সালফিউরিক অ্যাসিড হল বিশ্বের সর্বাধিক উত্পাদিত শিল্প রাসায়নিক। এটি সার, ফসফেট, রঙ্গক, পরিশোধন এবং পিকলিং অপারেশনগুলির মেরুদণ্ড এবং এটি প্রতিদিন হাজার হাজার হিট এক্সচেঞ্জারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। তবুও সালফিউরিক অ্যাসিড পরিচালনা করা কুখ্যাতভাবে কঠিন: ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে এর ক্ষয়কারীতা সম্পূর্ণভাবে উল্টে যায়। একটি অ্যাসিড অবস্থায় বছরের পর বছর ধরে থাকা উপাদান অন্যটিতে কয়েক সপ্তাহের মধ্যে ধ্বংস হয়ে যেতে পারে।

অ্যালয় 20 (UNS N08020)সালফিউরিক অ্যাসিড হিট এক্সচেঞ্জার টিউবগুলির জন্য সবচেয়ে বিশ্বস্ত উপকরণগুলির মধ্যে একটি। গরম সালফিউরিক অ্যাসিডকে প্রতিরোধ করার জন্য এটিকে বিশেষভাবে 20 শতকের মাঝামাঝি-প্রকৌশলী করা হয়েছিল, এবং এটি 10 থেকে 80 শতাংশ অ্যাসিড পরিসরে কুলার এবং হিটারগুলির জন্য একটি সাশ্রয়ী ওয়ার্কহরস হিসাবে রয়ে গেছে। এই নিবন্ধটি উদ্ভিদ প্রকৌশলী এবং সংগ্রহকারী দলগুলি জিজ্ঞাসা করা বাস্তব প্রশ্নগুলির উত্তর দেয়: অ্যালয় 20 আসলে তাপ স্থানান্তর টিউব হিসাবে কীভাবে কাজ করে, হিটার বনাম কুলারগুলিতে এটি কোথায় নিরাপদ, এবং কখন আপনার আরও ব্যয়বহুল অ্যালয় তৈরি করা উচিত?
অ্যালয় 20 কী এবং কেন এটি সালফিউরিক অ্যাসিড হিট এক্সচেঞ্জারগুলিতে ব্যবহৃত হয়?
অ্যালয় 20 (UNS N08020) হল একটি অস্টেনিটিক নিকেল-লোহা-ক্রোমিয়াম খাদ যার মধ্যে প্রায় 33 শতাংশ নিকেল, 20 শতাংশ ক্রোমিয়াম, 3.5 শতাংশ তামা এবং 2.5 শতাংশ মলিবডেনাম, প্লাস নাইওবিয়াম স্থিতিশীলতা রয়েছে; এর সুষম রসায়ন এটিকে সালফিউরিক অ্যাসিড হিট এক্সচেঞ্জার টিউবগুলি হ্রাসকারী অ্যাসিড পরিসরে ক্লাসিক খরচ-কার্যকর পছন্দ করে তোলে৷
স্টেইনলেস স্টিলের বিপরীতে, যা সালফিউরিক অ্যাসিডে দ্রুত ব্যর্থ হয়, অ্যালয় 20 এই পরিবেশের জন্য তৈরি করা হয়েছিল-। মূল উপাদানগুলি প্রত্যেকে তাদের স্থান অর্জন করে:
- নিকেল (~33%): সালফিউরিক অ্যাসিডের মতো অ্যাসিড হ্রাস করতে বেস প্রতিরোধের সরবরাহ করে।
- ক্রোমিয়াম (~20%): অক্সিডাইজিং অবস্থা এবং সাধারণ ক্ষয় প্রতিরোধের উন্নতি করে।
- তামা (~3.5%): সালফিউরিক অ্যাসিডের বিরুদ্ধে গোপন অস্ত্র; তামা উল্লেখযোগ্যভাবে মধ্যবর্তী ঘনত্ব পরিসরে প্রতিরোধের উন্নতি করে।
- মলিবডেনাম (~2.5%): পিটিং এবং ফাটলের ক্ষয় প্রতিরোধ করে, বিশেষ করে ক্লোরাইড{1}}দূষিত অ্যাসিডে।
- Niobium (Nb, >= 8x কার্বন): ঢালাইয়ের পরে আন্তঃগ্রানুলার ক্ষয়ের বিরুদ্ধে খাদকে স্থিতিশীল করে।
