সাধারণ সালফিডেশন প্রতিরোধ
ইনকোনেল 600 (UNS N06600) হল একটি Ni‑Cr (≈72Ni–15Cr) অস্টেনিটিক অ্যালয় যা একটি প্রতিরক্ষামূলক পৃষ্ঠ স্কেল গঠন করে যা প্রাথমিকভাবে অক্সিডাইজিং বা হালকাভাবে হ্রাসকারী অবস্থার অধীনে ক্রোমিয়াম অক্সাইড (Cr₂O₃) দ্বারা গঠিত। এই অক্সাইড স্তরটি সালফার প্রবেশে বাধা হিসাবে কাজ করে, অনেক শিল্প পরিস্থিতিতে সালফিডেশনের ভাল প্রতিরোধ প্রদান করে।
এর কার্যকারিতার মূল কারণ:
তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল ক্রোমিয়াম সালফাইড (যেমন, Cr₂S₃) তৈরি করতে ক্রোমিয়াম সালফারের সাথে অগ্রাধিকারমূলকভাবে বিক্রিয়া করে এবং প্রতিরক্ষামূলক স্কেল বজায় রাখতে সাহায্য করে।
লোহার তুলনায় নিকেলের সালফারের সাথে কম সখ্যতা রয়েছে, যা ভঙ্গুর, কম-গলানোর-বিন্দু সালফাইডের গঠন হ্রাস করে (Fe-ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলির একটি সাধারণ সমস্যা)।
খাদের উচ্চ নিকেল সামগ্রী অনেক ক্ষেত্রে সালফাইড স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং (SSCC) এর ভাল প্রতিরোধও প্রদান করে, বিশেষত কার্বন এবং কম-অ্যালয় স্টিলের তুলনায়।
বিভিন্ন সালফার-ধারণকারী পরিবেশে কর্মক্ষমতা
1) উচ্চ-তাপমাত্রার সালফিডেশন (যেমন, H₂S, SO₂, মৌলিক সালফার, সালফাইড গ্যাস)
মাঝারি তাপমাত্রা (≈500–700 ডিগ্রি): ইনকোনেল 600 সাধারণত এমন পরিবেশে ভাল সালফিডেশন প্রতিরোধের দেখায় যেখানে একটি প্রতিরক্ষামূলক Cr₂O₃ স্কেল তৈরি এবং বজায় রাখা যায়।
Higher temperatures (>700-800 ডিগ্রি): সালফিডেশন হার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। এই তাপমাত্রায়, সালফার ক্রোমিয়ামের সাথে বিক্রিয়া করে সালফাইড তৈরি করতে পারে এবং প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড স্কেল কম স্থিতিশীল হতে পারে বা সালফাইডে রূপান্তরিত হতে পারে, যার ফলে:
ত্বরিত ধাতু ক্ষতি
ছিদ্রযুক্ত বা অনুগত আঁশের গঠন
কিছু সালফারযুক্ত, কার্বন-সমৃদ্ধ বায়ুমণ্ডলে ধাতব ধূলিকণা হওয়ার সম্ভাবনা
অত্যন্ত আক্রমনাত্মক সালফিডাইজিং অবস্থা (উচ্চ সালফার কার্যকলাপ, কম অক্সিজেন আংশিক চাপ, H₂S/SO₂ দিয়ে বায়ুমণ্ডল হ্রাস): প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড/সালফাইড স্তর কার্যকরীভাবে গঠন করতে পারে না, যার ফলে দুর্বল প্রতিরোধ এবং দ্রুত আক্রমণ হয়।
2) তরল পর্যায়ে ক্ষয়কারী সালফার (যেমন, গলিত সালফার, সালফাইড লবণ)
গলিত সালফার: ইনকোনেল 600 মাঝারি তাপমাত্রায় গলিত সালফার পরিষেবাতে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে কার্যকারিতা অমেধ্য (যেমন, H₂S, পলিসালফাইড) এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। উচ্চ তাপমাত্রায়, সালফারের সাথে প্রতিক্রিয়া জারা এবং ক্ষত সৃষ্টি করতে পারে।
গলিত সালফাইড লবণ (যেমন, Na₂S, K₂S, সালফাইড মিশ্রণ): এই পরিবেশগুলি অত্যন্ত আক্রমনাত্মক হতে পারে, বিশেষ করে উচ্চ তাপমাত্রায়, এবং এটি উল্লেখযোগ্য সালফাইডেশন বা খাদের ক্ষয় হতে পারে।
3) নিম্ন-তাপমাত্রার সালফার-যুক্ত ক্ষয় (যেমন, তেল ও গ্যাসে H₂S)
ইনকোনেল 600 সাধারণত H₂S পরিবেশে মাঝারি তাপমাত্রা এবং চাপে, বিশেষ করে কার্বন স্টিলের তুলনায় সালফাইড স্ট্রেস ক্ষয় ক্র্যাকিং (SSCC) এবং হাইড্রোজেন এমব্রিটলমেন্ট (HE) প্রতিরোধী।
যাইহোক, গুরুতর টক পরিষেবাতে (খুব উচ্চ H₂S আংশিক চাপ, কম pH, উচ্চ ক্লোরাইড এবং প্রসার্য চাপ), স্থানীয় ক্ষয় বা ফাটল হওয়ার ঝুঁকি এখনও বিদ্যমান থাকতে পারে এবং সাবধানে উপাদান নির্বাচন এবং স্ট্রেস ব্যবস্থাপনার পরামর্শ দেওয়া হয়।
সালফার পরিবেশে কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করার কারণগুলি
তাপমাত্রা: সালফিডেশন আক্রমণ তাপমাত্রার সাথে দ্রুত বৃদ্ধি পায়; প্রতিরোধ অনেক ক্ষেত্রে প্রায় 700-800 ডিগ্রির উপরে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।
সালফার কার্যকলাপ / আংশিক চাপ: উচ্চ সালফার কার্যকলাপ আরো আক্রমণাত্মক সালফিডেশন বাড়ে।
অক্সিজেনের প্রাপ্যতা: পর্যাপ্ত অক্সিজেন প্রতিরক্ষামূলক Cr₂O₃ স্কেল গঠন ও বজায় রাখতে সাহায্য করে; কম অক্সিজেন আংশিক চাপ সালফাইড গঠন এবং দুর্বল প্রতিরোধের পক্ষে।
গ্যাসের গঠন: H₂, CO, CO₂, H₂O এবং অন্যান্য প্রজাতির উপস্থিতি অক্সাইড বনাম সালফাইড স্কেলের স্থায়িত্বকে পরিবর্তন করতে পারে এবং আক্রমণের হারকে প্রভাবিত করতে পারে।
খাদ রচনা: উচ্চতর ক্রোমিয়াম সামগ্রী সাধারণত সালফিডেশন প্রতিরোধের উন্নতি করে; আরও ক্রোমিয়ামযুক্ত সংকর ধাতুগুলি (যেমন, ইনকোনেল 601) গুরুতর সালফিডাইজিং অবস্থার জন্য আরও উপযুক্ত হতে পারে।
সারাংশ
Inconel 600 provides good resistance to sulfidation and sulfur‑containing corrosion in many environments, particularly at moderate temperatures where a protective chromium oxide scale can be maintained. However, its performance degrades at high temperatures (>700-800 ডিগ্রী) এবং দৃঢ়ভাবে হ্রাসকারী, উচ্চ-সালফার-অ্যাক্টিভিটি পরিবেশে, যেখানে দ্রুত সালফিডেশন বা অন্যান্য ধরণের আক্রমণ ঘটতে পারে।
