ताप विनिमायकों में संक्षारण के क्या कारण हैं?

कई प्रकार के ताप विनिमायक हैं, जो रासायनिक उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं और महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये आमतौर पर कई औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले उपकरण हैं। हीट एक्सचेंजर्स के उपयोग के दौरान अक्सर जंग लग जाती है। इस स्थिति के क्या कारण हैं? नीचे एक संक्षिप्त परिचय दिया गया है.

1. हीट एक्सचेंजर्स के लिए सामग्री का चयन: किस सामग्री का उपयोग करना है इसका निर्धारण कारक इसकी अर्थव्यवस्था है। ट्यूब सामग्रियों में स्टेनलेस स्टील, कॉपर निकल मिश्र धातु, निकल आधारित मिश्र धातु, टाइटेनियम और ज़िरकोनियम आदि शामिल हैं। वेल्डेड ट्यूबों का उपयोग उन स्थितियों को छोड़कर किया जाता है जहां उनका उपयोग उद्योग में नहीं किया जा सकता है। संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री का उपयोग केवल ट्यूब साइड के लिए किया जाता है, और कार्बन स्टील का उपयोग शेल साइड के लिए किया जाता है।

2. हीट एक्सचेंजर्स का धातु क्षरण

1) धातु संक्षारण का सिद्धांत: धातु संक्षारण का तात्पर्य आस-पास के माध्यम की रासायनिक या विद्युत रासायनिक क्रिया के तहत धातुओं के विनाश से है, और अक्सर भौतिक, यांत्रिक या जैविक कारकों की संयुक्त कार्रवाई के तहत, यानी धातुओं का विनाश। उनके पर्यावरण का प्रभाव.

2) हीट एक्सचेंजर्स को संक्षारण क्षति के कई सामान्य प्रकार:

एक। समान संक्षारण: मध्यम या बड़े क्षेत्र के संपर्क में आने वाली पूरी सतह पर होने वाली स्थूल समान संक्षारण क्षति को समान संक्षारण कहा जाता है।

बी। संपर्क संक्षारण: अलग-अलग क्षमता वाली दो धातुएं या मिश्र धातुएं एक-दूसरे के संपर्क में आती हैं और इलेक्ट्रोलाइट समाधान में डूब जाती हैं, जिससे उनके बीच करंट प्रवाहित होता है। सकारात्मक क्षमता वाली धातु की संक्षारण दर कम हो जाती है, जबकि नकारात्मक क्षमता वाली धातु की संक्षारण दर बढ़ जाती है।

सी। चयनात्मक संक्षारण: वह घटना जिसमें किसी मिश्रधातु में एक निश्चित तत्व संक्षारण के कारण माध्यम में प्राथमिकता से प्रवेश करता है, चयनात्मक संक्षारण कहलाता है।

डी। छिद्र संक्षारण: वह संक्षारण जो धातु की सतह पर अलग-अलग छोटे बिंदुओं पर केंद्रित होता है और जिसकी गहराई अधिक होती है, पिटिंग संक्षारण कहलाता है, जिसे छोटे छिद्र संक्षारण या पिटिंग संक्षारण के रूप में भी जाना जाता है।

ई. गैप संक्षारण: धातु की सतहों के अंतराल और ढके हुए क्षेत्रों में गंभीर गैप संक्षारण होता है।

एफ। क्षरण संक्षारण: क्षरण संक्षारण एक प्रकार का संक्षारण है जो माध्यम और धातु की सतह के बीच सापेक्ष गति के कारण संक्षारण प्रक्रिया को तेज करता है।

जी। इंटरग्रेन्युलर संक्षारण: इंटरग्रेन्युलर संक्षारण एक प्रकार का संक्षारण है जो अधिमानतः अनाज की सीमाओं और धातुओं या मिश्र धातुओं के आसन्न क्षेत्रों को संक्षारित करता है, जबकि अनाज का संक्षारण स्वयं अपेक्षाकृत छोटा होता है।

एच। तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) और संक्षारण थकान एससीसी एक निश्चित धातु ढांकता हुआ प्रणाली में संक्षारण और तन्य तनाव की संयुक्त क्रिया के कारण होने वाले भौतिक फ्रैक्चर हैं।