যেহেতু এটি নিকেল এবং তামা উভয়ই বহন করে, অ্যালয় 20 সালফিউরিক অ্যাসিডের জন্য একটি 'মিষ্টি স্পট'-এ বসে যেখানে সাধারণ স্টেইনলেস স্টীলগুলি পৌঁছতে পারে না, উচ্চ-নিকেল সুপারঅ্যালয়ের দামের একটি ভগ্নাংশে৷
রচনা তুলনা: অ্যালয় 20 বনাম প্রতিযোগী টিউব অ্যালয়
সংখ্যা কর্মক্ষমতা ব্যাখ্যা. অ্যালয় 20-এর নিকেল-কপার-ক্রোমিয়ামের ভারসাম্য হল এটির সালফিউরিক অ্যাসিড প্রতিরোধ ক্ষমতা।
|
উপাদান (প্রায়) |
316L SS |
904L SS |
খাদ 20 (N08020) |
Hastelloy G-30 |
|
নিকেল (Ni) |
10 থেকে 14% |
23 থেকে 28% |
32 থেকে 38% |
ভারসাম্য (~43%) |
|
ক্রোমিয়াম (Cr) |
16 থেকে 18% |
19 থেকে 23% |
19 থেকে 21% |
28 থেকে 31% |
|
আয়রন (Fe) |
ভারসাম্য |
ভারসাম্য |
ভারসাম্য |
13 থেকে 17% |
|
তামা (Cu) |
0% |
1 থেকে 2% |
3 থেকে 4% |
1 থেকে 2% |
|
মলিবডেনাম (Mo) |
2 থেকে 3% |
4 থেকে 5% |
2 থেকে 3% |
4 থেকে 6% |
|
নিওবিয়াম (Nb) |
0% |
0% |
>= 8x C |
0.3 থেকে 1.5% (Ta) |
|
আপেক্ষিক খরচ বনাম 316L |
1x |
~2.5x |
~5 থেকে 7x |
~10 থেকে 14x |
অ্যালয় 20 সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্ষয় প্রতিরোধ করে কী করে?
অ্যালয় 20 এর প্রতিরোধ নিকেল এবং তামার সম্মিলিত ক্রিয়া থেকে আসে, যা এটি সালফিউরিক অ্যাসিডের হ্রাসকারী (0 থেকে ~85 শতাংশ) অঞ্চলে একটি স্থিতিশীল প্যাসিভ ফিল্ম তৈরি করতে এবং বজায় রাখতে দেয় যেখানে লোহা ভিত্তিক স্টেইনলেস স্টিলগুলি দ্রবীভূত হয়।
সালফিউরিক অ্যাসিডের আচরণ একটি ঘনত্ব মানচিত্রে সবচেয়ে ভালভাবে বোঝা যায়: 0 থেকে প্রায় 85 শতাংশ পর্যন্ত এটি একটি 'হ্রাসকারী' অ্যাসিড হিসাবে কাজ করে এবং ~85 শতাংশের উপরে এটি 'অক্সিডাইজিং' হয়ে যায়। খাদ 20 হ্রাসকারী অঞ্চলের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে:
~85% H2SO4 নীচে: তামা এবং নিকেল উপাদান খাদকে নিষ্ক্রিয় রাখে; মাঝারি তাপমাত্রায় 10 থেকে 80% বন্ধনীতে ক্ষয়ের হার সাধারণত খুব কম থাকে।
~85% H2SO4 এর উপরে: অ্যাসিড অক্সিডাইজিং হয়ে যায়, এবং তামা (এবং একটি ডিগ্রী নিকেল) দুর্বল হয়ে পড়ে - এখানেই অ্যালয় 20 তার সুবিধা হারায় এবং আপনি 316L, সিলিকন আয়রন বা ট্যানটালামে চলে যান।
অ্যালয় প্রযোজকদের দ্বারা প্রকাশিত বিখ্যাত 'আইসোকরোশন কার্ভস' দেখায় যে অ্যালয় 20 মধ্যবর্তী ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার বিস্তৃত ব্যান্ড জুড়ে প্রায় 0.5 মিমি/বছরের নিচে ক্ষয় হার ধরে রাখে - অবিকল যে ব্যান্ডটি বেশিরভাগ অ্যাসিড কুলার এবং হিটারে পাওয়া যায়।
কিভাবে Alloy 20 তাপ এক্সচেঞ্জার টিউব উপাদান হিসাবে তাপগতভাবে সঞ্চালন করে?
