110 डिग्री पर 15% मोनोएथेनॉलमाइन (एमईए) के लिए एक रीबॉयलर में, कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ₂) लोडिंग को एमईए के प्रति मोल सीओ₂ के मोल के रूप में व्यक्त किया जाता है। कम लोडिंग (0.3) पर, समाधान कम संक्षारक होता है, और गिरावट मुख्य रूप से निलंबित कणों के क्षरण से होती है। उच्च लोडिंग (0.5) पर, कार्बामेट्स और बाइकार्बोनेट के निर्माण के कारण समाधान अधिक आक्रामक हो जाता है, और गिरावट तंत्र क्षरण से गड्ढों के क्षरण में बदल जाता है। संक्रमण इसलिए होता है क्योंकि उच्च CO₂ लोडिंग से pH कम हो जाता है और आक्रामक प्रजातियों की सांद्रता बढ़ जाती है जो स्थानीय स्तर पर निष्क्रिय फिल्म पर हमला करती हैं।

CO₂ लोडिंग के साथ तंत्र का तंत्र शिफ्ट होता है

कम CO₂ लोडिंग (0.3) पर, समाधान pH लगभग 9.5 है, और टाइटेनियम पर निष्क्रिय फिल्म स्थिर है। ठोस कण जैसे आयरन सल्फाइड या क्षरण उत्पाद यांत्रिक क्षरण का कारण बनते हैं। उच्च CO₂ लोडिंग (0.5) पर, pH घटकर 8.0–8.5 हो जाता है। कार्बामेट (RNHCOOH) और बाइकार्बोनेट (HCO₃⁻) सांद्रता बढ़ जाती है। ये प्रजातियां टाइटेनियम आयनों को जटिल बना सकती हैं और स्थानीय स्तर पर निष्क्रिय फिल्म को अस्थिर कर सकती हैं, जिससे गड्ढे बन सकते हैं। एक बार गड्ढा बन जाने पर, गड्ढे के अंदर का आक्रामक रसायन हमले को बढ़ावा देता है। क्षरण से गड्ढों की ओर बदलाव विफलता मोड को एकसमान पतलेपन से स्थानीयकृत छिद्रण में बदल देता है।

CO₂ लोडिंग के कार्य के रूप में मात्रात्मक गिरावट दरें और तंत्र

1,000 घंटे से अधिक 2 मीटर/सेकंड के प्रवाह वेग के साथ 110 डिग्री पर 15% एमईए में नियंत्रित परीक्षण ने निम्नलिखित स्थापित किया है। 0.2 के CO₂ लोडिंग पर, कुल गिरावट दर 0.03-0.06 मिमी प्रति वर्ष है, क्षरण 70% योगदान देता है, गड्ढा नहीं देखा जाता है, और सतह एक समान पहनने के पैटर्न दिखाती है। 0.3 की लोडिंग पर, दर 0.05-0.10 मिमी प्रति वर्ष है, क्षरण 60% है, गड्ढे का घनत्व 0-5 गड्ढे प्रति सेमी² है, और एक मिश्रित तंत्र संचालित होता है। 0.4 की लोडिंग पर, दर 0.08-0.15 मिमी प्रति वर्ष है, 60% गिरावट पर गड्ढा प्रमुख हो जाता है, गड्ढे का घनत्व 10-30 गड्ढे प्रति सेमी² है, और गड्ढे की गहराई 50-100 µm तक पहुंच जाती है। 0.5 की लोडिंग पर, महत्वपूर्ण सीमा, दर 0.12-0.25 मिमी प्रति वर्ष है, गड्ढे का योगदान 80% है, गड्ढे का घनत्व 30-80 गड्ढे प्रति सेमी² है, और गड्ढे की गहराई 100-250 µm तक पहुंचती है। 0.6 की लोडिंग पर, दर प्रति वर्ष 0.20-0.40 मिमी है, गड्ढा पूरी तरह से हावी है, गड्ढे का घनत्व 80 गड्ढे प्रति सेमी² से अधिक है, और गड्ढे की गहराई 250 µm से अधिक है।

