পিটিং ক্ষয় হল প্রকৌশলে বস্তুগত অবক্ষয়ের সবচেয়ে বিপজ্জনক এবং প্রতারণামূলক রূপগুলির মধ্যে একটি। পৃষ্ঠের মরিচা থেকে ভিন্ন যা দেখা সহজ, একটি একক আণুবীক্ষণিক বিন্দু থেকে আক্রমণ করা, পৃষ্ঠের বেশিরভাগ অংশকে অক্ষত রেখে ধাতুর গভীরে ছিদ্র করা। খালি চোখে একটি গর্ত দৃশ্যমান হওয়ার সময়, এটি ইতিমধ্যে কাঠামোগত লঙ্ঘন, একটি চাপ ফুটো, বা একটি বিপর্যয়মূলক ব্যর্থতার কারণ হতে পারে এমন গভীরভাবে প্রবেশ করেছে। এটি বিশ্বব্যাপী ক্ষয়-সম্পর্কিত শিল্প দুর্ঘটনা, পাইপলাইন ব্যর্থতা, এবং উপাদান প্রতিস্থাপনের অসম ভাগের জন্য দায়ী।

এই নিবন্ধটি ব্যাখ্যা করে যে পিটিং জারা কী, কেন এটি ঘটে, কোন উপাদানগুলি সবচেয়ে বেশি ঝুঁকিপূর্ণ, কীভাবে PREN সূচকের মতো বৈজ্ঞানিক সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করে প্রতিরোধের পরিমাপ করা যায় এবং - সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে - স্মার্ট উপাদান নির্বাচন, নকশা এবং রক্ষণাবেক্ষণের মাধ্যমে কীভাবে এটি প্রতিরোধ করা যায়।
|
ব্যর্থতার 90% এর চেয়ে বেশি বা সমান শিল্পে জারা ক্ষতি স্থানীয়করণ করা হয় |
PREN 40 এর চেয়ে বড় বা সমান সমুদ্রের জলের পিটিং প্রতিরোধের জন্য থ্রেশহোল্ড |
$2.5 ট্রিলিয়ন গ্লোবাল বার্ষিক জারা খরচ (NACE 2016) |
পিটিং জারা কি?
পিটিং ক্ষয় হল বৈদ্যুতিক রাসায়নিক আক্রমণের একটি স্থানীয় রূপ যেখানে ছোট গহ্বর - নামক পিট - গঠন করে এবং ধাতব পৃষ্ঠের মধ্যে প্রবেশ করে। যদিও সাধারণ ক্ষয় একটি পৃষ্ঠ জুড়ে সমানভাবে ছড়িয়ে পড়ে এবং নিরীক্ষণ করা এবং ভবিষ্যদ্বাণী করা তুলনামূলকভাবে সহজ, পিটিংটি ছোট ছোট দাগে ঘনীভূত হয়, প্রায়শই পৃষ্ঠে 1 মিমি ব্যাসের কম, তবে উপাদানের ভিতরে সম্ভাব্য কয়েক মিলিমিটার গভীর।
এটিকে এভাবে ভাবুন: দুটি পরিস্থিতি কল্পনা করুন যেখানে পানি কাঠের মেঝেকে ক্ষতিগ্রস্ত করে। প্রথম দিকে, পুরো মেঝে পৃষ্ঠটি স্যাঁতসেঁতে হয়ে যায় এবং সমানভাবে ফুলে যায় - আপনি সমস্যাটি অবিলম্বে দেখতে পাবেন। দ্বিতীয়টিতে, একটি একক লুকানো পাইপ ড্রিপ ধীরে ধীরে কাঠকে এক জায়গা থেকে নীচের দিকে পচে যায়, আপনার পা এর মধ্য দিয়ে যাওয়ার দিন পর্যন্ত বাকি মেঝেটি পুরোপুরি সুন্দর দেখাচ্ছে। পিটিং জারা দ্বিতীয় দৃশ্যকল্প, এবং এটি অনেক বেশি বিপজ্জনক।

কিভাবে পিটিং শুরু হয়: প্যাসিভ ফিল্ম ব্রেকডাউন
স্টেইনলেস স্টিল এবং নিকেল অ্যালয় সহ বেশিরভাগ জারা-প্রতিরোধী ধাতু - একটি পাতলা, অদৃশ্য অক্সাইড স্তর দ্বারা সুরক্ষিত থাকে যাকে প্যাসিভ ফিল্ম বলা হয়। স্টেইনলেস স্টিলের জন্য, এই ফিল্মটি প্রাথমিকভাবে ক্রোমিয়াম অক্সাইড (Cr₂O₃), মাত্র কয়েক ন্যানোমিটার পুরু কিন্তু অক্সিজেন এবং আর্দ্রতাকে নীচের ধাতুতে পৌঁছাতে বাধা দিতে অসাধারণভাবে কার্যকর।
যখন এই প্যাসিভ ফিল্মটি স্থানীয়ভাবে লঙ্ঘন করা হয় তখন পিটিং শুরু হয়। লঙ্ঘন সাধারণত নোনা জল, ডি-আইসিং সল্ট, বা শিল্প রাসায়নিক থেকে আক্রমনাত্মক আয়ন - সবচেয়ে সাধারণভাবে ক্লোরাইড আয়ন (Cl⁻) দ্বারা ট্রিগার হয়। ক্লোরাইড আয়ন ছোট, অত্যন্ত মোবাইল এবং রাসায়নিকভাবে আক্রমণাত্মক। তারা প্যাসিভ ফিল্মকে অগ্রাধিকারমূলকভাবে দুর্বল পয়েন্টগুলিতে আক্রমণ করে: পৃষ্ঠের স্ক্র্যাচ, অন্তর্ভুক্তি (ধাতুর মধ্যে ক্ষুদ্র অপরিষ্কার কণা), শস্যের সীমানা ছেদ, বা অবশিষ্ট চাপযুক্ত এলাকা।
একবার প্যাসিভ ফিল্মটি একটি বিন্দুতে ভেঙে গেলে, একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষ তৈরি হয়। পিটের ভিতরের খালি ধাতুটি অ্যানোডে পরিণত হয় (যেখানে ধাতু দ্রবীভূত হয়), যখন পার্শ্ববর্তী অক্ষত পৃষ্ঠটি ক্যাথোডে পরিণত হয়। গর্তটি এখন স্ব-টেকসই: ভিতরের রসায়ন ক্রমবর্ধমান অম্লীয় এবং ক্লোরাইড-সমৃদ্ধ, ধাতব দ্রবীভূতকরণকে ত্বরান্বিত করে, যখন পার্শ্ববর্তী পৃষ্ঠের নিষ্ক্রিয় ফিল্ম অন্য সব জায়গায় ক্ষয় হারকে সক্রিয়ভাবে দমন করে। এই কারণেই গর্তগুলি নীচের দিকে বৃদ্ধি পায়, বাইরের দিকে নয়।
পিট উন্নয়নের তিনটি পর্যায়
সূচনা: প্যাসিভ ফিল্ম একটি দুর্বল বিন্দুতে ভেঙে যায়। এখনো দৃশ্যমান কোনো ক্ষতি হয়নি। সময়কাল পরিবেশ এবং উপাদানের উপর নির্ভর করে দিন থেকে বছর হতে পারে।
বংশবিস্তার: একটি সক্রিয় পিট বৃদ্ধি পায়। ধাতু একটি ত্বরিত হারে গর্ত ভিতরে দ্রবীভূত. গর্ত একটি ক্ষয় পণ্য ক্যাপ অধীনে লুকানো হতে পারে, চাক্ষুষ সনাক্তকরণ কঠিন করে তোলে.