অ্যালয় 20 এর তাপ পরিবাহিতা প্রায় 12.5 থেকে 15 W/m·K - 316L স্টেইনলেস থেকে কিছুটা কম কিন্তু পুরোপুরি পরিষেবাযোগ্য; সালফিউরিক অ্যাসিড এক্সচেঞ্জারগুলির নিয়ন্ত্রণকারী ফ্যাক্টর হল টিউব প্রাচীরের তাপমাত্রা এবং জারা, কাঁচা পরিবাহিতা নয়।

হিট এক্সচেঞ্জার ডিজাইনারের জন্য, তিনটি তাপীয় বৈশিষ্ট্য গুরুত্বপূর্ণ:
তাপ পরিবাহিতা: ঘরের তাপমাত্রায় ~12.8 W/m·K, উচ্চ তাপমাত্রায় ~14 থেকে 15 W/m·K পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। কার্বন ইস্পাত (~50) থেকে কম এবং 316L (~16) থেকে সামান্য কম, তাই একটি প্রান্তিকভাবে বড় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের প্রয়োজন হতে পারে - খুব কমই একটি সিদ্ধান্তকারী ফ্যাক্টর৷
তাপ সম্প্রসারণের সহগ: ~14.5 µm/m· ডিগ্রি। অস্টেনিটিক স্টেইনলেসের মতো, তাই টিউব-থেকে-টিউবশিটের সামঞ্জস্য এবং সম্প্রসারণ জয়েন্ট ডিজাইন পরিচিত নিয়ম অনুসরণ করে।
ঘনত্ব: ~8.0 g/cm3। অ্যালুমিনিয়ামের চেয়ে ভারী, স্টেইনলেসের সাথে তুলনীয়, যা টিউব বান্ডিলের ওজনকে প্রভাবিত করে কিন্তু কার্যকারিতা নয়।
অনুশীলনে, জারা - তাপ স্থানান্তর নয় - সিদ্ধান্ত নেয় একটি অ্যালয় 20 টিউব বান্ডিল টিকে আছে কিনা। ধাতুগুলিতে সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্ষয় হার তাপমাত্রার সাথে খাড়াভাবে বৃদ্ধি পায় (প্রায়ই প্রতি 10 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বৃদ্ধির জন্য প্রায় দ্বিগুণ হয়), তাই ইঞ্জিনিয়ারের আসল কাজ হল অ্যাসিডের পাশে টিউব প্রাচীরের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা।
|
সম্পত্তি |
আদর্শ মান |
ডিজাইন নোট |
|
তাপ পরিবাহিতা |
~12.8 W/m·K (RT) |
CS/316L এর চেয়ে কম; সামান্য সারফেস-এরিয়া পেনাল্টি |
|
300 ডিগ্রি সেলসিয়াসে |
~15 W/m·K |
তাপমাত্রার সাথে বেড়ে যায় |
|
ঘনত্ব |
~8.0 গ্রাম/সেমি3 |
স্টেইনলেস সঙ্গে তুলনীয় |
|
তাপীয় সম্প্রসারণ |
~14.5 um/m·deg C |
অস্টেনিটিক এসএস ডিজাইনের নিয়মের সাথে মেলে |
|
স্পেক তাপ ক্ষমতা |
~0.46 kJ/kg·K |
Ni{0}}Fe-Cr সংকর ধাতুগুলির জন্য মানক |
|
সর্বোচ্চ একটানা সেবা |
H2SO4 এ ~80 ডিগ্রী সে |
এর উপরে, জারা তীব্রভাবে ত্বরান্বিত হয় |
সালফিউরিক অ্যাসিড কুলার বনাম হিটারে তাপমাত্রা কীভাবে অ্যালয় 20 কে প্রভাবিত করে?
কুলারগুলিতে, অ্যালয় 20 সর্বোত্তম হয় কারণ তাপ অপসারণ করলে অ্যাসিড তাপমাত্রা কম হয় এবং টিউবের প্রাচীর ঠান্ডা থাকে; হিটারে, তাপ যোগ করা অ্যাসিড এবং টিউবের প্রাচীরকে আরও গরম করে, যেখানে অ্যালয় 20-এর ক্ষয় হার দ্রুত প্রায় 80 ডিগ্রি সেলসিয়াস অতিক্রম করে, তাই হিটারগুলির প্রায়শই উচ্চতর খাদের প্রয়োজন হয়।
অ্যালয় 20 টিউব নির্দিষ্ট করার জন্য এটি একক সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহারিক পার্থক্য:
কুলার (অ্যাসিড ঠাণ্ডা করা হচ্ছে): দেয়ালের তাপমাত্রা শীতল স্রোতের দিকে নেমে যায়, ক্ষয় ধীর হয়ে যায় এবং অ্যালয় 20 দীর্ঘ, নির্ভরযোগ্য জীবন প্রদান করে। এটি এর মূল প্রয়োগ - উদাহরণস্বরূপ, একটি যোগাযোগ প্রক্রিয়া টাওয়ারের পরে 70 থেকে 93 শতাংশ অ্যাসিড ঠান্ডা করা।
হিটার (অ্যাসিড গরম করা হচ্ছে): প্রক্রিয়াটির সাথে প্রাচীরের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং সক্রিয় ঘনত্ব ব্যান্ডে এটি প্রায় 80 ডিগ্রি সেলসিয়াস অতিক্রম করলে, ক্ষয়ের হার লাফিয়ে উঠতে পারে। তাই হিটারগুলি হয় কম অ্যাসিডের ঘনত্ব, কঠোর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ, বা হ্যাস্টেলয় G-30 / C-276 / সিলিকন আয়রনে একটি আপগ্রেডের দাবি করে।
নকশার নিয়ম: সর্বদা অ্যাসিড-পার্শ্বের টিউব প্রাচীরের তাপমাত্রা গণনা করুন, বাল্ক তাপমাত্রা নয়। অন্য দিকে একটি গরম ইউটিলিটি সহ 70 ডিগ্রি সেলসিয়াসে একটি বাল্ক অ্যাসিড সহজেই 80 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে একটি স্থানীয় প্রাচীর তৈরি করতে পারে - বিন্দু যেখানে অ্যালয় 20 সংগ্রাম শুরু করে।
অ্যালয় 20 টিউবের জন্য সালফিউরিক অ্যাসিড ঘনত্বের সীমা কী?
