316 स्टेनलेस स्टील शीथेड हीटर 5 वर्षों के भीतर 90 डिग्री पर तटस्थ पीएच पानी में बिना गड्ढे के अधिकतम क्लोराइड सांद्रता का सामना कर सकता है

गर्म पानी के अनुप्रयोगों के लिए क्लोराइड थ्रेशोल्ड 5 वर्ष की सेवा जीवन

अधिकतम अनुमेय क्लोराइड सांद्रता, जो 90 डिग्री पर तटस्थ पीएच (6.5{5}}8.0) पानी में डूबे हुए 316 स्टेनलेस स्टील शीथेड इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूबों को छिद्रित किए बिना 5{4}वर्ष की सेवा जीवन की अनुमति देगी, जो औद्योगिक गर्म पानी के टैंक, परिसंचरण हीटर और हीट एक्सचेंजर्स के लिए एक विशिष्ट स्थिति है - एक भी मूल्य नहीं है। यह सतह की फिनिश, दीवार की मोटाई और दरारों की उपस्थिति पर निर्भर करता है। प्रयोगशाला विसर्जन परीक्षण और विस्तृत क्षेत्र विफलता विश्लेषण से पता चला है कि इलेक्ट्रोपॉलिश फिनिश और 1.5 मिमी दीवार मोटाई वाला 316 शीथ अच्छी तरह से ऑक्सीजन युक्त पानी और हीटर के निरंतर संचालन में 1000 पीपीएम तक के क्लोराइड स्तर पर पांच साल तक विश्वसनीय रूप से जीवित रहेगा। 500 पीपीएम क्लोराइड पर 12-18 महीनों के भीतर एक तैयार मिल फिनिश पिट के साथ समान म्यान। यह पेपर विशिष्ट गर्म पानी सेवा परिस्थितियों में 316 शीथों के लिए क्लोराइड सीमा निर्धारित करता है, सतह की स्थिति और ऑपरेटिंग मोड के लिए एक निर्णय मैट्रिक्स देता है, और 316 एल या डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील में अपग्रेड की आवश्यकता होने पर सीमा को परिभाषित करता है।

क्रिटिकल क्लोराइड सांद्रण और पिटिंग तंत्र

गर्म तटस्थ क्लोराइड समाधानों में 316 स्टेनलेस स्टील का पिटिंग संक्षारण तब होता है जब धातु की सतह पर क्लोराइड एकाग्रता निष्क्रिय फिल्म को तोड़ने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण स्तर से अधिक हो जाती है। एक चिकनी, निष्क्रिय सतह के साथ पूरी तरह से एनील्ड 316 के लिए, 90 डिग्री पर महत्वपूर्ण क्लोराइड सांद्रता दरारों के बिना निरंतर विसर्जन में 1,200 - 1,500 पीपीएम के क्रम पर है। गड्ढे इस स्तर से नीचे शुरू हो सकते हैं लेकिन स्थिर आकार से आगे विकसित होने से पहले पुन: निष्क्रिय हो जाएंगे। इस स्तर पर, स्थिर गड्ढे 0.2-0.5 मिमी/वर्ष की दर से बढ़ते हैं, जो सटीक क्लोराइड सांद्रता और सतह की स्थिति के आधार पर 3-7 वर्षों में 1.5 मिमी की दीवार को छेदते हैं। लेकिन क्षेत्र में वास्तविक हीटर शायद ही कभी इष्टतम प्रयोगशाला सीमा पर होते हैं। सतह के खुरदरेपन के कारण स्थानीय अम्लीकरण तंत्र के परिणामस्वरूप, सतह घाटियों के तल पर प्रभावी क्लोराइड सांद्रता में वृद्धि होती है। यांत्रिक रूप से पॉलिश की गई सतह Ra=0.4 से 0.8 µm सीमा को 800 से 1,000 पीपीएम तक कम कर देती है। एक यथा-तैयार मिल फ़िनिश (Ra=0.8-1.5 µm) सीमा को 400-600 पीपीएम तक बढ़ा देता है। माउंटिंग फ्लैंज, गैस्केट या स्केल डिपॉजिट के नीचे की दरारें, सतह की फिनिश के बावजूद, सीमा को 200-300 पीपीएम तक कम कर देती हैं।

90 डिग्री पर 5 साल की पाइटिंग फ्री सेवा के लिए मात्राबद्ध क्लोराइड सीमा

90 डिग्री पर वातित तटस्थ पानी में 1.5 मिमी दीवार मोटाई के 316 म्यानों पर दीर्घकालिक विसर्जन प्रयोग (5 वर्ष लंबाई) नीचे दी गई तालिका में संक्षेपित हैं। मान उच्चतम क्लोराइड सांद्रता का प्रतिनिधित्व करते हैं जिससे परीक्षण नमूनों के 5% से कम में 0.3 मिमी (दीवार की मोटाई का 20%) से अधिक गड्ढे का प्रवेश नहीं हुआ। रुक-रुक कर संचालन (दैनिक ताप चक्र) के मामले में अनुमत क्लोराइड सामग्री लगभग 30% कम होती है क्योंकि थर्मल चक्रण से पुनर्निष्पादन बाधित होता है।