অনুপ্রবেশ: গর্তটি সম্পূর্ণ প্রাচীরের পুরুত্বে পৌঁছে যায়, যার ফলে{0}}গর্ত, ফুটো বা কাঠামোগত ব্যর্থতা ঘটে। চাপযুক্ত সিস্টেমে, এটি সর্বনাশা ব্যর্থতার ঘটনা।
|
মূল ধারণা
পিটিং স্বয়ং-ত্বরিত হয় - একবার শুরু হলে, এটি দ্রুততর হয়
ক্রমবর্ধমান গর্তের অভ্যন্তরে স্থানীয় রসায়ন (কম পিএইচ, উচ্চ ক্লোরাইড ঘনত্ব, ক্ষয়প্রাপ্ত অক্সিজেন) এমন পরিস্থিতি তৈরি করে যা পুনঃপাসিভেশন প্রতিরোধ করে। হস্তক্ষেপ ব্যতীত, আক্রমণাত্মক পরিবেশের অনুপ্রবেশ বা অপসারণ না হওয়া পর্যন্ত একটি সক্রিয় গর্ত বাড়তে থাকবে। এই কারণেই প্রাথমিক সনাক্তকরণ এবং প্রতিরোধ মেরামতের চেয়ে অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ। |
কেন পিটিং জারা বিষয়: খরচ
পিটিং ক্ষয় শুধুমাত্র একটি পরীক্ষাগার ধারণা নয় - এটি একটি ব্যয়বহুল, বিপজ্জনক, এবং ব্যাপক শিল্প সমস্যা৷ 2016 NACE ইন্টারন্যাশনাল (এখন AMPP) সমীক্ষায় ক্ষয়ের বিশ্বব্যাপী বার্ষিক খরচ USD 2.5 ট্রিলিয়ন অনুমান করা হয়েছে, যা বিশ্বব্যাপী জিডিপির প্রায় 3.4% প্রতিনিধিত্ব করে। এই মোটের একটি উল্লেখযোগ্য অংশের জন্য পিটিং এবং স্থানীয় জারা অ্যাকাউন্ট।
সারণি 1 - বাস্তব-শিল্প দ্বারা পিটিং ক্ষয়ের বিশ্ব প্রভাব
|
শিল্প |
সাধারণ দৃশ্যকল্প |
পরিণতি |
আনুমানিক বার্ষিক খরচ (মার্কিন) |
|
তেল ও গ্যাস |
সাবসি পাইপলাইন এবং রাইজারে ক্লোরাইড পিটিং |
ফাঁস, ব্লোআউট, পরিবেশগত ক্ষতি |
$1.4B+ একা পাইপলাইন অখণ্ডতায় |
|
সামুদ্রিক/অফশোর |
হুল প্লেট, ব্যালাস্ট ট্যাঙ্কগুলিতে সমুদ্রের জলের আক্রমণ |
হুল লঙ্ঘন, কাঠামোগত ব্যর্থতা, শুকনো-ডক খরচ |
সামুদ্রিক ক্ষয় বিশ্বব্যাপী $2.7B |
|
রাসায়নিক প্রক্রিয়া |
চুল্লি জাহাজ এবং পাইপিং উপর HCl বা NaCl আক্রমণ |
অপরিকল্পিত শাটডাউন, পণ্য দূষণ |
প্রতি প্রধান অপরিকল্পিত বিভ্রাটের প্রতি $170M+ |
|
জল এবং উপযোগিতা |
স্টেইনলেস পাইপিংয়ের উপর ক্লোরিনযুক্ত জলের আক্রমণ |
পিনহোল ফুটো, জল সরবরাহ ব্যাহত |
$50B+ মার্কিন জল পরিকাঠামো ব্যাকলগ |
|
মহাকাশ |
অ্যালুমিনিয়াম এবং এসএস বিমানের কাঠামোতে পিটিং |
ক্লান্তি ফাটল সূচনা, এয়ারফ্রেম গ্রাউন্ডিং |
$2.2B বার্ষিক USAF জারা খরচ |
|
খাদ্য ও ফার্মা |
এসএস 304 সরঞ্জামে সিআইপি রাসায়নিক আক্রমণ |
পণ্য দূষণ, প্রত্যাহার, এইচএসিসিপি ব্যর্থতা |
অত্যন্ত পরিবর্তনশীল; প্রত্যাহার খরচ $10M–$100M+ |
সূত্র: NACE ইন্টারন্যাশনাল কস্ট অফ ক্রোশন স্টাডি (2016); মার্কিন FHWA জারা রিপোর্ট; USAF জারা প্রতিরোধ ও নিয়ন্ত্রণ প্রোগ্রাম তথ্য.
