भूला हुआ संक्षारण क्षेत्र
प्रोसेस टैंक में तीन संक्षारण क्षेत्र होते हैं: पूरी तरह से डूबा हुआ क्षेत्र, तरल के ऊपर वाष्प स्थान, और हवा के तरल इंटरफ़ेस पर स्पलैश क्षेत्र। हीट एक्सचेंजर का डिज़ाइन लगभग पूरी तरह से डूबे हुए क्षेत्र {{2}रसायन विज्ञान, तापमान और प्रक्रिया द्रव की प्रवाह स्थितियों पर केंद्रित है। वाष्प स्थान को सौम्य माना गया है। यह नहीं है।
गर्म एसिड स्नान के ऊपर, हवा एसिड धुंध और जल वाष्प से संतृप्त होती है। ठंडी सतहों पर संघनन से सांद्र अम्ल बूंदें बनती हैं। डूबे हुए क्षेत्र के विपरीत, जहां घुलित ऑक्सीजन सीमित है, ऑक्सीजन प्रचुर मात्रा में है। उच्च ऑक्सीजन, संघनक एसिड और उतार-चढ़ाव वाले तापमान का संयोजन स्नान से भी अधिक संक्षारक वातावरण बनाता है। हीट एक्सचेंजर के गैर-{5}डूबे हुए हिस्से{{6}भाप आपूर्ति पाइपिंग, कंडेनसेट रिटर्न लाइनें, सपोर्ट ब्रैकेट और विसर्जन कॉइल्स के ऊपरी हिस्से {{7}बाहर से खराब हो जाते हैं जबकि डूबे हुए हिस्से बरकरार रहते हैं।
पीटीएफई वाष्प के प्रति प्रतिरक्षित है, उसी कारण से यह तरल के प्रति प्रतिरक्षित है, उसी कारण से यह तरल के प्रति प्रतिरक्षित है।
धातुओं पर वाष्प -चरण संक्षारण तंत्र
हाइड्रोक्लोरिक या सल्फ्यूरिक एसिड स्नान के ऊपर वाष्प क्षेत्र में स्टेनलेस स्टील का संक्षारण विसर्जन संक्षारण से मौलिक रूप से भिन्न तंत्र द्वारा होता है। स्नान में धातु की सतह को लगातार गीला किया जाता है। संक्षारण दर तरल फिल्म के माध्यम से अभिकारकों के प्रसार द्वारा सीमित है। वाष्प क्षेत्र में, संघनन बनने और वाष्पित होने के कारण सतह गीली और सूखी के बीच चक्रित होती है।
गीले चरण के दौरान, कंडेनसेट में घुली एसिड धुंध निष्क्रिय फिल्म पर हमला करती है। कंडेनसेट में एसिड की सांद्रता स्नान की सांद्रता से अधिक हो सकती है क्योंकि पानी प्राथमिकता से वाष्पित हो जाता है, जिससे केंद्रित एसिड की बूंदें पीछे रह जाती हैं। शुष्क चरण के दौरान, एसिड अवशेष क्रिस्टलीकृत हो जाता है। क्रिस्टल हीड्रोस्कोपिक होते हैं {{3}वे अगली आर्द्र अवधि के दौरान हवा से नमी को अवशोषित करते हैं, फिर से क्रिस्टल के धातु इंटरफ़ेस पर केंद्रित एसिड बनाते हैं।
गीली-सूखी साइकिलिंग और एकाग्रता प्रभाव स्थानीयकृत संक्षारण दर को निरंतर विसर्जन दर से 2-5 गुना अधिक बनाते हैं। स्पलैश ज़ोन, जहां हलचल या वर्कपीस की हलचल से तरल बूंदें सतह को रुक-रुक कर गीला करती हैं, और भी अधिक आक्रामक है। यही कारण है कि धातुई हीटर अक्सर वायु-तरल इंटरफ़ेस पर सबसे पहले विफल होते हैं।
| वाष्प क्षेत्र संक्षारण पैरामीटर | स्टेनलेस स्टील 316L | टाइटेनियम ग्रेड 2 | पीटीएफई |
|---|---|---|---|
| डूबे हुए क्षेत्र के सापेक्ष वाष्प क्षेत्र में संक्षारण दर | 2-5× | 1.5-3× | 1.0× (दोनों में शून्य) |
| घनीभूत एसिड सांद्रता बनाम स्नान | 1.2-2.0× (वाष्पीकरण प्रभाव) | वही | कोई असर नहीं |
| गीली-सूखी साइकिल चलाने से क्षति | गंभीर (निष्क्रिय फिल्म टूटना) | मध्यम | कोई नहीं |
| स्पलैश जोन पर हमला | गंभीर | मध्यम | कोई नहीं |
| 1 वर्ष के बाद बाहरी सतह की स्थिति | गड्ढेदार, जंग से सना हुआ- | उकेरा हुआ, बदरंग | स्थिर |
| सुरक्षात्मक कोटिंग की आवश्यकता | अक्सर आवश्यक (एपॉक्सी, रैपिंग) | कभी-कभी आवश्यकता पड़ती है | आवश्यक नहीं |
