80 डिग्री शीथ तापमान पर अधिकतम ब्रोमाइड सांद्रता 200 पीपीएम क्लोराइड की उपस्थिति में 316 स्टेनलेस स्टील हीटर ट्यूबों की पिटिंग को ट्रिगर करती है

सिनर्जिस्टिक हैलाइड प्रभाव: ब्रोमाइड एक पिटिंग एक्सेलेरेटर के रूप में

ब्रोमाइड क्लोराइड और ब्रोमाइड दोनों आयनों जैसे खारे पानी, खारे पानी या ब्रोमीन आधारित बायोसाइड्स से उपचारित औद्योगिक ठंडा पानी जैसे पानी में डूबे हुए 316 स्टेनलेस स्टील लिपटे इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूबों के क्षरण में असामान्य रूप से आक्रामक भूमिका निभाता है। क्लोराइड सुप्रसिद्ध पिटिंग एजेंट है, हालांकि ब्रोमाइड पिटिंग क्षमता को 316 तक कम कर सकता है और क्लोराइड की तुलना में 10-100 गुना कम सांद्रता पर भी पिटिंग शुरू होने की गति को बढ़ा सकता है। 200 पीपीएम क्लोराइड युक्त पानी में कम से कम 10 पीपीएम ब्रोमाइड मिलाने से 80 डिग्री के शीथ तापमान पर पिटिंग इंडक्शन का समय 50-70% तक कम हो जाता है। सहक्रियात्मक प्रभाव क्लोराइड सांद्रता पर गड्ढा उत्पन्न करना है जहां 50 पीपीएम से अधिक ब्रोमाइड खुराक पर 316 निष्क्रिय होगा। यह कार्य मिश्रित हैलाइड वातावरण में 316 शीथों पर पिटिंग प्रारंभ के लिए थ्रेशोल्ड ब्रोमाइड सांद्रता की गणना करता है।

ब्रोमाइड का सिनर्जिज्म तंत्र - प्रेरित पिटिंग

ब्रोमाइड आयन क्लोराइड आयनों की तुलना में बड़े और अधिक ध्रुवीकरण योग्य होते हैं और इसलिए निष्क्रिय फिल्म सतह पर अधिक मजबूती से सोख सकते हैं। सोखने के बाद घुलनशील ब्रोमो कॉम्प्लेक्स के निर्माण से क्रोमियम ऑक्साइड कोटिंग नष्ट हो जाती है। हालाँकि, अकेले ब्रोमाइड समान सांद्रता वाले क्लोराइड की तुलना में कम प्रभावी पिटिंग एजेंट है, क्योंकि इसका बड़ा आकार बढ़ते गड्ढों में इसकी गतिशीलता को कम कर देता है। तालमेल तब प्राप्त होता है जब दोनों हैलाइड मौजूद होते हैं: क्लोराइड गड्ढे के अंदर आक्रामक वातावरण (उच्च सांद्रता, उच्च गतिशीलता, कम पीएच) प्रदान करता है और ब्रोमाइड उस क्षमता को कम कर देता है जिस पर निष्क्रिय फिल्म टूट जाती है, जिससे गड्ढों को काफी कम कुल हैलाइड सांद्रता पर शुरू करने की अनुमति मिलती है। मिश्रित क्लोराइड -ब्रोमाइड घोल में 316 की पिटिंग क्षमता (E_pit) रैखिक है: E_pit=E_0 - k_Cl × log[Cl⁻] - k_Br × log[Br⁻], जिसमें k_Br k_Cl से ~3-5 गुना अधिक है, जिसका अर्थ है कि ब्रोमाइड का प्रत्येक पीपीएम कम करने में क्लोराइड के प्रत्येक पीपीएम की तुलना में 3-5 गुना अधिक हानिकारक है। गड्ढा प्रतिरोध.

80 डिग्री पर मिश्रित क्लोराइड - ब्रोमाइड पानी में जमाव के लिए मापी गई सीमाएँ

1,000 घंटों के बाद, 80C पर विभिन्न ब्रोमाइड सांद्रता के साथ 200 पीपीएम क्लोराइड समाधान में 316 स्टेनलेस स्टील (इलेक्ट्रोपॉलिश फिनिश) पर नियंत्रित पोटेंशियोस्टैटिक परीक्षणों से निम्नलिखित पिटिंग दीक्षा सीमाएं निर्धारित की गई हैं।

ब्रोमाइड सांद्रण (पीपीएम) क्लोराइड सांद्रण (पीपीएम) कुल हैलाइड (पीपीएम) गड्ढा आरंभ करने का समय (घंटे, 80 डिग्री) 1000 घंटे के बाद अधिकतम गड्ढे की गहराई (माइक्रोन) छिद्रण का समय (1.5 मिमी दीवार) 80 डिग्री सेवा के लिए अनुशंसित<1 200 <201 >10,000 <10 >30 yearsYes 1-5 200 201-205 5,000-10,000 10-30 15-30 years Yes 5-10 200 205-210 2,500-5,000 30-60 8-15 yearsAcceptable with supervision 10-20 200 210-220 1,000-2,500 60-120 4-8 years Marginal 20-30 200 220-230 500-1,000 120-200 2-4 yearsUnacceptable Unacceptable 200-500 200-350 1-2 years 200 230-250 30-50 100-200 350-600 6-12 months 200 250-300 50-100 >Not recommended100 200 >300 <100 >600 <6 months Unacceptable
तापमान ब्रोमाइड की आक्रामकता को कैसे प्रभावित करता है