কোন ধাতু পিটিং সবচেয়ে ঝুঁকিপূর্ণ?
প্রায় যেকোনো নিষ্ক্রিয় ধাতু সঠিক - বা বরং ভুল - অবস্থার অধীনে পিট করতে পারে। মূল পরিবর্তনশীল হল নির্দিষ্ট পরিবেশে প্যাসিভ ফিল্মের স্থায়িত্ব। নীচের সারণীটি সাধারণ প্রকৌশল ধাতু এবং সংকর ধাতুগুলিকে তাদের পিটিং প্রতিরোধের দ্বারা চিহ্নিত করে, সবচেয়ে ঝুঁকিপূর্ণ থেকে সবচেয়ে প্রতিরোধী পর্যন্ত।
সারণি 2 - সাধারণ প্রকৌশল সামগ্রীর দুর্বলতা
|
উপাদান |
PREN সূচক |
ক্লোরাইড প্রতিরোধ |
ঝুঁকির স্তর |
সাধারণ ব্যর্থতা পরিবেশ |
|
কার্বন ইস্পাত |
N/A |
খুবই গরীব |
ক্রিটিকাল |
কোন আর্দ্রতা + অক্সিজেন; কোন প্যাসিভ ফিল্ম |
|
অ্যালুমিনিয়াম খাদ |
N/A |
দরিদ্র |
উচ্চ |
সামুদ্রিক জল, ক্লোরাইড{0}}মাটি, সামুদ্রিক বায়ুমণ্ডল রয়েছে |
|
স্টেইনলেস 304/304L |
18–20 |
মেলা |
মাঝারি |
স্থির সমুদ্রের জল, উষ্ণ ক্লোরাইড সমাধান, সিআইপি রাসায়নিক |
|
স্টেইনলেস 316/316L |
24–28 |
ভাল |
কম |
উচ্চ তাপমাত্রায় ঘনীভূত ক্লোরাইড, ফাটল |
|
ডুপ্লেক্স 2205 |
32–36 |
খুব ভালো |
খুব কম |
গরম সমুদ্রের জল, রাসায়নিক প্রক্রিয়া ক্ল⁻ দিয়ে প্রবাহিত হয় |
|
সুপার ডুপ্লেক্স 2507 |
40–43 |
চমৎকার |
মিনিমাল |
উপসাগরীয় ক্লোরিনযুক্ত সমুদ্রের জল, আক্রমনাত্মক ব্রাইন |
|
ইনকোনেল 625 |
48–51 |
অসামান্য |
খুব কম |
ক্লোরিনযুক্ত সমুদ্রের জল, টক গ্যাস, অক্সিডাইজিং অ্যাসিড |
|
Hastelloy C-276 |
65–73 |
সুপিরিয়র |
উপেক্ষিত |
হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, ভেজা ক্লোরিন, FeCl₃ সমাধান |
|
টাইটানিয়াম Gr. 2/5 |
N/A* |
ব্যতিক্রমী |
উপেক্ষিত |
স্বাভাবিক অবস্থায় ক্লোরাইড পিটিং থেকে কার্যত অনাক্রম্য |
PREN=%Cr + 3.3(×%Mo) + 16(×%N)। *টাইটানিয়াম একটি ভিন্ন জারা প্রক্রিয়া ব্যবহার করে এবং PREN সরাসরি প্রযোজ্য নয়। PREN 40 এর চেয়ে বড় বা সমান হল সমুদ্রের জল পরিষেবার জন্য সাধারণ থ্রেশহোল্ড৷
PREN সূচক বোঝা: আপনার পিটিং প্রতিরোধের স্কোরকার্ড
পিটিং রেজিস্ট্যান্স ইকুইভালেন্ট নম্বর (PREN) হল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত একক-সংখ্যা সূচক যা স্টেইনলেস স্টীল এবং নিকেল অ্যালয়গুলির পিটিং প্রতিরোধের তুলনা করার জন্য। এটি জটিল খাদ রসায়নকে একটি একক স্কোরে ডিস্টিল করে, যা প্রকৌশলীদের আরও বিশদ পরীক্ষা করার আগে দ্রুত উপকরণ র্যাঙ্ক করতে দেয়।
PREN সূত্র
|
PREN=%Cr + 3.3(× %Mo) + 16(× %N)
যেখানে Cr=ক্রোমিয়াম সামগ্রী, Mo=মলিবডেনাম সামগ্রী, N=নাইট্রোজেন সামগ্রী (সবই wt%)
|
PREN সূত্রের প্রতিটি উপাদান পিটিং প্রতিরোধে আলাদাভাবে অবদান রাখে। ক্রোমিয়াম প্রাথমিক প্যাসিভ ফিল্ম গঠন করে। মলিবডেনাম ক্রোমিয়ামের তুলনায় 3.3 গুণ বেশি ওজনযুক্ত কারণ এটি ক্লোরাইড পরিবেশে প্যাসিভ ফিল্মকে স্থিতিশীল করে অসাধারণ দক্ষতার সাথে - মলিবডেনামের সামগ্রীতে 1% বৃদ্ধি ক্রোমিয়ামের 1% বৃদ্ধির চেয়ে প্রায় তিন গুণ বেশি পিটিং প্রতিরোধকে উন্নত করে। নাইট্রোজেনকে 16 বার ওজন করা হয়, এটি প্রতি ইউনিট ওজনের সবচেয়ে শক্তিশালী PREN বুস্টার করে, এই কারণেই সুপার ডুপ্লেক্স এবং সুপার অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল ইচ্ছাকৃতভাবে নাইট্রোজেন যোগ করে।

সারণি 3 - কিভাবে অ্যালোয়িং উপাদানগুলি পিটিং প্রতিরোধে অবদান রাখে
|
উপাদান |
PREN ওজন |
মেকানিজম |
ব্যবহারিক অর্থ |
|
ক্রোমিয়াম (Cr) |
1.0× |
Cr₂O₃ প্যাসিভ ফিল্ম গঠন করে |
প্রতি 1% Cr 1 PREN পয়েন্ট যোগ করে। একটি কার্যকরী প্যাসিভ ফিল্ম তৈরি করতে ন্যূনতম 10.5% Cr প্রয়োজন (স্টেইনলেস স্টিলের সংজ্ঞা)। |
|
মলিবডেনাম (Mo) |
3.3× |
Cl⁻ এ প্যাসিভ ফিল্মকে স্থিতিশীল করে |
মো প্যাসিভ ফিল্মের পৃষ্ঠে ক্লোরাইড আয়ন শোষণকে বাধা দেয়। 316 (2% Mo) থেকে 2205 ডুপ্লেক্স (3% Mo) এ যাওয়া শুধুমাত্র Mo থেকে ~3.3 PREN পয়েন্ট যোগ করে। |
|
নাইট্রোজেন (N) |
16.0× |
ফিল্মের স্থায়িত্ব বাড়ায় + খাদকে শক্তিশালী করে |
N হল সবচেয়ে শক্তিশালী PREN অবদানকারী। সুপার ডুপ্লেক্স 2507 ~0.27% N ব্যবহার করে, 4.3 PREN পয়েন্ট অবদান রাখে। নাইট্রোজেন নমনীয়তা হ্রাস না করেও শক্তি উন্নত করে। |
PREN 40 এর চেয়ে বড় বা সমান: সমুদ্রের জলের খরা প্রতিরোধের জন্য সাধারণ শিল্প থ্রেশহোল্ড। PREN 25 এর চেয়ে বড় বা সমান: উষ্ণ ক্লোরাইড পরিবেশের জন্য ন্যূনতম প্রস্তাবিত। PREN<20: Avoid in any chloride-containing service.
