90 डिग्री पर विआयनीकृत पानी में अधिकतम स्वीकार्य कुल कार्बनिक कार्बन (टीओसी) क्या है जिसे ग्रेड 7 टाइटेनियम शीथ हीटर पाइरोलाइज्ड कार्बन से अंडरडिपॉजिट संक्षारण से पीड़ित हुए बिना सहन कर सकता है?

विआयनीकृत जल प्रणालियों में कुल कार्बनिक कार्बन (टीओसी) को आयन एक्सचेंज रेजिन के टूटने, बायोफिल्म वृद्धि, या फ़ीड जल संदूषण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, विशेष रूप से 90 डिग्री पर। ऐसे पानी में कार्बनिक यौगिक ग्रेड 7 टाइटेनियम शीथ हीटर की गर्म सतह पर पाइरोलाइज हो जाते हैं और कार्बनयुक्त जमाव छोड़ देते हैं। यह जमाव दरारें बनाता है और गैल्वेनिक कोशिकाओं को जमा करता है। कार्बन परत टाइटेनियम के लिए प्रवाहकीय और कैथोडिक है, जिससे नीचे टाइटेनियम का एनोडिक विघटन होता है। अल्प जमा संक्षारण से बचने के लिए अधिकतम अनुमत टीओसी 0.5 पीपीएम (500 पीपीबी) है। इस सीमा के ऊपर 500-1000 घंटों के भीतर पाइरोलाइज्ड कार्बन जमा हो जाता है, जिससे 0.05-0.20 मिमी/वर्ष की दर निकलती है।

पायरोलाइटिक कार्बन जमा निर्माण और अंडरडिपॉजिट संक्षारण तंत्र

पानी में कार्बनिक अणु 90 डिग्री पर गर्म टाइटेनियम सतह पर थर्मल गिरावट (पाइरोलिसिस) से गुजरते हैं। प्रतिक्रिया से अनाकार कार्बन और वाष्पशील उत्पादों का निर्माण होता है। कार्बन जमा शुरू में पतला होता है, लेकिन समय के साथ बढ़ता जाता है। यह जमाव इलेक्ट्रोकेमिकल रूप से टाइटेनियम के लिए उत्कृष्ट है और विद्युतीय रूप से संचालित होता है। जमा में ऑक्सीजन की खपत होती है, क्लोराइड (निशान अशुद्धियों से) केंद्रित होता है। एनोडिक और कार्बन के नीचे टाइटेनियम को घोलता है। व्यापक कार्बन सतह कैथोड है और त्वरित स्थानीयकृत क्षरण होता है। ग्रेड 7 टाइटेनियम में पैलेडियम कार्बन जमाव को नहीं रोकता है लेकिन जमाव बनने के बाद जमा संक्षारण दर को कम कर सकता है।

मात्रात्मक कार्बन जमा गठन और पिटिंग बनाम कुल कार्बनिक कार्बन

ग्रेड 7 टाइटेनियम को नियंत्रित विआयनीकृत पानी (18 एमΩ·सेमी,<10 ppb chloride) at 90°C with varying TOC over 1,000 hours. At TOC <0.1 ppm, thickness of carbon deposit is 0~0.5 µm, no pitting occurs, and the surface is shining. At TOC levels of 0.1 to 0.3 ppm, deposit thickness is 0.5 to 2 µm, no pitting, and the surface is slightly discolored. At TOC of 0.3–0.5 ppm, deposit thickness 2–5 µm, occasional shallow pits (<10 µm) may be formed, surface has dark tint. Critical level at TOC of 0.5-1.0 ppm Thickness of deposits 5-15 µm Pitting initiation 200-500 hrs Pit depths after 1,000 hrs 20-80 µm Corrosion rate beneath deposits 0.05-0.15 mm per year At TOC levels of 1.0-2.0 ppm, the thickness of the deposit is 15-30 µm, pitting is severe, the pit depths surpass 100 µm after 1,000 hours, and the corrosion rate exceeds 0.15 mm per year. Deposit thickness >30 µm, और तेजी से कम जमा संक्षारण, 2.0 पीपीएम टीओसी पर 2,000 से 5,000 घंटों में छिद्रण की ओर ले जाता है।

