80 डिग्री पर 10% फॉस्फोरिक एसिड के साथ दैनिक सफाई के अधीन टाइटेनियम शीथ हीटर में, कुल्ला पानी की गुणवत्ता (नल बनाम विआयनीकृत) रिपासिवेशन कैनेटीक्स और उसके बाद सेवा में पिटिंग को कैसे प्रभावित करती है?

औद्योगिक संचालन में, टाइटेनियम शीथ हीटर को 80 डिग्री पर 10% फॉस्फोरिक एसिड का उपयोग करके दैनिक सफाई चक्र के साथ वैकल्पिक संक्षारक और धुलाई स्थितियों में रखा जाता है। सफाई चक्रों के बीच कुल्ला करने वाले पानी की गुणवत्ता टाइटेनियम सतह के पुनरावर्तन गतिकी के लिए आवश्यक है। प्रतिरोधकता> 1 एमΩ·सेमी के साथ विआयनीकृत पानी 10-30 मिनट के भीतर त्वरित पुनर्सक्रियण और एक स्थिर निष्क्रिय फिल्म के निर्माण की अनुमति देता है। क्लोराइड (आमतौर पर 50-200 पीपीएम) और अन्य आयनों वाला नल का पानी पुनरावर्तन को धीमा कर देता है, जिससे एक स्थिर परत प्राप्त करने का समय 2-6 घंटे तक बढ़ जाता है, और सतह पर अधिशोषित क्लोराइड रह जाते हैं जो बाद के ऑपरेशन के दौरान गड्ढे शुरू करने वाले स्थानों के रूप में काम करते हैं। चुने गए कुल्ला पानी की गुणवत्ता सीधे हीटर के गड्ढे के घनत्व और सेवा जीवन को प्रभावित करती है।

पुनरावर्तन की गतिकी पर कुल्ला करने वाले पानी के प्रभाव का तंत्र

10% फॉस्फोरिक एसिड से उपचार के बाद टाइटेनियम की सतह सक्रिय या आंशिक रूप से निष्क्रिय स्थिति में होती है। एसिड को धोने से हटा दिया जाता है लेकिन यह उस घोल का रसायन भी निर्धारित करता है जिसमें पुनर्निष्पादन होता है। विआयनीकृत पानी टाइटेनियम निष्क्रिय फिल्म की समान वृद्धि के लिए एक स्वच्छ, कम चालकता वाला वातावरण प्रदान करता है। कोई शत्रुतापूर्ण आयन मौजूद नहीं हैं और एक घनी स्टोइकोमेट्रिक TiO2 परत बन सकती है। नल के पानी से क्लोराइड आयन टाइटेनियम की सतह पर सोख लिए जाते हैं और सोखने की जगह के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं। और, क्लोराइड निष्क्रिय फिल्म के निर्माण को रोकते हैं, और ऑक्साइड के निर्माण के दौरान उसके नीचे फंस सकते हैं, जिससे कमजोर स्थान बन जाते हैं जो हीटर को वापस सेवा में लाने पर गड्ढे पड़ने लगेंगे। पुनर्निष्पादन समय संक्षारण धारा घनत्व को धोने के बाद 1 μA/cm2 से नीचे जाने के लिए आवश्यक समय है।

मात्रात्मक पुनर्निष्पादन समय और अलग-अलग कुल्ला पानी की गुणवत्ता की दर

ग्रेड 2 टाइटेनियम कूपन का नियंत्रित परीक्षण, 80 डिग्री पर 10% फॉस्फोरिक एसिड में दैनिक 1 घंटे का विसर्जन, उसके बाद 15 मिनट की कुल्ला और फिर सेवा को दोहराने के लिए 60 डिग्री पर 3% NaCl में विसर्जन, ने 30 चक्रों में निम्नलिखित व्यवहार स्थापित किया है। 18 MΩ·cm की प्रतिरोधकता के साथ विआयनीकृत पानी से धोने पर पुन: निष्क्रियता का समय 10-30 मिनट है, 1 घंटे के बाद निष्क्रिय फिल्म की मोटाई 3-5 एनएम है, बाद की सेवा में गड्ढे का घनत्व 0-5 गड्ढे प्रति सेमी² है और 500 घंटों के बाद अधिकतम गड्ढे की गहराई 0-20 माइक्रोमीटर है। यह प्रदर्शन शानदार माना जा रहा है. नरम नल के पानी (10,000 Ω·सेमी प्रतिरोधकता, 20 पीपीएम क्लोराइड) में पुनरावर्तन का समय 30-90 मिनट तक बढ़ जाता है, 1 घंटे के बाद फिल्म की मोटाई 2-4 एनएम है, गड्ढे का घनत्व 5-20 गड्ढे/सेमी2 है और गड्ढे की गहराई 20-80 माइक्रोमीटर है, जो अच्छे प्रदर्शन का संकेत देता है। सामान्य नल का पानी, 2000 ओम - सेमी प्रतिरोधकता, 100 पीपीएम क्लोराइड पुनरावर्तन समय 1-3 घंटे फिल्म की मोटाई 1 घंटे के बाद 1-3 एनएम गड्ढा घनत्व 20-80 गड्ढे/सेमी2 गड्ढे की गहराई 80-200 मिमी औसत से खराब। कठोर नल के पानी का पुनरावर्तन समय 3-6 घंटे, फिल्म की मोटाई 1 घंटे के बाद 1-2 एनएम, गड्ढे का घनत्व > 80 गड्ढे/सेमी² और गड्ढे की गहराई > 200 µm, 500 Ω·cm प्रतिरोधकता और 200 पीपीएम क्लोराइड है, जो अस्वीकार्य है।