পরিবেশগত কারণগুলি যা পিটিংকে ট্রিগার এবং ত্বরান্বিত করে
উপাদান পছন্দ শুধুমাত্র অর্ধেক pitting সমীকরণ. পরিবেশ নির্ধারণ করে পিটিং শুরু হয় কিনা এবং এটি কত দ্রুত অগ্রসর হয়। নীচের সারণীটি পরিবেশগত ভেরিয়েবলগুলি এবং পিটিং ঝুঁকিতে তাদের প্রভাব চিহ্নিত করে৷
সারণি 4 - পরিবেশগত কারণগুলি পিটিং জারা ঝুঁকিকে প্রভাবিত করে
|
ফ্যাক্টর |
নিম্ন ঝুঁকির অবস্থা |
উচ্চ ঝুঁকির অবস্থা |
ইঞ্জিনিয়ারিং ইমপ্লিকেশন |
|
ক্লোরাইড ঘনত্ব |
<200 ppm Cl⁻ |
>1,000 পিপিএম Cl⁻ (সমুদ্রের জল ~19,000 পিপিএম) |
থ্রেশহোল্ড Cl⁻-এর উপরে, প্যাসিভ ফিল্ম স্থিতিশীলতা তীব্রভাবে পড়ে। উচ্চতর PREN গ্রেড নির্দিষ্ট করুন। |
|
তাপমাত্রা |
<25°C |
>60 ডিগ্রী |
উচ্চ তাপমাত্রা নাটকীয়ভাবে ক্রিটিক্যাল পিটিং টেম্পারেচার (CPT) কমিয়ে দেয়। যাচাই করুন নির্বাচিত সংকর ধাতুর CPT সর্বাধিক প্রক্রিয়া তাপমাত্রা অতিক্রম করেছে। |
|
pH (অম্লতা) |
pH 7-9 (নিরপেক্ষ) |
পিএইচ<4 (acidic) |
কম পিএইচ প্যাসিভ ফিল্মকে অস্থিতিশীল করে এবং পিট বৃদ্ধিকে ত্বরান্বিত করে। নিকেল অ্যালয়েস অ্যাসিডিক ক্লোরাইড পরিবেশে স্টেইনলেসকে ছাড়িয়ে যায়। |
|
অক্সিজেন স্তর |
সম্পূর্ণরূপে deaerated বা সম্পূর্ণরূপে বায়ুযুক্ত |
আংশিকভাবে বায়ুযুক্ত (সবচেয়ে খারাপ) |
আংশিক বায়ুচলাচল ডিফারেনশিয়াল অক্সিজেন কোষ তৈরি করে যা স্থানীয় আক্রমণ চালায়। সম্পূর্ণরূপে deaerate বা সম্পূর্ণরূপে aerate; স্থবির অঞ্চলগুলি এড়িয়ে চলুন। |
|
প্রবাহ বেগ |
Flowing (>1 m/s) |
স্থবির বা খুব কম প্রবাহ |
স্থবির অঞ্চলগুলি ক্লোরাইডের ঘনত্ব এবং অক্সিজেন হ্রাসের অনুমতি দেয়। সংবেদনশীল সিস্টেমে ন্যূনতম 1 m/s প্রবাহ বেগের জন্য ডিজাইন। |
|
পৃষ্ঠের অবস্থা |
আচার, নিষ্ক্রিয়, মসৃণ |
যেমন-ঢালাই, তাপ আভা, ক্ষয়প্রাপ্ত, দূষিত |
লোহার দূষণ, ওয়েল্ড স্কেল এবং তাপ আভা সবই প্যাসিভ ফিল্ম দুর্বল পয়েন্ট তৈরি করে। সর্বদা আচার এবং প্যাসিভেট এসএস ঝালাই. |
|
ফাটল জ্যামিতি |
ডিজাইনে কোন ফাটল নেই |
gaskets, ওভারল্যাপ, থ্রেড সংযোগ |
ফাটলগুলি স্থানীয়ভাবে আক্রমনাত্মক রসায়ন তৈরি করে যা গর্তের অভ্যন্তরের অনুরূপ। ফাটল জারা এবং পিটিং একই সূচনা প্রক্রিয়া ভাগ করে। |
|
হ্যালাইড টাইপ |
ফ্লোরাইড (কম আক্রমনাত্মক) |
ক্লোরাইড > ব্রোমাইড > ফ্লোরাইড |
ক্লোরাইড আয়ন হল সবচেয়ে সাধারণ এবং আক্রমনাত্মক প্যাসিভ ফিল্ম ডিস্টাবিলাইজার। ব্রোমাইড দ্বিতীয়; ফ্লোরাইড কম তাই স্বাভাবিক অবস্থায়। |
কিভাবে পিটিং ক্ষয় প্রতিরোধ করা যায়
একটি প্রকল্পের সঠিক পর্যায়ে সঠিক ব্যবস্থা নেওয়া হলে পিটিং ক্ষয় প্রায় সবসময় প্রতিরোধযোগ্য। প্রতিরোধ পাঁচটি স্তরে কাজ করে: উপাদান নির্বাচন, পৃষ্ঠ প্রস্তুতি, নকশা, অপারেশনাল নিয়ন্ত্রণ এবং পর্যবেক্ষণ। সবচেয়ে কার্যকর প্রতিরোধ প্রোগ্রামগুলি একই সাথে পাঁচটি স্তর ব্যবহার করে।
স্তর 1: উপাদান নির্বাচন - পরিবেশের সাথে PREN মিলান
একক সবচেয়ে কার্যকরী পিটিং প্রতিরোধের কৌশল হল উদ্দেশ্য পরিষেবার ক্লোরাইড ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার জন্য পর্যাপ্ত PREN সহ একটি উপাদান নির্বাচন করা। নীচের সারণী পরিবেশ অনুসারে কার্যকরী উপাদান নির্বাচন নির্দেশিকা প্রদান করে।