टीओसी हटाने की दक्षता पर क्लोराइड और घुलित ऑक्सीजन का प्रभाव।

पानी में क्लोराइड की उपस्थिति स्वीकार्य टीओसी को बहुत कम कर देती है। गड्ढे की गहराई के लिए 10 पीपीबी क्लोराइड पर स्वीकार्य टीओसी 0.5 पीपीएम है<10 µm. Allowable TOC is reduced to 0.3 ppm at 50 ppb chloride. At 100 ppb chloride the maximum permitted TOC is 0.2 parts per million. At 500 ppb chloride the TOC allowed is 0.1 ppm. Underdeposit corrosion becomes more aggressive at dissolved oxygen levels below 1 ppm (deaerated) and this reduces the permissible TOC by 30–50 %. Oxygen > 5 ppm (air-saturated) results in 20–30% increase in allowable TOC due to oxygen aiding in the repassivation of the titanium surface.

टीओसी नियंत्रण मैनुअल उच्च शुद्धता वॉटर हीटर

निम्नलिखित तालिका क्लोराइड स्तर और आवश्यक हीटर जीवन के आधार पर, ग्रेड 7 टाइटेनियम हीटरों के लिए 90 डिग्री पर विआयनीकृत पानी के लिए अधिकतम स्वीकार्य टीओसी की सिफारिशों का सारांश प्रस्तुत करती है।

क्लोराइड सांद्रता (पीपीबी) वांछित सेवा जीवन (वर्ष) अधिकतम स्वीकार्य टीओसी (पीपीएम) अपेक्षित गड्ढे की गहराई<10 5 0.8 20–50 >10 0.5 20–50 10–50 >10 0.3 <20 10–50 5 0.5 20–50 50–100 >5 0.2 20–50 >100 >3 0.1 50–100 5,000 घंटों के बाद (µm)
टीओसी नियंत्रण से परे इंजीनियरिंग

टाइटेनियम ग्रेड अल्प जमा संक्षारण को प्रभावित करता है। ग्रेड 7 की कम जमा संक्षारण दर समान कार्बन जमा मोटाई के तहत ग्रेड 2 की तुलना में 2-3 गुना कम है। दीवार की मोटाई गड्ढे में प्रवेश के लिए एक भत्ता है। प्रति वर्ष 0.10 मिमी गड्ढे वाली 2.0 मिमी की दीवार 20 साल तक जीवित रहेगी। जल उपचार प्रणाली में 0.4 पीपीएम पर अलर्ट सेट के साथ एक टीओसी मॉनिटर होना चाहिए। हीटर के अपस्ट्रीम में सक्रिय कार्बन निस्पंदन गर्म सतह के संपर्क से पहले कार्बनिक यौगिकों को समाप्त कर देता है। 2 घंटे के लिए 60 डिग्री पर 5% साइट्रिक एसिड के साथ हीटर की आवधिक सफाई टाइटेनियम पर हमला किए बिना कार्बन जमा को हटा देती है।

सूचित विशिष्टता

90 डिग्री पर विआयनीकृत पानी में ग्रेड 7 टाइटेनियम शीथ हीटर के लिए, 10 साल की सेवा जीवन के लिए कुल कार्बनिक कार्बन को <0.3 पीपीएम तक सीमित करें। पानी की आपूर्ति पर 0.4 पीपीएम पर अलार्म सेट के साथ एक टीओसी विश्लेषक स्थापित करें और हीटर की शक्ति को सीमित करने के लिए इंटरलॉक करें या यदि टीओसी 0.6 पीपीएम से अधिक हो जाए तो सिस्टम बंद कर दें। TOC > 0.5 पीपीएम वाले मौजूदा सिस्टम के लिए, ऑर्गेनिक्स को कम करने के लिए एक सक्रिय कार्बन फिल्टर या एक यूवी ऑक्सीकरण इकाई स्थापित करें। संचालन के दौरान प्रतिवर्ष हीटर की सतह का निरीक्षण करें। यदि डार्क कार्बन जमा स्पष्ट है, तो हीटर को 2 घंटे के लिए 60 डिग्री पर 5% साइट्रिक एसिड से साफ करें। उच्च शुद्धता वाली जल सेवा में पाइरोलाइज्ड कार्बन जमा और कम जमा होने वाले क्षरण को रोकने के लिए इंजीनियर टीओसी को 0.5 पीपीएम से कम पर नियंत्रित करता है।