অ্যালয় 20 প্রায় 80 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত প্রায় 10 থেকে 80 শতাংশ সালফিউরিক অ্যাসিডের জন্য নির্ভরযোগ্য; এটি সক্রিয় ব্যান্ডে ~85 শতাংশ (অক্সিডাইজিং অঞ্চল) বা প্রায় 80 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি বাঞ্ছনীয় নয়, যেখানে হ্যাস্টেলয় গ্রেড, সিলিকন আয়রন, বা ট্যানটালাম বিবেচনা করা উচিত।

ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা একসাথে পড়তে হবে:
- 10 থেকে 80% H2SO4 ~80 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত: অ্যালয় 20 হল আদর্শ অর্থনৈতিক পছন্দ।
- খুব পাতলা (<10%) or with halides: pitting/crevice risk rises; check chloride levels and consider 904L or a higher-Mo alloy.
- 80 থেকে 85% এবং তার বেশি: অক্সিডাইজিং সীমানার কাছে যান; ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা কমে যায় এবং মার্জিন পাতলা হয়।
- ~85% এর উপরে (ঘনবদ্ধ/ওলিয়াম): 316L এ যান (খুব বেশি ঘনত্বের ঠান্ডার জন্য), সিলিকন আয়রন বা ট্যান্টালাম।
বেগও গুরুত্বপূর্ণ: অ্যালয় 20 ক্ষয়কে ভালভাবে প্রতিরোধ করে-জারা, কিন্তু নকশাগুলিকে অ্যাসিডের বেগ মাঝারি রাখা উচিত (সাধারণত টিউবগুলিতে ~2 মি/সেকেন্ডের নীচে) দেওয়ালে ত্বরিত আক্রমণ এড়াতে-।
সালফিউরিক এসিডে অ্যালয় 20 সার্ভিস উইন্ডো
|
অবস্থা |
খাদ 20 উপযুক্ততা |
|
পাতলা করা (<10%) cold |
ভাল, কিন্তু ক্লোরাইড দেখুন |
|
10 থেকে 60% H2SO4,<80 deg C |
চমৎকার |
|
60 থেকে 80% H2SO4,<80 deg C |
চমৎকার (ক্লাসিক কুলার ডিউটি) |
|
80 থেকে 85% H2SO4,<80 deg C |
সতর্কতার সাথে ব্যবহার করুন; আইসোকরোশন ডেটা যাচাই করুন |
|
>85% H2SO4 (অক্সিডাইজিং) |
সুপারিশ করা হয় না |
|
>সক্রিয় ব্যান্ডে ~80 ডিগ্রী সে |
আপগ্রেড খাদ (G-30 / C-276) |
|
উচ্চ বেগ / অশান্ত |
রাখা<~2 m/s; erosion risk |
অ্যালয় 20 বনাম 316L, 904L, এবং Hastelloy: আমি কোন টিউব অ্যালয় নির্দিষ্ট করব?