সারণি 5 - পরিবেশ এবং ক্লোরাইড স্তর দ্বারা প্রস্তাবিত উপাদান
|
পরিষেবা পরিবেশ |
Cl⁻ স্তর (ppm) |
মিন. প্রস্তাবিত গ্রেড |
নোট |
|
ইনডোর, হালকা, শুষ্ক |
<50 |
এসএস 304 / 304 এল |
স্ট্যান্ডার্ড গ্রেড যথেষ্ট; পরিষ্কার, শুষ্ক পৃষ্ঠতল বজায় রাখুন |
|
প্রসেস ওয়াটার, পানীয় জল |
50–200 |
SS 316 / 316L |
316 এর Mo বিষয়বস্তু সাধারণ জল Cl⁻ মাত্রা পরিচালনা করে; মৃত পা এড়িয়ে চলুন |
|
উপকূলীয় বায়ুমণ্ডল / হালকা স্প্রে |
200–1,000 |
SS 316L বা 2205 |
লবণ স্প্রে বা ঘন ঘন ভিজে যাওয়া কাঠামোর জন্য ডুপ্লেক্স বিবেচনা করুন |
|
গরম ক্লোরাইড প্রক্রিয়া স্ট্রিম |
500–5,000 |
ডুপ্লেক্স 2205 |
Verify CPT of 2205 (≥50°C) exceeds max process temp; 2507 if T>60 ডিগ্রী |
|
সমুদ্রের জল, সম্পূর্ণ নিমজ্জন |
>15,000 |
সুপার ডুপ্লেক্স 2507 |
40 এর চেয়ে বেশি বা সমান PREN বাধ্যতামূলক; 2507 বা 6Mo সুপার অস্টেনিটিক (254SMO) |
|
Hot seawater or brine (>50 ডিগ্রি) |
>15,000 |
ইনকোনেল 625 |
উচ্চ-তাপমাত্রা সমুদ্রের জল: নিকেল অ্যালয়েস সমস্ত ডুপ্লেক্স গ্রেডকে ছাড়িয়ে যায়৷ |
|
ক্লোরিনযুক্ত অ্যাসিড, FeCl₃ |
গুরুতর |
Hastelloy C-276 |
Strongest commercially available pitting resistance; PREN >65 |
|
এইচএফ অ্যাসিড পরিষেবা |
N/A |
নিকেল 200/201 |
Nickel pure grades resist HF; select 201 for T>315 ডিগ্রী |
স্তর 2: পৃষ্ঠ প্রস্তুতি - প্যাসিভ ফিল্ম রক্ষা করুন
চমৎকার খাদ রসায়ন সহ একটি স্টেইনলেস স্টীল উপাদান এখনও পিট করতে পারে যদি এর পৃষ্ঠ দূষিত বা ক্ষতিগ্রস্ত হয়। প্রতিটি স্টেইনলেস স্টীল ফ্যাব্রিকেশন যা একটি ক্লোরাইডযুক্ত পরিবেশের সাথে যোগাযোগ করবে-কে ন্যূনতম মান হিসাবে নিম্নলিখিত পৃষ্ঠের চিকিত্সাগুলি গ্রহণ করা উচিত:
পিকলিং: ঢালাই থেকে পৃষ্ঠের লোহার দূষণ, ওয়েল্ড স্কেল এবং তাপের আভা দ্রবীভূত করতে অ্যাসিড দ্রবণ (সাধারণত নাইট্রিক/হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড বা সাইট্রিক অ্যাসিড) দিয়ে চিকিত্সা। পিকলিং প্যাসিভ ফিল্মের ত্রুটিগুলিকে সরিয়ে দেয় যা পিট ইনিশিয়েশন সাইট হিসাবে কাজ করে।
প্যাসিভেশন: পিকলিং বা যান্ত্রিক কাজের পরে প্যাসিভ অক্সাইড ফিল্মকে সমানভাবে সংস্কার ও ঘন করতে একটি অক্সিডাইজিং অ্যাসিড (সাধারণত ASTM A967 প্রতি নাইট্রিক অ্যাসিড বা ASTM A967 প্রতি সাইট্রিক অ্যাসিড) এক্সপোজার।
সারফেস ফিনিস: মসৃণ সারফেস (নিম্ন Ra) তে কম মাইক্রো- ফাটল থাকে এবং ক্লোরাইড আনুগত্যের ঝুঁকি কম থাকে। একটি 2B বা BA ফিনিস ক্ষয়কারী পরিষেবার জন্য সর্বনিম্ন; একটি না. 4 বা ইলেক্ট্রোপলিশড ফিনিশকে উচ্চ-ঝুঁকিপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পছন্দ করা হয়।
লোহার দূষণ এড়িয়ে চলুন: কার্বন স্টিলের সরঞ্জাম, ব্রাশ বা গ্রাইন্ডিং ডিস্কগুলি কখনই স্টেইনলেস স্টিলের পৃষ্ঠে ব্যবহার করা উচিত নয়। এমবেডেড লোহার কণা গ্যালভানিক কোষ তৈরি করে যা পিটিং শুরু করে।
স্তর 3: ডিজাইন - ফাটল এবং স্থবির অঞ্চলগুলি দূর করুন
ফাটল জারা এবং পিটিং একই ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ইঞ্জিন ভাগ করে। ভাল নকশা অনুশীলন জ্যামিতিক অবস্থাগুলিকে দূর করে যা ক্লোরাইডকে ঘনীভূত করে এবং অক্সিজেন হ্রাস করে:
ল্যাপ জয়েন্ট বা ফিলেট ঢালাই যা ফাটল তৈরি করে তার পরিবর্তে সম্পূর্ণ-পেনিট্রেশন বাট ওয়েল্ড নির্দিষ্ট করুন।
সমস্ত পাত্র সম্পূর্ণরূপে নিষ্কাশন; সিস্টেম নিষ্ক্রিয় থাকা অবস্থায় কোন স্থায়ী তরল জন্য ডিজাইন. স্থির ক্লোরাইড সমাধান সময়ের সাথে ঘনীভূত হয়।
PTFE, রাবার, বা অ্যালয় গ্যাসকেটগুলি নির্দিষ্ট করুন যা ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত উপাদানের জারা প্রতিরোধের সাথে মেলে। প্রচলিত ফাইবার গ্যাসকেট ক্লোরাইডকে ঘনীভূত করতে পারে।
কার্বন স্টিলের বডিতে স্টেইনলেস ফিটিং থ্রেড করা এড়িয়ে চলুন। ফ্ল্যাঞ্জ বা বাট ওয়েল্ড সংযোগের জন্য ডিজাইন যেখানে পিটিং ঝুঁকি বিদ্যমান।
স্থবিরতা এবং ক্লোরাইড ঘনত্ব রোধ করতে সমস্ত তরল-বাহী পাইপিংয়ে ন্যূনতম প্রবাহ বেগ 0.5 মি/সেকেন্ডের উপরে বজায় রাখুন।
স্তর 4: অপারেশনাল কন্ট্রোল - কেমিস্ট্রি পরিচালনা করুন
প্রক্রিয়া স্ট্রীম মধ্যে ক্লোরাইড ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ; প্রয়োজনে আয়ন বিনিময়, বিপরীত অসমোসিস বা তরলীকরণ ব্যবহার করুন।
যেখানে সম্ভব পানির ব্যবস্থায় pH 7.0-এর উপরে রাখুন। অপারেটিং pH বজায় রাখা না গেলে জারা প্রতিরোধক যোগ করুন।
অপারেটিং তাপমাত্রা নির্দিষ্ট সংকর ধাতুর ক্রিটিক্যাল পিটিং টেম্পারেচার (CPT) এর নিচে সীমাবদ্ধ করুন। CPT-এর উপরে প্রতি 10 ডিগ্রী বৃদ্ধি নাটকীয়ভাবে পিট সূচনাকে ত্বরান্বিত করে।
পরিষেবার বাইরে নেওয়ার সময় ফ্লাশ এবং শুষ্ক সিস্টেমগুলি। শাটডাউনের সময় স্থবির ক্লোরাইড দ্রবণ ক্রমাগত অপারেশনের চেয়ে বেশি ক্ষতি করে।
স্তর 5: মনিটরিং - খুব দেরি হওয়ার আগেই সনাক্ত করুন৷
অতিস্বনক পরীক্ষা (UT): বাইরে থেকে দেয়ালের বেধ পরিমাপ করে; পণ্যের যোগাযোগ ছাড়াই পিট গভীরতা সনাক্ত করে। সবচেয়ে খরচ-কার্যকর রুটিন পর্যবেক্ষণ পদ্ধতি।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল নয়েজ (EN) বিশ্লেষণ: সক্রিয় গর্ত দ্বারা উত্পাদিত ওঠানামা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সংকেত সনাক্ত করে। সংবেদনশীল সিস্টেমের বাস্তব সময় নিরীক্ষণের জন্য-উপযোগী।
এডি কারেন্ট টেস্টিং (ECT): সিস্টেমটি নিষ্কাশন না করেই পাতলা-ওয়াল টিউব এবং শেল-এবং-টিউব হিট এক্সচেঞ্জারগুলিতে পিটিং সনাক্ত করার জন্য কার্যকর৷
ভিজ্যুয়াল + এন্ডোস্কোপিক পরিদর্শন: অ্যাক্সেসযোগ্য পৃষ্ঠের জন্য কার্যকর; জটিল জ্যামিতিতে দৃষ্টিসীমার--রেখা দ্বারা সীমাবদ্ধ।
পাঁচটি সবচেয়ে সাধারণ পিটিং জারা ভুল
|
# |
ভুল |
কেন এটা পিটিং কারণ |
সঠিক অনুশীলন |
|
1 |
ক্লোরাইড পরিবেশে SS 304 নির্দিষ্ট করা |
PREN 18-20 ক্লোরাইড পরিষেবার জন্য অপর্যাপ্ত; পিটিং দ্রুত শুরু হয় |
যেকোনো ক্লোরাইড{1}}উন্মুক্ত পরিষেবার জন্য SS 316L সর্বনিম্ন ব্যবহার করুন; উচ্চ-ক্লোরাইড বা গরম পরিবেশের জন্য ডুপ্লেক্স বা নিকেল অ্যালয় ব্যবহার করুন |
|
2 |
ঢালাইয়ের পরে পিকলিং এবং প্যাসিভেশন এড়িয়ে যাওয়া |
ঢালাই তাপ আভা এবং স্কেল প্যাসিভ ফিল্ম ত্রুটি; এই দুর্বল পয়েন্টগুলিতে পিটিং শুরু হয় |
ASTM A967 বা সমতুল্য প্রতি স্টেইনলেস ঝালাই সবসময় আচার এবং নিষ্ক্রিয় করুন; ক্ষয়কারী পরিষেবায়-ঢালাই করা পৃষ্ঠ হিসাবে ছেড়ে যাবেন না৷ |
|
3 |
