1.2 ملی میٹر دیوار کے ساتھ 316 سٹینلیس سٹیل شیتھ کی زیادہ سے زیادہ سروس لائف کیا ہے 1.2 ملی میٹر وال موٹائی کے ساتھ 316 سٹینلیس سٹیل شیتھ کی زیادہ سے زیادہ سروس لائف کیا ہے مسلسل 15% فاسفورک ایسڈ سروس میں 110 ڈگری سینٹی گریڈ فی صد 5 فیصد درجہ حرارت پر؟ 110 ڈگری سیلسیس؟

فاسفیٹ کھاد کی تیاری میں الیکٹرک وسرجن ہیٹر چلانے والے کیمیکل پروسیس انجینئرز، میٹل ٹریٹمنٹ حمام، اور فوڈ پروسیسنگ آلات فاسفورک ایسڈ کو ہینڈل کرنے کے لیے، میان کے مواد کے طور پر 316 سٹینلیس سٹیل کا انتخاب سنکنرن مزاحمت اور تھرمل کارکردگی دونوں پر احتیاط کی ضرورت ہے۔ فاسفورک ایسڈ ہائیڈروکلورک یا سلفورک ایسڈز سے کم جارحانہ ہے، لیکن 80 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت اور 10 فیصد سے زیادہ ارتکاز پر، یہ 316 سٹین لیس سٹیل پر تیز حملہ کر سکتا ہے، خاص طور پر ویلڈ زونز اور زیادہ بقایا تناؤ والے علاقوں میں۔ میان کی دیوار کی موٹائی ہیٹر کی سروس لائف کے دوران دستیاب سنکنرن الاؤنس کا تعین کرتی ہے، لیکن یہ تعلق غیر خطی ہے کیونکہ دیوار کے پتلے ہونے اور مقامی کرنٹ کثافت میں اضافے کے ساتھ سنکنرن کی شرح اکثر بڑھ جاتی ہے۔ یہ مضمون 110 ڈگری پر 15% فاسفورک ایسڈ میں 1.2 ملی میٹر 316 میان کے لیے ایک مقداری خدمت زندگی کی پیشین گوئی فراہم کرتا ہے، شائع شدہ سنکنرن کے اعداد و شمار اور کیمیائی پودوں کے فیلڈ کے تجربے کی بنیاد پر۔

گرم فاسفورک ایسڈ میں 316 سٹینلیس سٹیل کا سنکنرن برتاؤ

فاسفورک ایسڈ میں 80 ڈگری سے اوپر کے درجہ حرارت پر 10% اور 30% کے درمیان ارتکاز میں، 316 سٹینلیس سٹیل تیزاب کی پاکیزگی، درجہ حرارت، اور بہاؤ کی رفتار کے لحاظ سے 0.1 سے 0.5 ملی میٹر سالانہ تک کی عام سنکنرن کی شرح کو ظاہر کرتا ہے۔ سنکنرن کا طریقہ کار بنیادی طور پر پٹنگ کے بجائے یکساں پتلا ہوتا ہے، کیونکہ فاسفورک ایسڈ مضبوطی سے آکسیڈائز نہیں ہوتا ہے اور اس میں کلورائیڈ نہیں ہوتے ہیں جو مقامی حملے کو فروغ دیتے ہیں۔ تاہم، تجارتی-گریڈ فاسفورک ایسڈ-خاص طور پر فلورائیڈز، سلفیٹ، اور فاسفیٹ چٹان سے آنے والی کلورائڈز-حملے کو تیز کر سکتے ہیں اور گڑھے کو فروغ دے سکتے ہیں۔ عام صنعتی طہارت کے ساتھ 110 ڈگری پر 15% فاسفورک ایسڈ کے لیے، 316 کی عمومی سنکنرن کی شرح تقریباً 0.25 ملی میٹر فی سال ہے۔ یہ شرح فرض کرتی ہے کہ میان کی سطح کا درجہ حرارت بلک ایسڈ درجہ حرارت کے 5 ڈگری کے اندر ہے۔ حقیقت میں، ہیٹر میان گرمی کے بہاؤ کی وجہ سے زیادہ درجہ حرارت پر کام کرتا ہے۔ 110 ڈگری ایسڈ میں 6 W/cm² پر چلنے والی 1.2 ملی میٹر دیوار 316 میان کے لیے، بیرونی سطح کا درجہ حرارت تقریباً 125 ڈگری ہے۔ اس درجہ حرارت پر، سنکنرن کی شرح تقریباً 0.35 ملی میٹر فی سال بڑھ جاتی ہے۔ حرارت کے بہاؤ سے درجہ حرارت میں اضافہ صرف بلک ایسڈ درجہ حرارت کے مقابلے میں سنکنرن کی شرح میں تقریبا 40٪ کا اضافہ کرتا ہے۔