ब्रोमाइड से होने वाली क्षति गर्मी के साथ तेजी से बढ़ती है। 5 साल के जीवन के लिए, ब्रोमाइड की अधिकतम अनुमत सांद्रता 60 डिग्री पर लगभग 50 पीपीएम (200 पीपीएम सीएल⁻ के साथ) है। 80 C पर यह गिरकर 10-15 पीपीएम हो जाता है। 5 पीपीएम ब्रोमाइड के साथ भी 2-3 वर्षों में 90 डिग्री पर पिटिंग देखी जाती है।

तापमान (डिग्री) अधिकतम ब्रोमाइड 5{2}}वर्षीय जीवन के लिए (200 पीपीएम सीएल-वर्तमान, पीपीएम के साथ) सुझाई गई कार्रवाई
50 > 100 (अनंत) 60 50 कोई विशेष कार्रवाई नहीं 70 25 स्वीकार्य 80 12 ब्रोमाइड कम करें या मिश्रधातु में सुधार करें 90 5 316 सीमांत; डुप्लेक्स 100 में अपग्रेड करें<2 316 unsuitable
ब्रोमाइड के साथ सेवा के लिए व्यावहारिक जल गुणवत्ता मानदंड

क्लोराइड और ब्रोमाइड दोनों युक्त पानी में 316 शीथेड हीटरों के लिए, ब्रोमाइड की मापी गई मात्रा के लिए निम्नलिखित मानक लागू होते हैं।

ब्रोमाइड सांद्रण (पीपीएम) क्लोराइड सांद्रण (पीपीएम) 5 साल के जीवन के लिए अधिकतम शीथ तापमान (डिग्री) अनुशंसित सामग्री<5 <500 90 316 (electropolished) 5-10 <300 85 316L with monitoring 5-10 300-500 75 316L marginal; consider duplex
10-25 <200 75 Duplex 2205 10-25 200-500 65 Duplex 2205 25-50 <200 65 Duplex 2205 or Alloy 825 >50 कोई भी टाइटेनियम या मिश्र धातु सी-276
प्रेरित ब्रोमाइड की पिटिंग फील्ड की पहचान

केवल 316 में क्लोराइड गड्ढों में देखे गए क्रिस्टलोग्राफिक पहलुओं के बजाय, ब्रोमाइड -क्लोराइड तालमेल गड्ढे अक्सर चिकने, शानदार आंतरिक भाग के साथ अर्धगोलाकार होते हैं। गड्ढे का घनत्व अक्सर क्लोराइड से अधिक (10- 50 गड्ढे/सेमी2) होता है, केवल गड्ढे (1 - 10 गड्ढे/सेमी 2) की तुलना में। गड्ढों के भीतर संक्षारण उत्पादों की ऊर्जा फैलाने वाली एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईडीएस) से अक्सर क्लोरीन और ब्रोमीन दोनों का पता चलता है। ऐसे हीटरों के लिए जो मध्यम क्लोराइड (200-500 पीपीएम) वाले पानी में जल्दी विफल हो जाते हैं, लेकिन अप्रत्याशित रूप से कम कुल हैलाइड, ब्रोमाइड का मूल्यांकन किया जाना चाहिए। ब्रोमीन-आधारित बायोसाइड्स (उदाहरण के लिए, बीसीडीएमएच) का उपयोग करने वाली कई जल उपचार सुविधाएं अवशिष्ट ब्रोमीन स्तर को बनाए रखती हैं जो कीटाणुशोधन के बाद ब्रोमाइड आयनों में परिवर्तित हो जाती हैं।

निष्कर्ष: ब्रोमाइड - अदृश्य पिटिंग खतरे का प्रबंधन

For 316 stainless steel encased heaters in 80°C water with 200 ppm chloride, pitting initiation time is reduced from >10-15 पीपीएम से अधिक ब्रोमाइड सांद्रता के लिए 10,000 घंटे से 1,000- 2,500 घंटे, जिससे 2-4 वर्षों में छिद्र हो जाता है। ब्रोमाइड का प्रत्येक पीपीएम क्लोराइड के समतुल्य पीपीएम से लगभग तीन से पांच गुना अधिक हानिकारक है। खारे पानी, खारे पानी या बायोसाइड उपचारित शीतलन जल में 316 आवरण निर्दिष्ट करते समय, इंजीनियरों को ब्रोमाइड विश्लेषण के साथ-साथ क्लोराइड परीक्षण की भी आवश्यकता होती है। ब्रोमाइड > 10 पीपीएम के लिए, कम पावर घनत्व के साथ डुप्लेक्स 2205 या इलेक्ट्रोपॉलिश्ड 316एल में अपग्रेड की सिफारिश की जाती है। यहां प्रस्तावित रूपरेखा खरीदारों को ब्रोमाइड सामग्री को मात्रात्मक पिटिंग प्रारंभ अवधि के साथ सहसंबंधित करने की अनुमति देती है और इस प्रकार मिश्रित-हैलाइड हीटिंग सेवा में अक्सर छुपाए गए सहक्रियात्मक को खोजती है और कम करती है।