ट्रांज़िशन लोडिंग पर तापमान और प्रवाह वेग का प्रभाव

संक्रमण लोडिंग जिस पर पिटिंग प्रभावी हो जाती है वह तापमान और प्रवाह वेग पर निर्भर करता है। 90 डिग्री पर, कटाव से गड्ढे में संक्रमण 0.6 के CO₂ लोडिंग पर होता है। 110 डिग्री पर, संक्रमण 0.4-0.5 पर होता है। 130 डिग्री पर, संक्रमण घटकर 0.3-0.4 हो जाता है। कम प्रवाह वेग (0.5 मीटर/सेकेंड) पर, संक्रमण लोडिंग 0.35-0.45 है। उच्च प्रवाह वेग (3 मीटर/सेकेंड) पर, क्षरण 0.55 की लोडिंग तक हावी रहता है, क्योंकि निष्क्रिय फिल्म को यांत्रिक रूप से हटाने से गड्ढे की शुरुआत नहीं होती है।

विदेश मंत्रालय रीबॉयलर के लिए CO₂ लोडिंग नियंत्रण गाइड

निम्न तालिका वांछित सेवा जीवन के आधार पर, 110 डिग्री पर ग्रेड 2 टाइटेनियम ट्यूब बंडल रीबॉयलर में पिटिंग-प्रधान गिरावट से बचने के लिए अधिकतम CO₂ लोडिंग के लिए सिफारिशें प्रदान करती है।

CO₂ लोडिंग नियंत्रण से परे इंजीनियरिंग

टाइटेनियम ग्रेड संक्रमण लोडिंग को प्रभावित करता है। ग्रेड 7 (पैलेडियम स्थिर) ग्रेड 2 की तुलना में 0.1-0.2 अधिक सीओ लोडिंग में संक्रमण को स्थानांतरित करता है। ग्रेड 12 मध्यवर्ती सुधार प्रदान करता है। दीवार की मोटाई गड्ढे में प्रवेश की छूट प्रदान करती है; प्रति वर्ष 0.2 मिमी गड्ढे वाली 2.0 मिमी की दीवार 10 साल तक चलती है। कणों को हटाने के लिए एमईए समाधान को फ़िल्टर किया जाना चाहिए, जो क्षरण को कम करता है लेकिन एक स्थिर निष्क्रिय फिल्म बनाने की अनुमति देकर गड्ढे के जोखिम को बढ़ा सकता है। वैनेडियम पेंटोक्साइड जैसे संक्षारण अवरोधकों को जोड़ने से संक्रमण लोडिंग बढ़ जाती है। तापमान को 100 डिग्री तक कम करने से बिना गड्ढे के उच्च CO₂ लोडिंग की अनुमति मिलती है।

एक सूचित विशिष्टता बनाना

110 डिग्री पर 15% एमईए में टाइटेनियम ट्यूब बंडल रीबॉयलर के लिए, द्वितीयक क्षरण तंत्र के रूप में पिटिंग बनाए रखने के लिए ग्रेड 2 के लिए 0.3 से नीचे या ग्रेड 7 के लिए 0.5 से नीचे CO₂ लोडिंग बनाए रखें। अनुमापन द्वारा CO₂ लोडिंग की साप्ताहिक निगरानी करें। यदि ग्रेड 2 के लिए लोडिंग 0.4 से अधिक है, तो लीन एमईए परिसंचरण दर को कम करें या लोडिंग को कम करने के लिए स्ट्रिपिंग स्टीम प्रवाह को बढ़ाएं। गड्ढों से क्षतिग्रस्त मौजूदा हीटरों के लिए, ग्रेड 7 टाइटेनियम पर स्विच करने या तापमान को 100 डिग्री तक कम करने पर विचार करें। संक्रमण सीमा के नीचे CO₂ लोडिंग को नियंत्रित करके, इंजीनियर पूर्वानुमानित क्षरण से अप्रत्याशित पिटिंग क्षरण में बदलाव को रोकता है।