मैं। हाइड्रोजन क्षति: इलेक्ट्रोलाइट समाधान में धातु संक्षारण, एसिड धुलाई, कैथोडिक संरक्षण, या इलेक्ट्रोप्लेटिंग के कारण हाइड्रोजन प्रवेश के कारण होने वाली क्षति से गुजर सकती है।

3. धातु के क्षरण पर शीतलन माध्यम का प्रभाव, उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला शीतलन माध्यम विभिन्न प्राकृतिक जल है। ऐसे कई कारक हैं जो धातु के क्षरण को प्रभावित करते हैं, जिनमें मुख्य और आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली कई धातुओं पर उनके प्रभाव शामिल हैं:

1) घुली हुई ऑक्सीजन: पानी में घुली हुई ऑक्सीजन एक ऑक्सीडेंट है जो कैथोडिक प्रक्रिया में भाग लेती है, इसलिए यह आम तौर पर जंग को बढ़ावा देती है। जब पानी में ऑक्सीजन की सांद्रता असमान होती है, तो एक ऑक्सीजन सांद्रता कोशिका बनेगी, जिससे स्थानीय क्षरण होगा। कार्बन स्टील, निम्न-मिश्र धातु इस्पात, तांबा मिश्र धातु और स्टेनलेस स्टील के कुछ ग्रेड के लिए, घुलित ऑक्सीजन पानी में उनके संक्षारण व्यवहार को प्रभावित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक है।

2) अन्य घुली हुई गैसें: जब पानी में ऑक्सीजन नहीं होती है, तो CO2 तांबे और स्टील के क्षरण का कारण बनेगी, लेकिन यह एल्यूमीनियम के क्षरण को बढ़ावा नहीं देती है। अमोनिया की थोड़ी मात्रा तांबे की मिश्रधातु को संक्षारित कर देती है, लेकिन एल्युमीनियम और स्टील पर इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। H2S तांबे और स्टील के क्षरण को बढ़ावा देता है, लेकिन एल्यूमीनियम पर इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। SO2 पानी के pH मान को कम कर देता है और धातुओं के प्रति इसकी संक्षारक क्षमता को बढ़ा देता है।

3) कठोरता: सामान्यतया, ताजे पानी की कठोरता में वृद्धि से तांबा, जस्ता, सीसा और स्टील जैसी धातुओं का क्षरण कम हो जाता है। बहुत शीतल जल में तीव्र संक्षारण क्षमता होती है और इस प्रकार के जल में तांबा, सीसा और जस्ता का उपयोग नहीं करना चाहिए। इसके विपरीत, सीसा शीतल जल में संक्षारण प्रतिरोधी होता है और उच्च कठोरता वाले पानी में संक्षारण उत्पन्न करता है।

4) PH मान: स्टील pH>11 पर पानी में कम संक्षारित होता है, और pH

5) आयनों का प्रभाव: क्लोराइड आयन निष्क्रिय धातुओं जैसे स्टेनलेस स्टील की सतह को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिससे पिटिंग जंग या एससीसी उत्पन्न हो सकती है।

6) पैमाने का प्रभाव: मीठे पानी में CaCO3 स्केल। CaCO3 स्केल परत गर्मी हस्तांतरण के लिए अनुकूल नहीं है, लेकिन यह जंग को रोकने के लिए फायदेमंद है।

4. ऊष्मा स्थानांतरण प्रक्रिया का संक्षारण पर प्रभाव: धातुओं का संक्षारण व्यवहार ऊष्मा स्थानांतरण और बिना ऊष्मा स्थानांतरण की स्थितियों में भिन्न होता है। सामान्यतया, ऊष्मा स्थानांतरण धातुओं के क्षरण को बढ़ा देता है, विशेष रूप से उबलने, वाष्पीकरण या अत्यधिक गर्म होने की स्थिति में। ऊष्मा स्थानांतरण का प्रभाव अलग-अलग मीडिया में या अलग-अलग धातुओं के लिए अलग-अलग होता है।

5. संक्षारण रोधी विधियां: हीट एक्सचेंजर्स में विभिन्न क्षरण के कारणों को जानना और उचित संक्षारण रोधी उपायों का चयन करके उपकरणों के कुशल उपयोग के लक्ष्य को प्राप्त किया जा सकता है।