শাটডাউনে স্থির তরলকে অনুমতি দিচ্ছে |
ক্লোরাইড স্থায়ী তরলে ঘনীভূত হয়; অলস সময়কালে স্থানীয় আক্রমণ অত্যন্ত সাধারণ |
শাটডাউনে সম্পূর্ণরূপে ফ্লাশ এবং শুষ্ক; নাইট্রোজেন কম্বল বা ইনহিবিটর ট্রিট যদি বর্ধিত নিষ্ক্রিয় সময় অনিবার্য হয় |
|
4 |
স্টেইনলেস পৃষ্ঠতলের উপর কার্বন ইস্পাত সরঞ্জাম ব্যবহার করে |
এম্বেড করা লোহার কণা গ্যালভানিক মাইক্রো-কোষ তৈরি করে যা প্রতিটি কণার সাইটে পিটিং শুরু করে |
ডেডিকেটেড স্টেইনলেস-শুধু টুলিং বজায় রাখুন; কার্বন স্টিলের সাথে দুর্ঘটনাজনিত যোগাযোগের পরে পৃষ্ঠগুলি পরিদর্শন এবং পরিষ্কার করুন |
|
5 |
উপাদান নির্বাচন অপারেটিং তাপমাত্রা উপেক্ষা |
অনেক প্রকৌশলী PREN পরীক্ষা করেন কিন্তু ভুলে যান যে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে CPT দ্রুত কমে যায়; একটি PREN-30 উপাদান 25 ডিগ্রিতে নিরাপদ হতে পারে তবে 60 ডিগ্রিতে পিট হবে |
সর্বদা যাচাই করুন যে খাদ এর CPT সর্বাধিক বিশ্বাসযোগ্য প্রক্রিয়া তাপমাত্রা অতিক্রম করে; তাপমাত্রা ভ্রমণের জন্য মার্জিন যোগ করুন |
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী
পিটিং ক্ষয় মোকাবেলা করার সময় প্রকৌশলী, রক্ষণাবেক্ষণ দল এবং প্রকিউরমেন্ট ম্যানেজারদের দ্বারা এই প্রশ্নগুলি সাধারণত জিজ্ঞাসা করা হয়।
প্রশ্ন: পিটিং জারা দেখতে কেমন?
উত্তর: পিটিং একটি ধাতব পৃষ্ঠে ছোট, বিচ্ছিন্ন গর্ত বা গহ্বর হিসাবে প্রদর্শিত হয়, প্রায়শই মরিচা বা ক্ষয় পণ্য দ্বারা বেষ্টিত। গর্তগুলি মাইক্রোস্কোপিক (বিবর্ধন ছাড়া দেখা কঠিন) থেকে কয়েক মিলিমিটার ব্যাস পর্যন্ত হতে পারে। স্টেইনলেস স্টিলে, আশেপাশের পৃষ্ঠ প্রায়শই সম্পূর্ণরূপে অক্ষত দেখায়, যা পিটিংকে দৃশ্যত প্রতারণামূলক করে তোলে। একটি গর্তের ভিতরে, ধাতব পৃষ্ঠটি রুক্ষ এবং অনিয়মিত, স্থানীয়ভাবে কম pH (প্রায়শই pH 2-3) এবং উচ্চ ক্লোরাইড ঘনত্ব সহ।
প্রশ্ন: পিটিং জারা কি মরিচা সমান?
উত্তর: না, যদিও তারা সম্পর্কিত। মরিচা হল একটি নির্দিষ্ট ধরণের সাধারণ ক্ষয় যা কার্বন স্টিলের উপর ঘটে এবং আয়রন অক্সাইড (Fe₂O₃) তৈরি করে, যা এর কমলা-বাদামী বর্ণ দ্বারা স্বীকৃত হয়। পিটিং হল একটি স্থানীয় আক্রমণ যা প্যাসিভ ধাতু যেমন স্টেইনলেস স্টিল, অ্যালুমিনিয়াম এবং নিকেল অ্যালয়গুলিতে ঘটতে পারে যা ঐতিহ্যগত অর্থে মরিচা ধরে না। একটি স্টেইনলেস স্টিলের উপাদান পৃষ্ঠে দৃশ্যমান কমলা মরিচা ছাড়াই সক্রিয় গর্ত তৈরি করতে পারে - এটি সাধারণ মরিচা ধরার চেয়ে পিটিংকে আরও বিপজ্জনক এবং সনাক্ত করা কঠিন করে তোলে।
প্রশ্নঃ ক্রিটিক্যাল পিটিং টেম্পারেচার (CPT) কি?
উত্তর: ক্রিটিক্যাল পিটিং টেম্পারেচার (CPT) হল সেই তাপমাত্রা যার উপরে একটি খাদ একটি প্রমিত ক্লোরাইড পরীক্ষার দ্রবণে পিট করা শুরু করবে। এটি একটি মূল খাদ চরিত্রায়ন পরামিতি। উদাহরণস্বরূপ, SS 316L-এর সমুদ্রের জলের অবস্থার মধ্যে প্রায় 15-18 ডিগ্রির একটি CPT রয়েছে, যখন সুপার ডুপ্লেক্স 2507-এর একটি CPT 50 ডিগ্রির উপরে রয়েছে, এবং Inconel 625-এর 100 ডিগ্রির উপরে একটি CPT রয়েছে। একটি উপাদান নির্বাচন করার সময়, CPT একটি উপযুক্ত নিরাপত্তা মার্জিন সহ সর্বোচ্চ পরিষেবা তাপমাত্রা অতিক্রম করতে হবে।
প্রশ্ন: পিটিং ক্ষয় মেরামত করা যাবে?