1.2 ملی میٹر دیوار کی موٹائی کے لیے سروس لائف کا حساب کتاب

ایک 1.2 ملی میٹر 316 میان 1.2 ملی میٹر کی معمولی موٹائی کے ساتھ شروع ہوتی ہے، لیکن ±0.1 ملی میٹر کی پیداواری رواداری کا مطلب ہے کہ کم از کم موٹائی 1.1 ملی میٹر ہو سکتی ہے۔ سروس کی زندگی کے حساب کتاب کے لیے، قدامت پسند نقطہ نظر کم از کم موٹائی کا استعمال کرتا ہے۔ ہر سال 0.35 ملی میٹر کی سنکنرن کی شرح 0.35 ملی میٹر سالانہ استعمال کرتی ہے۔ تاہم، ناکامی سے پہلے دیوار کی تمام موٹائی کو خراب نہیں کیا جا سکتا۔ MgO کی توسیع اور کسی بھی بیرونی عمل کے دباؤ سے اندرونی دباؤ کو برداشت کرنے کے لیے 0.5 ملی میٹر کی کم از کم ساختی موٹائی کی ضرورت ہے۔ اس لیے قابل استعمال سنکنرن الاؤنس 1.1 ملی میٹر مائنس 0.5 ملی میٹر 0.6 ملی میٹر کے برابر ہے۔ 0.35 ملی میٹر فی سال پر، حسابی سروس لائف 0.6 کو 0.35 سے 1.7 سال کے برابر تقسیم کرتی ہے۔ یہ وہ وقت ہے جب تک کہ میان کم از کم ساختی موٹائی تک نہ پہنچ جائے۔ عملی طور پر، حفاظتی مارجن فراہم کرنے کے لیے جب دیوار کی بقیہ موٹائی 0.7–0.8 ملی میٹر تک پہنچ جاتی ہے تو ہیٹر کو اکثر تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس متبادل حد پر، سروس لائف تقریباً 1.2 سال تک کم ہو جاتی ہے۔ پانچ-سال کی سروس لائف کے لیے، دیوار کی ابتدائی موٹائی کو 0.35 کو 5 پلس 0.5 ساختی مارجن اور 0.1 رواداری 2.35 ملی میٹر-تقریباً 2.5 ملی میٹر سے ضرب دینے کی ضرورت ہوگی۔ لہذا، اس سروس میں 1.2 ملی میٹر وال 316 میان صرف ان ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے جہاں سالانہ تبدیلی قابل قبول ہو۔

فاسفورک ایسڈ سروس کے لیے تجویز کردہ دیوار کی موٹائی

مندرجہ ذیل جدول ارتکاز، درجہ حرارت، اور ٹارگٹ سروس لائف کی بنیاد پر فاسفورک ایسڈ سروس میں الیکٹرک وسرجن ہیٹر کے لیے تجویز کردہ 316 میان دیوار کی موٹائی فراہم کرتا ہے۔ قدریں تجارتی-گریڈ ایسڈ کو عام نجاست اور 4–6 W/cm² کی واٹ کثافت کے ساتھ فرض کرتی ہیں۔

100 ڈگری سے اوپر کے درجہ حرارت پر 25 فیصد سے زیادہ فاسفورک ایسڈ کے ارتکاز کے لیے، 316 سٹینلیس سٹیل دیوار کی موٹائی سے قطع نظر عموماً غیر موزوں ہے۔ ان حالات میں، انجینئرز کو ایک اعلی-مولیبڈینم الائے جیسا کہ ایلائے 20 (کارپینٹر 20) یا الائے 625 میں اپ گریڈ کرنا چاہیے، جس میں گرم فاسفورک ایسڈ میں سنکنرن کی شرح 316 سے کم دو آرڈرز ہوتی ہے۔