10 থেকে 80 শতাংশ / 80 ডিগ্রি সেলসিয়াস উইন্ডোতে সালফিউরিক অ্যাসিড কুলার এবং হিটারের জন্য, অ্যালয় 20 হল কর্মক্ষমতা এবং খরচের সেরা ভারসাম্য; মৃদু/নিম্ন-ক্লোরাইড পাতলা অ্যাসিডের জন্য কেবলমাত্র 904L পর্যন্ত নেমে যান, এবং আরও গরম, আরও ঘনীভূত বা ক্লোরাইড-ভারী পরিষেবার জন্য Hastelloy G-30 বা C-276-এ ধাপ করুন৷
|
খাদ |
সেরা সালফিউরিক অ্যাসিড উইন্ডো |
আপেক্ষিক খরচ (316L=1x) |
কখন নির্বাচন করবেন |
|
316L |
খুব পাতলা, শুধুমাত্র ঠান্ডা |
1x |
সস্তা; বেশিরভাগ H2SO4 দায়িত্বে দ্রুত ব্যর্থ হয় |
|
904L |
পাতলা করুন ~40%, কম Cl |
~2.5x |
কিছু ক্লোরাইড সহ হালকা অ্যাসিড |
|
খাদ 20 |
10 থেকে 80%,<80 deg C |
~5 থেকে 7x |
অ্যাসিড কুলার/হিটারের জন্য ডিফল্ট |
|
Hastelloy G-30 |
~80% পর্যন্ত এবং গরম |
~10 থেকে 14x |
উচ্চ টেম্প/বর্ডারলাইন ডিউটি |
|
Hastelloy C-276 |
আক্রমনাত্মক, বিস্তৃত পরিসর |
~12 থেকে 18x |
উষ্ণতম, সবচেয়ে ক্ষয়কারী, ক্লোরাইড |
|
সিলিকন আয়রন/টা |
কেন্দ্রীভূত / চরম |
n/a |
খুব উচ্চ ঘনত্ব বা তাপ |
Alloy 20 কি টক পরিষেবার জন্য NACE MR0175 / ISO 15156 মেনে চলে?
অ্যালয় 20 (UNS N08020) NACE MR0175 / ISO 15156-এর অধীনে নির্দিষ্ট কিছু টক-পরিষেবার শর্তগুলির জন্য স্বীকৃত, তবে সম্মতি কঠোরতা নিয়ন্ত্রণ এবং মানদণ্ডের নির্দিষ্ট পরিবেশগত সীমার উপর নির্ভর করে; H2S-এর জন্য সালফিউরিক অ্যাসিড পরিষেবা রয়েছে, সর্বদা বর্তমান NACE টেবিল যাচাই করুন এবং কঠোরতা সীমাবদ্ধ করুন (সাধারণত<= 35 HRC / ~235 HB for the relevant condition).

পরিশোধন এবং গ্যাস চিকিত্সার অনেক সালফিউরিক অ্যাসিড প্রবাহে H2S থাকে, তাই টক-পরিষেবা সম্মতি অনুমান করা যায় না:
- অ্যালয় 20 এর নিকেল-লোহা-ক্রোমিয়াম বেস কার্বন এবং কম-মিশ্র স্টিলের তুলনায় সালফাইড স্ট্রেস ক্র্যাকিংয়ের জন্য ভাল প্রতিরোধ দেয়।
- পরিচালন সীমা হল পরিবেশগত তীব্রতা (H2S, pH, ক্লোরাইড, তাপমাত্রার আংশিক চাপ) এবং তৈরির পর উপাদানের কঠোরতা।
- টক পরিষেবার টিউবগুলির জন্য, সমাধান-অ্যানিলেড অবস্থা এবং একটি কঠোরতা ক্যাপ নির্দিষ্ট করুন, এবং প্রকল্পের স্পেসিফিকেশনে উদ্ধৃত NACE MR0175 / ISO 15156 সংস্করণের বিরুদ্ধে নিশ্চিত করুন৷
সন্দেহ হলে, একজন অভিজ্ঞ জারা বিশেষজ্ঞকে কেনার আগে খাদ-পরিবেশের সমন্বয় নিশ্চিত করা উচিত।
অ্যালয় 20 হিট এক্সচেঞ্জার টিউবগুলির জন্য স্ট্যান্ডার্ড গ্রেড এবং স্পেসিফিকেশনগুলি কী কী?
অ্যালয় 20 হিট এক্সচেঞ্জার এবং কনডেন্সার টিউবগুলি সাধারণত ASTM B163 (বিজোড় কনডেন্সার এবং হিট-এক্সচেঞ্জার টিউব) এবং ASTM B407 (বিজোড় পাইপ এবং টিউব) এ সরবরাহ করা হয়, প্লেটের সমতুল্য ASTM B463; চাপের সরঞ্জামের জন্য ASME SB সমতুল্য প্রযোজ্য।
আপনি যখন একটি ক্রয় আদেশ ইস্যু করেন, তখন UNS নম্বর এবং পণ্য উভয়ের উল্লেখ করুন-ফর্ম স্ট্যান্ডার্ড যাতে প্রত্যেক সরবরাহকারী একই উপাদান উদ্ধৃত করে:
- UNS N08020 - সার্বজনীন খাদ উপাধি (ঐতিহাসিকভাবে Carpenter 20, CN7Mও বলা হয়)।
- ASTM B163 - সীমলেসনিকেল-অ্যালো কনডেন্সার এবং হিট-এক্সচেঞ্জার টিউব (কী টিউব স্পেক)।
- ASTM B407 - বিজোড় নিকেল-লোহা-ক্রোমিয়াম খাদ পাইপ এবং টিউব।
- ASTM B463 - প্লেট, শীট এবং স্ট্রিপ।
- ASTM B464 / B468 / B473 - যথাক্রমে ঢালাই পাইপ, ঢালাই নল, এবং বার।
- ASME SB-163 / SB-407 - ASME বয়লার এবং প্রেসার ভেসেল কোড সমতুল্য।
কিভাবে টিউব প্রাচীর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ অ্যালয় 20 পরিষেবা জীবন প্রসারিত করে?
