता है। हीटिंग ट्यूब समूह के शीर्ष और न्यूनतम ऑपरेटिंग तरल स्तर के बीच ऊर्ध्वाधर दूरी 300 मिमी से कम नहीं होनी चाहिए, जिससे यह सुनिश्चित हो सके कि बुलबुले से ऊपर की ओर भागने के लिए पर्याप्त जगह है। सभी वेल्ड सीमों को सुदृढीकरण के बिना एक चिकनी चाप संक्रमण में पीसें; बुलबुले पकड़ने वाले अवतल अंतराल को रोकने के लिए चौड़े सतह चाप आकार के साथ PTFE समर्थन चुनें . 4. हीटिंग टयूबिंग के चारों ओर फ्लो गाइड बैफल्स स्थापित करें। ट्यूब की दीवार के चारों ओर एक सर्पिल दस्तकारी तरल प्रवाह बनाने के लिए, ट्यूब बंडल के अपस्ट्रीम पक्ष पर डायवर्जन प्लेटें स्थापित करें। यह संलग्न माइक्रोबबल्स को लगातार हटाता रहेगा। ## 4. बुलबुला निर्माण और अवधारण को कम करने के लिए मानकीकृत संचालन नियंत्रण 1. अलग-अलग माइक्रोबबल्स को गर्म करने की मात्रा को कम करने के लिए एक उचित सतह शक्ति घनत्व को विनियमित करें, उच्च लोड कम गर्मी लोड डिजाइन मानक के अनुसार, सीलबंद किण्वन टैंकों की शक्ति घनत्व खुले टैंकों की तुलना में 20% कम हो जाती है। कम से कम 1.0 मीटर/सेकेंड का मध्यम परिसंचरण प्रवाह वेग बनाए रखें। गर्म करने से पहले, यह सुनिश्चित करने के लिए कि एक स्थिर तरल पदार्थ बनता है, परिसंचारी पंप को सक्रिय करें; परिसंचरण के बिना एकल स्थैतिक हीटिंग से बचना महत्वपूर्ण है . 3. स्थिर तापमान पर खेती के दौरान निरंतर मामूली वातन, समग्र तरल मिश्रण को बढ़ावा देना, टैंक से सुपरसैचुरेटेड विघटित गैस का निर्वहन, और ट्यूब की दीवार पर नए बुलबुले की वर्षा में कमी, ये सभी ट्रेस संपीड़ित वायु वातन द्वारा सुगम होते हैं . 4. क्रमिक तापमान वृद्धि का संचालन तापमान में अचानक वृद्धि के परिणामस्वरूप तात्कालिक द्रव्यमान बुलबुले के पृथक्करण को रोकने के लिए, यह सिफारिश की जाती है कि हीटिंग प्रक्रिया को कम की दर पर आयोजित किया जाए स्टार्टअप चरण के दौरान 3 डिग्री/मिनट के बराबर . 5. रखरखाव के दौरान टैंक का लगातार अपस्फीति माध्यम में घुली हुई गैस संतृप्ति को कम करने और टैंक के ऊपरी हिस्से में जमा गैस को बाहर निकालने के लिए, टैंक निकास वाल्व को हर तीन दिन में 10{77}}15 मिनट के लिए खोला जाना चाहिए। ## 5. बुलबुला ठहराव संक्षारण निरीक्षण और निर्णय तकनीक टैंक खाली करने के रखरखाव के पूरा होने पर, ट्यूब की सतह की जांच करने के लिए एक उज्ज्वल प्रकाश का उपयोग करें: - विशिष्ट विशेषता: एक अंगूठी के आकार में एक गहरे भूरे रंग का पिटिंग संक्षारण क्षेत्र, क्षैतिज ट्यूबों के ऊपरी अर्धवृत्त पर वितरित, लंबी अवधि के बुलबुला कवरेज ट्रैक के अनुसार . - इलेक्ट्रोकेमिकल संभावित परीक्षण: बुलबुला कवरेज क्षेत्र की क्षमता 80-120 एमवी कम है उसी ट्यूब के निचले तरल विसर्जन क्षेत्र की तुलना में, गंभीर निष्क्रिय फिल्म क्षति का सुझाव देते हुए . - अल्ट्रासोनिक मोटाई माप: ऊपरी चाप की दीवार की मोटाई का नुकसान ट्यूब के निचले हिस्से की तुलना में काफी अधिक है।|बुलबुला ठहराव का खतरा स्रोत|लक्षित उन्मूलन उपाय|मूल प्रभाव|| {{96} {{99} {{103} -|{{105} {{106} {{108} -|----|| बुलबुले फंसाने वाली क्षैतिज ट्यूब लेआउट|10 डिग्री -15 डिग्री ऊपर की ओर झुकाव या ऊर्ध्वाधर लेआउट के साथ ट्यूब स्थापित करें|लंबे समय तक सतह से जुड़े रहने के बिना बुलबुले फिसलते हैं और निकल जाते हैं|कम तरल प्रवाह सूक्ष्म बुलबुले को हटाने में असमर्थ है|1.0 मीटर/सेकंड या उससे अधिक का परिसंचरण प्रवाह बनाए रखें और फ्लो गाइड बैफल्स स्थापित करें।|लगातार तरल पदार्थ को साफ करने से नव निर्मित छोटे बुलबुले खत्म हो जाते हैं।|उच्च शक्ति घनत्व द्रव्यमान बुलबुला वर्षा।|सीलबंद टैंकों के लिए सतह ऊर्जा घनत्व को 20% तक कम करें।|तात्कालिक बड़े पैमाने पर बुलबुले पृथक्करण को रोकें।|स्थैतिक सीलबंद टैंक सुपरसैचुरेटेड विघटित गैस।|निरंतर सूक्ष्म वातन + नियमित टैंक निकास।|बुलबुले बनना कम करने के लिए घुली हुई गैस की मात्रा कम करें।|वेल्ड/सपोर्ट गैप बबल गैस-तरल दो-चरण ऑक्सीजन-कमी वाले माइक्रोज़ोन टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों पर स्थिर वायु जेबों द्वारा बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप स्व-गैल्वेनिक स्थानीयकृत पिटिंग जंग होती है। ट्यूब की दीवार पर बुलबुले के लंबे समय तक जुड़ाव को रोकने के लिए, मौलिक समाधान में एक झुका हुआ ट्यूब संरचनात्मक लेआउट, उच्च-वेग परिसंचारी दस्त, कम गर्मी भार डिजाइन और निरंतर वातन संचालन शामिल है। प्रारंभिक बुलबुला संक्षारण दोषों का समय पर पता लगाना और टाइटेनियम हीटिंग ट्यूबों की दीवार-दीवार रिसाव विफलता की रोकथाम को रखरखाव के दौरान नियमित दृश्य निरीक्षण और संभावित परीक्षण के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।