دیوار کی موٹائی میں اضافہ کیے بغیر سروس لائف کو بڑھانے کے لیے ڈیزائن میں تبدیلیاں

جب جگہ یا تھرمل رسپانس کی رکاوٹوں کی وجہ سے گرم فاسفورک ایسڈ سروس میں 1.2 ملی میٹر 316 میان کا استعمال کرنا ضروری ہے، تو تین ڈیزائن میں تبدیلیاں سروس لائف کو حسابی 1.7 سال سے آگے بڑھا سکتی ہیں۔ سب سے پہلے واٹ کی کثافت کو کم کرنا ہے۔ 6 W/cm² کے بجائے 3 W/cm² پر کام کرنے سے میان کی سطح کا درجہ حرارت 125 ڈگری سے تقریباً 116 ڈگری تک کم ہو جاتا ہے، جس سے سنکنرن کی شرح 0.35 سے کم ہو کر تقریباً 0.22 ملی میٹر سالانہ ہو جاتی ہے۔ یہ سروس کی زندگی کو 1.7 سال سے 2.7 سال تک بڑھاتا ہے۔ دوسری ترمیم یہ ہے کہ میان کی سطح کو 20% نائٹرک ایسڈ کے ساتھ 50 ڈگری پر 60 منٹ تک انسٹال کرنے سے پہلے بند کر دیا جائے۔ Passivation سرایت شدہ لوہے کے ذرات کو ہٹاتا ہے اور کرومیم آکسائیڈ کی تہہ کو گاڑھا کرتا ہے، سروس کے پہلے کئی مہینوں کے لیے ابتدائی سنکنرن کی شرح کو 20-30% تک کم کرتا ہے۔ تیسرا ترمیم تیزاب کی پاکیزگی کو کنٹرول کرنا ہے۔ اگر فلورائیڈز کو 50 پی پی ایم سے کم اور کلورائیڈ کو 100 پی پی ایم سے کم رکھا جا سکتا ہے، تو سنکنرن کی شرح 0.15-0.20 ملی میٹر فی سال گر سکتی ہے، جس سے سروس لائف 3-4 سال تک بڑھ سکتی ہے۔ اہم ایپلی کیشنز کے لیے جہاں غیر منصوبہ بند ہیٹر کی ناکامی سے پیداوار میں نمایاں نقصان ہو گا، انجینئرز کو چاہیے کہ وہ اسپیئر ہیٹر نصب کریں یا ٹینک کو ڈوئل ہیٹر کے ساتھ ڈیزائن کریں تاکہ ایک کو تبدیل کیا جا سکے جبکہ دوسرا درجہ حرارت کو برقرار رکھے۔ اسپیئر ہیٹر کی قیمت مسلسل کیمیائی پیداوار میں غیر منصوبہ بند شٹ ڈاؤن کی لاگت کے مقابلے میں معمولی ہے۔ فاسفورک ایسڈ سروس کے لیے ہیٹر کی وضاحت کرتے وقت، ہمیشہ پروسیس اسٹریم سے اصل ایسڈ کا استعمال کرتے ہوئے سنکنرن کوپن ٹیسٹنگ کی درخواست کریں۔ شائع شدہ ڈیٹا تخمینہ فراہم کرتا ہے، لیکن حقیقی-عالمی تیزابیت پودوں کے درمیان اور پیداواری بیچوں کے درمیان بھی نمایاں طور پر مختلف ہوتی ہے۔ متوقع میان درجہ حرارت پر پروسیس ایسڈ میں ڈوبے ہوئے 1.2 ملی میٹر 316 نمونے کا استعمال کرتے ہوئے تین-ماہ کا کوپن ٹیسٹ سروس لائف کا سب سے قابل اعتماد پیش گو ہے۔ اس ٹیسٹ کی لاگت عام طور پر ایک ناکام ہیٹر کی قیمت سے کم ہوتی ہے۔