সালফিউরিক অ্যাসিড-পার্শ্বের টিউব প্রাচীরের তাপমাত্রা প্রায় 80 ডিগ্রি সেলসিয়াস - এর নিচে রাখা সঠিক পরিষেবা দিক, উপযোগী তাপমাত্রা এবং বেগ - অ্যালোয় 20 টিউব লাইফকে সর্বাধিক করার একক সবচেয়ে কার্যকর উপায়, কারণ সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্ষয় হার প্রায় দ্বিগুণ হয়{1} প্রাচীরের তাপমাত্রায় প্রায় দ্বিগুণ।
ব্যবহারিক নকশা লিভার:
- সাইড অ্যাসাইনমেন্ট: শেলের পাশে গরম ইউটিলিটি এবং টিউবগুলিতে অ্যাসিড রাখুন (বা বিপরীতে) যার ভিত্তিতে অ্যাসিড প্রাচীর ঠান্ডা রাখে; কুলার ক্ষমাশীল, হিটার নয়।
- ইউটিলিটি তাপমাত্রা: বাষ্প বা গরম-তেল প্রবেশের তাপমাত্রা সীমিত করুন যাতে স্থানীয় অ্যাসিড প্রাচীর নিরাপদ ব্যান্ডে থাকে।
- বেগ নিয়ন্ত্রণ: অ্যাসিডের বেগ মাঝারি রাখুন (সাধারণত<~2 m/s) to avoid erosion-corrosion at the wall.
- ঘনত্ব পর্যবেক্ষণ: নিরাপদ 10 থেকে 80% উইন্ডোতে অ্যাসিডের ঘনত্ব ধরে রাখুন; অক্সিডাইজিং সীমানার দিকে ভ্রমণ এড়িয়ে চলুন।
প্রাচীরের তাপমাত্রায় একটি ছোট হ্রাস প্রায়শই জীবনের বছরগুলিকে কিনে নেয় - পুরো বান্ডিলটিকে সুপারঅ্যালয়ে আপগ্রেড করার চেয়ে অনেক সস্তা৷
আপেক্ষিক খরচ সূচক (316L স্টেইনলেস=1.0)
|
উপাদান |
আপেক্ষিক খরচ (প্রতি কেজি) |
সালফিউরিক অ্যাসিড মিষ্টি স্পট |
|
316L স্টেইনলেস |
1.0 |
বেশিরভাগ H2SO4 এর জন্য উপযুক্ত নয় |
|
904L স্টেইনলেস |
~2.5x |
পাতলা, কম ক্লোরাইড |
|
খাদ 20 (N08020) |
~5 থেকে 7x |
10 থেকে 80%,<80 deg C |
|
Hastelloy G-30 |
~10 থেকে 14x |
উত্তপ্ত / বর্ডারলাইন ডিউটি |
|
Hastelloy C-276 |
~12 থেকে 18x |
সবচেয়ে আক্রমণাত্মক অবস্থা |
অ্যালয় 20 টিউব বনাম বিকল্পগুলির জন্য খরচ বিবেচনা কি?
অ্যালয় 20 সাধারণত 316L এর তুলনায় প্রতি কিলোগ্রামে প্রায় 5 থেকে 7 গুণ বেশি খরচ করে, তবুও এটি সাধারণত সালফিউরিক অ্যাসিড কুলার এবং হিটারগুলির জন্য সর্বনিম্ন মোট-মূল্যের বিকল্প কারণ বিকল্পটি হল ঘন ঘন ব্যর্থতা, ডাউনটাইম, এবং সস্তা অ্যালয়গুলির সাথে বান্ডেল প্রতিস্থাপন যা পরিষেবাতে টিকে থাকতে পারে না৷
মালিকানার মোট খরচ, ক্রয় মূল্য নয়, সিদ্ধান্তটি চালিত করা উচিত:
- 316L দেখতে সস্তা কিন্তু বেশিরভাগ সালফিউরিক অ্যাসিড শুল্কগুলিতে ব্যর্থ হয় - এটি একটি মিথ্যা অর্থনীতি৷
- 904L একটি মাঝারি পদক্ষেপ কিন্তু সক্রিয় ঘনত্ব/তাপমাত্রা ব্যান্ডে এখনও সীমিত।
- অ্যালয় 20 হল 10 থেকে 80% / এর জন্য প্রমাণিত অর্থনৈতিক ওয়ার্কহরস<80 deg C window.