सतह खत्म करने की स्थिति दीवार की मोटाई (मिमी) 5 साल के जीवन के लिए अधिकतम क्लोराइड (पीपीएम, निरंतर संचालन) 5 साल के जीवन के लिए अधिकतम क्लोराइड (पीपीएम, रुक-रुक कर संचालन, 1 चक्र / दिन) प्रमुख पिटिंग स्थान यदि अधिक हो तो क्या करें
Electropolished (Ra ≤0.15 µm) 1.5 1200 850 Random on surface of sheathUpgrade to 316L or duplex ( >1500 पीपीएम)
इलेक्ट्रोपॉलिश्ड (आरए 0.15 माइक्रोमीटर से कम या उसके बराबर) 2.0 1500 1050 मोटी दीवार के साथ 2000 पीपीएम तक यादृच्छिक स्वीकार्य
बारीक यांत्रिक रूप से पॉलिश (आरए 0.2-0.4 उम) 1.5 950 650सतह स्क्रैप या समावेशन 1000 पीपीएम से ऊपर अपग्रेड करें
महीन यांत्रिक रूप से पॉलिश किया हुआ (Ra 0.2-0.4 µm) 2.0 1200 8001500 पीपीएम तक की मोटी दीवार के साथ स्वीकार्य
मानक मिल फ़िनिश (आरए 0.8-1.2 µm) 1.5 550 380 अनुदैर्ध्य ड्रा लाइनें 600 पीपीएम से ऊपर के लिए उपयुक्त नहीं
2.0 700 490 मानक मिल फ़िनिश (आरए 0.8-1.2 µm) मोटी दीवार के साथ भी 700 पीपीएम से ऊपर मार्जिनल
As-drawn rough finish (Ra >1.2 µm) 1.5 350 250पूरी सतह की अनुमति नहीं है > 400 पीपीएम
किसी भी तरह की फिनिश, स्केल/गैस्केट के नीचे दरारें 1.5-2.0 250 175 दरार क्षेत्र को टाइटेनियम में अपग्रेड करें या दरार से छुटकारा पाएं
क्लोराइड सीमा: क्या बढ़ाता है या क्या कम करता है

तालिका में तीन और कारक क्लोराइड थ्रेशोल्ड को प्रभावित करते हैं। पहला जल प्रवाह वेग है। स्थिर या कम प्रवाह परिस्थितियों (0.3 मीटर/सेकंड से नीचे) के लिए म्यान सतह पर क्लोराइड सांद्रता ध्रुवीकरण 30{7}}40% कम हो जाता है। उच्च प्रवाह वेग (1.5 मी/से. से अधिक) लगातार संकेंद्रित क्लोराइड सीमा परतों को हटाते हैं और सीमा को 20-25% तक बढ़ा सकते हैं जब तक कि क्षरण-क्षरण नहीं होता है। दूसरा कारक घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता है; पूरी तरह से वातित पानी (20 डिग्री पर 8-10 पीपीएम ओ2, 90 डिग्री पर लगभग 4-5 पीपीएम) स्थिर निष्क्रियता के लिए आवश्यक कैथोडिक प्रतिक्रिया प्रदान करता है। बहरा हुआ पानी (<0.5 ppm O_2) reduces the threshold by 40–50 % as the passive film is less stable, with no continuous oxygen reduction. The third criterion is the presence of sulphate or bicarbonate ions. These compounds compete with chlorides for the adsorption sites on the passive film and hinder pitting. Water containing 200-500 ppm sulphate can withstand 1.5-2.0 times the chloride concentration before initiation of pitting.

90 डिग्री सेल्सियस जल सेवा के लिए 316 हीटरों की व्यावहारिक विशिष्टता

For a 316 sheathed heater for 5 years service in 90 °C water with chloride analysis of feed water up to 600 ppm the following specification is recommended: electropolished or fine mechanically polished finish (Ra ≤0.4 µm), minimum wall thickness of 1.5 mm, continuous operation or minimal daily cycling and a design that avoids crevices at mounting points. For chloride levels from 600 to 1,000 ppm, upgrade to 2.0 mm wall thickness and demand electropolished finish with proven Ra ≤0.15 µm. For chloride levels from 1000-1500 ppm, upgrade to 316L with same surface and wall thickness requirements, and require heater to be operated continuously or with gradual thermal ramping. Do not use 316 and 316L for chloride levels >90 डिग्री पर 1500 पीपीएम। डुप्लेक्स 2205 या टाइटेनियम शीथ निर्दिष्ट करें। क्लोराइड सामग्री की फ़ील्ड निगरानी महत्वपूर्ण है क्योंकि फ़ीड पानी के सापेक्ष 2-5 गुना का एकाग्रता कारक खुले टैंकों में वाष्पीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

निष्कर्ष: भरोसेमंद सेवा के लिए 5-वर्षीय क्लोराइड सीमा की स्थापना

एक 316 स्टेनलेस स्टील से बना हीटर किसी रफ के लिए 350 पीपीएम से क्लोराइड सांद्रता पर 5 साल तक 90 डिग्री पर तटस्थ पीएच पानी में नहीं डूबेगा, क्योंकि इलेक्ट्रोपॉलिश फिनिश के लिए 1200 पीपीएम तक खींचा गया फिनिश। इंजीनियरों को जल रसायन (क्लोराइड विश्लेषण के लिए सबसे खराब स्थिति), सतह की फिनिश और आवश्यक दीवार की मोटाई की पहचान करनी चाहिए। ऊपर दी गई तालिका में मात्राबद्ध सीमाओं का उपयोग करते हुए, खरीदार 316 शीथों का चयन कर सकते हैं जो गर्म पानी की सेवा में 5 साल की सेवा जीवन प्रदान करते हैं और समय से पहले होने वाली विफलताओं से बचते हैं जो तब होती हैं जब क्लोराइड का स्तर चयनित सतह की स्थिति के लिए संबंधित सीमा से अधिक हो जाता है।