पुनर्निष्पादन की गुणवत्ता पर कुल्ला अवधि और तापमान का प्रभाव

कुल्ला की दक्षता पानी की गुणवत्ता और कुल्ला के मापदंडों पर निर्भर करती है। विआयनीकृत पानी से 5 मिनट तक कुल्ला करने से 30 मिनट तक कुल्ला करने की तुलना में 80% पुनर्जीवन होता है। 100 पीपीएम क्लोराइड के साथ नल के पानी से 60 मिनट की कुल्ला पुनर्जीवन गुणवत्ता के मामले में विआयनीकृत पानी से 10 मिनट की कुल्ला के बराबर नहीं है। कुल्ला करने के पानी का तापमान एक अन्य महत्वपूर्ण कारक है; विआयनीकृत और नल के पानी दोनों के लिए ठंडे कुल्ला पानी (20 डिग्री) की तुलना में गर्म कुल्ला पानी (40 डिग्री) पुनरावर्तन गतिशीलता में 30-50% सुधार करता है। लेकिन, गर्म नल के पानी के कारण सुखाने की पूरी प्रक्रिया के दौरान क्लोराइड केंद्रित हो सकते हैं, जिससे परिणाम खराब हो सकते हैं। पानी के सभी गुणों के लिए, एक अतिरिक्त लाभ मुख्य कुल्ला के बाद विआयनीकृत पानी से अंतिम कुल्ला करना है।

फॉस्फोरिक एसिड सफाई चक्र - कुल्ला पानी की गुणवत्ता चुनने के लिए गाइड

80 डिग्री पर 10% फॉस्फोरिक एसिड के साथ दैनिक सफाई चक्रों के लिए कुल्ला पानी की गुणवत्ता के लिए सिफारिशें निम्नलिखित तालिका में दी गई हैं, जो बाद की क्लोराइड युक्त सेवा में वांछित पिटिंग प्रतिरोध और सेवा जीवन पर निर्भर करती है।

500 घंटों के बाद वांछित पिटिंग घनत्व (गड्ढे/सेमी2) कुल्ला पानी में अधिकतम स्वीकार्य क्लोराइड (पीपीएम) न्यूनतम अनुशंसित कुल्ला पानी प्रतिरोधकता (Ω·सेमी) अनुशंसित कुल्ला अवधि (मिनट) अंतिम कुल्ला आवश्यक<5 <10 >100,000 15 हाँ (डीआई स्प्रे)
5 - 20 10 - 50 10,000 - 100,000 20 अनुशंसित
20–80 50–150 1,000–10,000 30 Recommended >80 >150 <1,000 60+ Not effective Engineering Beyond Rinse Water Quality Control

टाइटेनियम ग्रेड रिपासिवेशन कैनेटीक्स को प्रभावित करता है। ग्रेड 7 (पैलेडियम-स्थिरीकृत) कुल्ला करने वाले पानी की किसी भी गुणवत्ता में ग्रेड 2 की तुलना में 2{16}}3 गुना तेजी से पुन: सक्रिय होता है, जिससे क्लोराइड संदूषण के प्रति संवेदनशीलता कम हो जाती है। दीवार की मोटाई गड्ढा खोदने की छूट प्रदान करती है। 2.0 मिमी की दीवार, नल के पानी की धुलाई से मध्यम गड्ढे के साथ, 5-8 साल तक चल सकती है, लेकिन 1.2 मिमी की दीवार जल्द ही विफल हो जाएगी। धोने के बाद सुखाने की तकनीक महत्वपूर्ण है। 10 मिनट के लिए 60 डिग्री पर जबरन गर्म हवा में सुखाने से बची हुई नमी समाप्त हो जाती है, जिससे क्लोराइड सांद्रता वाले क्षेत्रों से बचा जा सकता है। यदि विआयनीकृत पानी की मात्रा प्रतिबंधित है, तो एक लागत प्रभावी समझौता दो-चरणीय कुल्ला (नल का पानी और उसके बाद विआयनीकृत पानी) है।

एक सूचित विशिष्टता प्रदान करना

प्रतिदिन 80 डिग्री पर 10% फॉस्फोरिक एसिड के साथ उपयोग किए जाने वाले और फिर क्लोराइड युक्त वातावरण के संपर्क में आने वाले टाइटेनियम शीथ हीटर के लिए, दो - चरण के कुल्ला का उपयोग करें। 1 मिनट के लिए नल के पानी से प्रारंभिक कुल्ला और उसके बाद 40 डिग्री पर 10 मिनट के लिए 18 MΩ·cm प्रतिरोधकता के विआयनीकृत पानी से अंतिम कुल्ला। अंतिम कुल्ला पानी को 10 पीपीएम क्लोराइड से कम निर्दिष्ट करें। यदि मौजूदा प्रतिष्ठानों के लिए विआयनीकृत पानी उपलब्ध नहीं है, तो कुल्ला लाइन में एक विआयनीकरण कारतूस जोड़ें या जबरन हवा में सुखाने के साथ कुल्ला समय को 60 मिनट तक बढ़ाएं। कमीशनिंग के दौरान कुल्ला प्रक्रिया के बाद, पुनर्निष्क्रिय क्षमता के लिए एक परीक्षण कूपन मापा गया था। 3% NaCl में 0.1 V बनाम Ag/AgCl से कम मान अपूर्ण पुनर्निष्पादन को इंगित करता है और लंबे समय तक या उच्च गुणवत्ता वाले कुल्ला की आवश्यकता होती है। तेजी से पुन: पारित होने और सेवा में आगे कोई गड्ढा न हो, इसके लिए इंजीनियर नल के पानी के बजाय विआयनीकृत वाशिंग पानी का उपयोग करता है।