- Hastelloy G-30 / C-276 হটেস্ট, সবচেয়ে ক্ষয়কারী, বা ক্লোরাইড-ভারী পরিষেবার জন্য মার্জিন কিনবে যেখানে Alloy 20 হবে প্রান্তিক।
সঠিক পদক্ষেপ হল খাদকে ডিউটির সাথে শক্তভাবে মেলানো: অতিরিক্ত-নির্দিষ্ট করবেন না (অর্থের অপচয়) এবং কখনই কম-নির্দিষ্ট করবেন না (গরম অ্যাসিডের বিপর্যয়কর ফুটো হওয়ার ঝুঁকি)।
সালফিউরিক অ্যাসিড পরিষেবায় কোন শিল্পে অ্যালয় 20 টিউব ব্যবহার করা হয়?
অ্যালয় 20 হিট এক্সচেঞ্জার টিউবগুলি সার এবং ফসফেট উদ্ভিদ, সালফিউরিক অ্যাসিড তৈরিতে (যোগাযোগ-প্রসেস কুলার), পেট্রোলিয়াম পরিশোধন, ধাতু পিকলিং এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যেখানে অ্যাসিড 10 থেকে 80 শতাংশ, উপ-80 ডিগ্রি সেলসিয়াস উইন্ডোতে থাকে।
- সালফিউরিক অ্যাসিড উদ্ভিদ: শোষণ/ঘনত্ব টাওয়ারের পরে অ্যাসিড কুলার।
- সার / ফসফেট: তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি অ্যাসিড স্ট্রীম এবং জিপসাম প্রক্রিয়াজাত লিকারগুলি পরিচালনা করে।
- শোধনাগার এবং গ্যাস চিকিত্সা: টক অ্যাসিড প্রবাহ যেখানে NACE সম্মতি প্রয়োজন।
- পিকলিং এবং মেটাল ফিনিশিং: উত্তপ্ত অ্যাসিড বাথ এবং সংশ্লিষ্ট হিটার/কুলার।
- সাধারণ রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ: চুল্লি, সঞ্চয়স্থান, এবং মধ্যবর্তী-ঘনত্ব অ্যাসিড সহ স্থানান্তর।
আমি কীভাবে অ্যালয় 20 হিট এক্সচেঞ্জার টিউবগুলি সংগ্রহ করব?
ASTM B163 (বা B407) এবং ASME সমতুল্যগুলির সাথে UNS N08020 নির্দিষ্ট করুন, সম্পূর্ণ রসায়ন এবং যান্ত্রিক মান সহ একটি মিল টেস্ট সার্টিফিকেট (EN 10204 3.1) প্রয়োজন, সমাধান নিশ্চিত করুন-অ্যানিলড অবস্থা, সঠিক অ্যাসিড ঘনত্ব এবং প্রাচীর বিবৃত করুন-তাপমাত্রা পূরণের সীমাবদ্ধতার সাথে মানসম্মত পদ্ধতির প্রয়োজন হলে, এবং ফিলিং ফিলিং পদ্ধতির সাথে মেলে অন্তর্ভুক্ত
একটি প্রকিউরমেন্ট চেকলিস্ট যা বন্ধ{0}}বিশেষ ডেলিভারি প্রতিরোধ করে:
- UNS N08020 এবং সঠিক ASTM পণ্য ফর্ম (B163/B407; B463 প্লেটের জন্য) উল্লেখ করুন।
- সম্পূর্ণ রসায়ন (Ni, Cr, Cu, Mo, Nb, C) এবং যান্ত্রিক মান সহ EN 10204 3.1 প্রতি MTC প্রয়োজন।
- সর্বোত্তম জারা প্রতিরোধের জন্য সমাধান-অ্যানিলড (অ্যানিলড) অবস্থার প্রয়োজন।
- পরিষেবার শর্তগুলি বর্ণনা করুন: অ্যাসিড ঘনত্বের পরিসীমা, সর্বোচ্চ টিউব প্রাচীরের তাপমাত্রা, বেগ এবং যেকোনো H2S/ক্লোরাইড।
- টক পরিষেবার জন্য, NACE MR0175 / ISO 15156 সংস্করণ এবং একটি কঠোরতা ক্যাপ অন্তর্ভুক্ত করুন৷
- ঢালাই তৈরির জন্য, একটি যোগ্য WPS এবং ম্যাচিং Ni{0}}Fe{1}}Cr ফিলার প্রয়োজন (যেমন, ERNiCrMo-3)।
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
প্রশ্ন: 80 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে সালফিউরিক অ্যাসিডের জন্য Alloy 20 ব্যবহার করা যেতে পারে?