पीटीएफई प्रतिरक्षा आधार
पीटीएफई निष्क्रिय फिल्म पर निर्भर नहीं है। इसका संक्षारण प्रतिरोध आणविक संरचना में अंतर्निहित है। लगभग 485 kJ/mol की कार्बन फ्लोरीन बंधन पृथक्करण ऊर्जा वाष्प क्षेत्र (आमतौर पर 30-70 डिग्री) में मौजूद तापमान पर किसी भी एसिड संघनन प्रतिक्रिया से उपलब्ध ऊर्जा से अधिक है। एसिड अणु, चाहे तरल बूंदों में हों या वाष्प के रूप में, एक ऐसी सतह का सामना करते हैं जो कोई प्रतिक्रिया मार्ग प्रदान नहीं करती है।
पीटीएफई की हाइड्रोफोबिक प्रकृति एक अतिरिक्त सुरक्षात्मक तंत्र प्रदान करती है। संघनित अम्ल की बूंदें सतह को गीला करने के बजाय उस पर गिरती हैं। वे एक सतत प्रवाहकीय फिल्म बनाने के बजाय अलग-अलग बूंदों के रूप में लुढ़क जाते हैं या वाष्पित हो जाते हैं। गीली -सूखी साइकिलिंग जो धातु की निष्क्रिय फिल्मों को नष्ट कर देती है, पीटीएफई को प्रभावित नहीं करती है क्योंकि नष्ट करने के लिए कोई फिल्म नहीं होती है।
संपूर्ण हीट एक्सचेंजर {{0}डूबे हुए ट्यूब, हेडर, बाहरी पाइपिंग कनेक्शन और सपोर्ट फ्रेम {{1}पीटीएफई या उपयुक्त फ्लोरोपॉलीमर घटकों से निर्मित किया जा सकता है, जो तीनों संक्षारण क्षेत्रों में पूर्ण प्रतिरक्षा प्रदान करता है।
हीटर जीवन के लिए व्यावहारिक परिणाम
धातुई हीटरों का वाष्प - क्षेत्र संक्षारण अक्सर समग्र सेवा जीवन को निर्धारित करता है। एक टाइटेनियम कॉइल जो विसर्जन संक्षारण दर के आधार पर 5 साल तक चलेगी, जलरेखा पर बाहरी गड्ढे के कारण 2-3 साल में विफल हो सकती है। विफलता अप्रत्याशित है क्योंकि निरीक्षण के दौरान डूबे हुए हिस्से बरकरार दिखाई देते हैं। बाहरी हमला तरल स्तर के ऊपर छिपा होता है, जो केवल तभी दिखाई देता है जब टैंक खाली हो जाता है।
PTFE एक्सचेंजर्स के पास कोई छिपा हुआ विफलता क्षेत्र नहीं है। एक्सचेंजर के प्रत्येक भाग, डूबे हुए या खुले, में समान रासायनिक प्रतिरक्षा होती है। सेवा जीवन का निर्धारण किसी उपेक्षित बाहरी संक्षारण तंत्र के बजाय सबसे अधिक मांग वाले क्षेत्र {{2}भाप के दबाव में डूबे हुए खंड {{3}'' द्वारा किया जाता है।
सारांश
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स तरल स्तर से ऊपर मिश्रित एसिड वाष्प के संपर्क में आने से बचे रहते हैं क्योंकि फ्लोरोपॉलीमर की संक्षारण प्रतिरक्षा तरल और वाष्प चरणों तक समान रूप से फैली हुई है। स्टेनलेस स्टील और टाइटेनियम के विपरीत, जो वाष्प क्षेत्र में संघनित एसिड और गीली {{1}शुष्क साइकिलिंग से त्वरित बाहरी हमले का सामना करते हैं, पीटीएफई अप्रभावित है। संपूर्ण एक्सचेंजर {{3}डूबा हुआ, वाष्प{4}उजागर, और स्प्लैश ज़ोन {{5}समान रासायनिक निष्क्रियता साझा करता है।
वाष्प के चरण संक्षारण का उन्मूलन एक छिपी हुई विफलता तंत्र को हटा देता है जो अक्सर धातु हीटरों की सेवा जीवन को निर्धारित करता है। पीटीएफई एक्सचेंजर्स के पास कोई "भूला हुआ क्षेत्र" नहीं है जहां बाहरी हमले अप्रत्याशित रूप से उपकरण जीवन को छोटा कर सकते हैं।
खराब हवादार या आक्रामक वाष्प वातावरण में पीटीएफई हीट एक्सचेंजर विनिर्देश के लिए इंजीनियरिंग समर्थन स्नान रसायन विज्ञान, ऑपरेटिंग तापमान, टैंक वेंटिलेशन डिजाइन और वर्तमान हीटरों पर बाहरी जंग के किसी भी इतिहास को प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