উত্তর: ক্ষুদ্র পৃষ্ঠের পিটিং কখনও কখনও গ্রাইন্ডিং, রি{0}}ওয়েল্ডিং, বা ইলেক্ট্রোপলিশিং, তারপরে রি-প্যাসিভেশনের মাধ্যমে সমাধান করা যেতে পারে। যাইহোক,-ওয়াল পিটিং বা বিস্তৃত অভ্যন্তরীণ পিটিং এর মাধ্যমে সাধারণত উপাদান প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়। প্রেসার পাইপিং-এ, যেকোনও থ্রু-ওয়াল পিট হল একটি কোড নন-সঙ্গতি যার জন্য তাৎক্ষণিক পদক্ষেপের প্রয়োজন হয়। প্রতিরোধ সবসময়ই মেরামতের চেয়ে বেশি খরচ-কার্যকর: পিটিং দ্বারা প্রভাবিত একটি 6-ইঞ্চি স্টেইনলেস স্টিল পাইপ অংশ একটি প্রতিরোধমূলক রক্ষণাবেক্ষণ পদক্ষেপ হিসাবে প্রতিস্থাপন করতে $50 থেকে $200 খরচ হতে পারে; জরুরী শাটডাউন ঘটায় একই ব্যর্থতার জন্য প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে $100,000 থেকে $10 মিলিয়ন খরচ হতে পারে।
প্রশ্ন: পেইন্ট বা আবরণ কি স্টেইনলেস স্টিলের উপর পিটিং প্রতিরোধ করে?
উত্তর: প্রতিরক্ষামূলক আবরণগুলি সাধারণত স্টেইনলেস স্টিলের জন্য পিটিং প্রতিরোধের জন্য প্রয়োগ করা হয় না কারণ সঠিক গ্রেড নির্বাচন করা হলে বেশিরভাগ পরিষেবার পরিস্থিতিতে সেগুলি অপ্রয়োজনীয়। যাইহোক, কিছু বাহ্যিক পরিবেশে (কবর দেওয়া কাঠামো, নিমজ্জিত অফশোর উপাদান, অত্যন্ত আক্রমনাত্মক শিল্প বায়ুমণ্ডল), একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ এবং/অথবা ক্যাথোডিক সুরক্ষা সহ উচ্চ-প্রেন স্টেইনলেস স্টিল বা নিকেল খাদের সংমিশ্রণ সর্বোত্তম ইঞ্জিনিয়ারিং সমাধান হতে পারে। স্টেইনলেসে আবরণের ঝুঁকি হল যে কোনও আবরণ ত্রুটি (ছুটি) ক্যাথোডিক সুরক্ষা কারেন্টকে কেন্দ্রীভূত করে এবং কিছু কনফিগারেশনের ত্রুটি বিন্দুতে ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করতে পারে।
উপসংহার
ক্ষয় করা প্রতারণামূলক, বিপজ্জনক এবং ব্যয়বহুল - তবে এটি অনুমানযোগ্য এবং প্রতিরোধযোগ্যও। বিজ্ঞান সুপ্রতিষ্ঠিত, প্রতিরোধ পরিমাপের সরঞ্জাম (PREN, CPT পরীক্ষা, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মূল্যায়ন) ব্যাপকভাবে উপলব্ধ, এবং প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থাগুলি প্রমাণিত। একটি প্রজেক্ট যেটি একটি পিটিং ব্যর্থতার সম্মুখীন হয় এবং যেটি হয় না তার মধ্যে ব্যবধানটি প্রায় সবসময়ই উপাদান স্পেসিফিকেশন, পৃষ্ঠের চিকিত্সা, বা নকশা অনুশীলনে একটি ব্যবধান হয় - প্রকৌশল জ্ঞানের ব্যবধান নয়।
মূল বার্তাটি সহজ: আপনার পরিবেশের জন্য পর্যাপ্ত PREN সহ একটি উপাদান চয়ন করুন, সঠিক পিকলিং এবং প্যাসিভেশনের মাধ্যমে এর প্যাসিভ ফিল্মকে রক্ষা করুন, আপনার নকশায় ফাটল এবং স্থবির অঞ্চলগুলি দূর করুন এবং আক্রমণের প্রাথমিক লক্ষণগুলির জন্য পর্যবেক্ষণ করুন। এই পদক্ষেপগুলি, ধারাবাহিকভাবে প্রয়োগ করা হয়, কার্যত একটি সিস্টেমের সম্পূর্ণ পরিষেবা জীবন জুড়ে ব্যর্থতার মোড হিসাবে পিটিং ক্ষয় দূর করে।
স্টেইনলেস স্টীল এবং নিকেল খাদ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, সঠিক গ্রেড নির্বাচন হল সবচেয়ে শক্তিশালী একক পদক্ষেপ যা একজন প্রকৌশলী নিতে পারেন। হালকা ক্লোরাইড পরিবেশে SS 304 থেকে SS 316L তে আপগ্রেড করা, বা থেকেSS 316Lথেকেডুপ্লেক্স 2205একটি গুরুতর পরিবেশে, একটি একক অপরিকল্পিত শাটডাউনের একটি ভগ্নাংশ খরচ হয়। যে বিনিয়োগ এড়ানো রক্ষণাবেক্ষণ, প্রতিরোধ ব্যর্থতা এবং সুরক্ষিত খ্যাতির জন্য অনেক গুণ বেশি অর্থ প্রদান করে।
|
চূড়ান্ত সুপারিশ
আপনার সবচেয়ে খারাপ-কেস ক্লোরাইড অবস্থার জন্য সঠিক PREN নির্বাচন করুন - আপনার গড় অবস্থা নয়
পিটিং পিক স্ট্রেস পরিস্থিতিতে শুরু হয়: সর্বোচ্চ তাপমাত্রা, সর্বোচ্চ ক্লোরাইড ঘনত্ব, সর্বনিম্ন pH, সর্বনিম্ন প্রবাহ। এই ভেরিয়েবলের সবচেয়ে খারাপ বিশ্বাসযোগ্য সমন্বয়ের জন্য ডিজাইন করুন, সাধারণ অপারেটিং অবস্থা নয়। একটি উপাদান যা গড় অবস্থার অধীনে প্রান্তিক অবস্থায় থাকে - সর্বদা সবচেয়ে কম সুবিধাজনক অবস্থায় ব্যর্থ হয়। |