উত্তর: এটি ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। 10 থেকে 80 শতাংশ ব্যান্ডে, অ্যালয় 20 জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রায় 80 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে তীব্রভাবে পড়ে, তাই হিটারগুলির প্রায়শই Hastelloy G-30, C-276, বা অন্য আপগ্রেডের প্রয়োজন হয়। আপনার সঠিক অবস্থার জন্য সর্বদা আইসোকরোশন কার্ভগুলি পরীক্ষা করুন।
প্রশ্ন: সালফিউরিক অ্যাসিডের জন্য অ্যালয় 20 কি 316L থেকে ভাল?
উত্তর: হ্যাঁ, বেশিরভাগ সালফিউরিক অ্যাসিডের ঘনত্বে নির্ণায়কভাবে. 316এল দ্রুত ব্যর্থ হয়, যখন অ্যালয় 20 এই সঠিক পরিবেশের জন্য তৈরি করা হয়েছিল এবং 10 থেকে 80 শতাংশ, সাব-80 ডিগ্রী সি উইন্ডোতে বছরের পর বছর স্থায়ী হয়।
প্রশ্ন: কেন Alloy 20 খুব ঘনীভূত (85 শতাংশের বেশি) সালফিউরিক অ্যাসিডে ব্যর্থ হয়?
উত্তর: ~85 শতাংশের উপরে অ্যাসিড অক্সিডাইজিং হয়ে যায় এবং অ্যালয় 20 - এর তামা যা হ্রাসকারী অঞ্চল - দুর্বল হয়ে পড়ে। খুব ঘনীভূত অ্যাসিডের জন্য, 316L (ঠান্ডা), সিলিকন আয়রন বা ট্যানটালাম ব্যবহার করুন।
প্রশ্ন: অ্যালয় 20 সালফিউরিক অ্যাসিডে ক্লোরাইড পরিচালনা করতে পারে?
উত্তর: 316L এর থেকে ভাল ধন্যবাদ এর মলিবডেনামের জন্য, কিন্তু উচ্চ ক্লোরাইডের মাত্রা এখনও পিটিং ঝুঁকি বাড়ায়। ক্লোরাইড-ভারী বা গরম অ্যাসিডের জন্য, Hastelloy C-276 বা G-30 বিবেচনা করুন।
প্রশ্ন: অ্যালয় 20 কি কার্পেন্টার 20 বা CN7M এর মতো?
উত্তর: তারা একই পরিবারের। অ্যালয় 20, কার্পেন্টার 20, এবং পুরানো CN7M কাস্টিং গ্রেড সবই এই Ni-Fe-Cr-Mo-Cu-Nb অ্যালয়কে নির্দেশ করে; আধুনিক তৈরি স্পেসিফিকেশন হল UNS N08020।
প্রশ্ন: অ্যালয় 20 এর জন্য কোন ঢালাই ফিলার ব্যবহার করা হয়?
উত্তর: একটি ম্যাচিং নিকেল-আয়রন-ক্রোমিয়াম ফিলার যেমন ERNiCrMo-3 সাধারণত ব্যবহার করা হয়, একটি যোগ্য WPS এবং জারা প্রতিরোধের জন্য যথাযথ ঝালাই-পরবর্তী পরিচ্ছন্নতা সহ।
প্রশ্ন: অ্যালয় 20-এর কি পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট দরকার?
উত্তর: নিওবিয়াম স্থিতিশীলতা সংবেদনশীলতার ঝুঁকি হ্রাস করে, তবে সবচেয়ে চাহিদাযুক্ত ক্ষয়কারী পরিষেবার জন্য বানোয়াট করার পরে সমাধান অ্যানিলিং করার পরামর্শ দেওয়া হয়। প্রযোজ্য ASTM/ASME এবং প্রকল্পের প্রয়োজনীয়তা অনুসরণ করুন।
প্রশ্ন: আমি কিভাবে একটি অ্যালয় 20 এক্সচেঞ্জারের আকার করব যদি এর পরিবাহিতা স্টেইনলেস থেকে কম হয়?
উত্তর: নকশায় প্রকৃত তাপ পরিবাহিতা (~12.8 W/m·K তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি) ব্যবহার করুন; আপনার কার্বন-ইস্পাত নকশার চেয়ে সামান্য বেশি পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের প্রয়োজন হতে পারে, কিন্তু ক্ষয় নিয়ন্ত্রণ - পরিবাহিতা নয় - সীমিত কারণ।
