क्या इन सीपी ग्रेडों के संक्षारण गुण अलग-अलग हैं, और यह चयन को कैसे प्रभावित करते हैं?

1. मानक और इसका दायरा: ASME SB348 क्या निर्दिष्ट करता है, और GR1, GR2, CP2 और CP4 कैसे फिट होते हैं?

ASME SB348 "टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु बार्स और बिलेट्स" के लिए मानक विनिर्देश के लिए अमेरिकन सोसाइटी ऑफ मैकेनिकल इंजीनियर्स (ASME) पदनाम है। यह कार्यात्मक रूप से ASTM B348 के समान है लेकिन इसे विशेष रूप से ASME बॉयलर और प्रेशर वेसल कोड (BPVC) में उपयोग के लिए अपनाया गया है। यह अपनाना महत्वपूर्ण है क्योंकि इसका मतलब है कि SB348 से मिलने वाली सामग्रियों को जहाजों, हीट एक्सचेंजर्स और पाइपिंग सिस्टम जैसे दबाव वाले उपकरणों के डिजाइन और निर्माण में उपयोग के लिए अनुमोदित किया गया है।

विचाराधीन ग्रेड सभी व्यावसायिक रूप से शुद्ध (सीपी) टाइटेनियम हैं, जो उनकी ताकत से भिन्न होते हैं, जो उनकी ऑक्सीजन और लौह सामग्री द्वारा नियंत्रित होते हैं।

जीआर1 (ग्रेड 1): सबसे लचीला और सबसे मुलायम सीपी ग्रेड। उच्चतम फॉर्मैबिलिटी और प्रभाव क्रूरता प्रदान करता है लेकिन सबसे कम ताकत।

जीआर2 (ग्रेड 2): मानक और सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला सीपी ग्रेड। यह ताकत, लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध का इष्टतम संतुलन प्रदान करता है। यह रासायनिक प्रक्रिया उद्योग का वर्कहॉर्स है।

CP2: यह एक पुराना, विरासती पदनाम है जो अनिवार्य रूप से आधुनिक GR2 के समतुल्य है। आपको आमतौर पर समसामयिक मिल परीक्षण रिपोर्ट पर "GR2" मिलेगा।

CP4 / GR4 (ग्रेड 4): अनअलॉयड CP ग्रेड में सबसे मजबूत। इसका उपयोग तब किया जाता है जब शुद्ध टाइटेनियम के संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, लेकिन डिज़ाइन GR2 की तुलना में अधिक ताकत की मांग करता है।

"राउंड बार" फॉर्म एक मौलिक अर्ध-तैयार उत्पाद है जिसका उपयोग दबाव प्रणालियों के लिए फ्लैंज, वाल्व स्टेम, पंप शाफ्ट और फास्टनरों जैसे मशीनिंग घटकों के लिए किया जाता है।

2. प्रेशर वेसल डिज़ाइनर की पसंद: एक डिज़ाइनर ASME कोड वेसल के लिए GR1, GR2 और GR4 के बीच चयन कैसे करता है?

चयन एएसएमई कोड के ढांचे के भीतर संक्षारण प्रतिरोध, ताकत और फैब्रिकेबिलिटी के बीच एक क्लासिक इंजीनियरिंग ट्रेडऑफ है।

ASME SB348 GR1 चुनें जब:

अधिकतम संक्षारण प्रतिरोध सर्वोपरि है: इसकी बेहतर लचीलापन अक्सर कुछ आक्रामक मीडिया में बेहतर प्रतिरोध और संचालन के लिए अधिक मार्जिन का अनुवाद करती है।

अत्यधिक फॉर्मेबिलिटी की आवश्यकता है: गंभीर ठंड बनाने की आवश्यकता वाले घटकों के लिए, जैसे हीट एक्सचेंजर ट्यूबों में गहरे {{0}खींचे गए सिर या जटिल यू - मोड़, जीआर1 की कम ताकत और उच्च बढ़ाव आदर्श हैं।

अनुप्रयोग अत्यधिक तनावग्रस्त नहीं है: यह कम दबाव वाली सेवाओं में लाइनिंग, बैफल्स या टयूबिंग के लिए उपयुक्त है।

ASME SB348 GR2 चुनें जब:

आपको मानक "सर्वश्रेष्ठ" कलाकार की आवश्यकता है: यह अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए डिफ़ॉल्ट विकल्प है। यह इनका उत्कृष्ट संयोजन प्रस्तुत करता है:

अधिकांश दबाव बनाए रखने वाले डिज़ाइनों के लिए पर्याप्त ताकत।

उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध।

अच्छी वेल्डेबिलिटी और फॉर्मेबिलिटी।

विशिष्ट अनुप्रयोग: क्लोराइड, समुद्री जल और ऑक्सीकरण एसिड से जुड़ी सेवाओं में रासायनिक प्रक्रिया पाइपिंग, हीट एक्सचेंजर शैल और ट्यूबशीट, पोत शैल और नोजल।

ASME SB348 GR4 चुनें जब:

उच्च शक्ति की आवश्यकता है लेकिन एक मिश्र धातु उचित नहीं है: यदि जीआर2 में डिज़ाइन किए गए घटक के परिणामस्वरूप बहुत मोटी, भारी दीवार बनती है, तो जीआर4 पर स्विच करने से शुद्ध टाइटेनियम की उत्कृष्ट संक्षारण प्रोफ़ाइल को बनाए रखते हुए दीवार की मोटाई और वजन में कमी आती है।

उच्च लागत वाली मिश्र धातु के उपयोग से बचने के लिए: यह GR2 और अधिक महंगी टाइटेनियम मिश्र धातु जैसे Gr5 (Ti-6Al-4V) के बीच अंतर को पाटने के लिए लागत प्रभावी समाधान के रूप में कार्य करता है।

अनुप्रयोग: उच्च दबाव वाले बर्तन, मोटी दीवार वाले रिएक्टर और फास्टनर जहां GR2 की ताकत अपर्याप्त है।

अंतिम डिज़ाइन एएसएमई अनुभाग II (सामग्री गुण) और अनुभाग VIII (डिज़ाइन नियम) द्वारा शासित होता है, जो विभिन्न तापमानों पर प्रत्येक ग्रेड के लिए स्वीकार्य तनाव मान प्रदान करता है।

3. औद्योगिक शुल्क में संक्षारण प्रतिरोध: क्या इन सीपी ग्रेडों के संक्षारण गुण भिन्न हैं, और यह चयन को कैसे प्रभावित करता है?

सभी व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम ग्रेड (GR1, GR2, GR4) एक ही तंत्र से अपना संक्षारण प्रतिरोध प्राप्त करते हैं: एक स्थिर, अनुवर्ती और स्व-उपचार सतह ऑक्साइड परत (मुख्य रूप से TiO₂)। इसलिए, अधिकांश वातावरणों में उनका सामान्य संक्षारण प्रतिरोध बहुत समान है।

महत्वपूर्ण अंतर ऑक्साइड परत की अंतर्निहित स्थिरता में बदलाव से नहीं, बल्कि इसकी ताकत और लचीलेपन से प्रभावित यांत्रिक और निर्माण कारकों के प्रति सामग्री की प्रतिक्रिया से उत्पन्न होते हैं।

कटाव का प्रतिरोध {{0}संक्षारण: उच्च वेग सेवाओं (उदाहरण के लिए, पंप इम्पेलर, इनलेट नोजल) में, नरम जीआर1 और जीआर2 की तुलना में कठोर और मजबूत जीआर4 कटाव के लिए थोड़ा बेहतर प्रतिरोध प्रदान कर सकता है।

दरार संक्षारण का प्रतिरोध: गर्म क्लोराइड समाधानों में तंग दरारों (गास्केट, जमा के नीचे) में, सभी सीपी ग्रेड अतिसंवेदनशील हो सकते हैं। हालाँकि, GR1 की बेहतर लचीलापन कभी-कभी सामग्री को ख़राब होने और दरार की जकड़न को कम करने की अनुमति देकर थोड़ा लाभ प्रदान कर सकती है। गंभीर दरार संक्षारण अनुप्रयोगों के लिए, GR7 जैसा पैलेडियम-उन्नत ग्रेड अक्सर आवश्यक होता है।

निर्माण-प्रेरित भेद्यता: वेल्डिंग और निर्माण के दौरान, अवशिष्ट तनाव उत्पन्न हो सकता है। अत्यधिक तनावग्रस्त स्थिति में, सामग्री कुछ प्रकार के क्षरण के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकती है, जैसे स्ट्रेस कोरोज़न क्रैकिंग (एससीसी), हालांकि टाइटेनियम अत्यधिक प्रतिरोधी है। जीआर4 की उच्च शक्ति के परिणामस्वरूप समान तनाव के लिए उच्च अवशिष्ट तनाव होता है, जो आक्रामक वातावरण में विचारणीय है।

चयन अंतर्दृष्टि: अधिकांश मानक रासायनिक सेवाओं (समुद्री जल, क्लोरेट्स, नाइट्रेट्स) के लिए, जीआर1, जीआर2 और जीआर4 का संक्षारण प्रदर्शन प्रभावी रूप से समान है। इसलिए चुनाव रासायनिक प्रतिरोध में महत्वपूर्ण अंतर के बजाय यांत्रिक डिजाइन आवश्यकताओं से प्रेरित होता है।

4. कोड अनुपालन के लिए निर्माण: ASME परियोजनाओं में SB348 CP टाइटेनियम बार्स के लिए प्रमुख वेल्डिंग और फॉर्मिंग संबंधी विचार क्या हैं?

एएसएमई स्टाम्प परियोजनाओं के लिए सीपी टाइटेनियम के निर्माण के लिए सामग्री के संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक गुणों को बनाए रखने के लिए प्रक्रियाओं का कड़ाई से पालन करना आवश्यक है।

वेल्डिंग (GTAW/TIG मानक है):

उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी: सभी सीपी ग्रेड (जीआर1, जीआर2, जीआर4) वेल्डिंग के लिए उत्कृष्ट माने जाते हैं। उनमें वेल्ड टूटने का खतरा नहीं होता है।

परम आवश्यकता: परिरक्षण। सबसे महत्वपूर्ण कारक पिघले हुए वेल्ड पोखर और गर्म ताप प्रभावित क्षेत्र (HAZ) को वायु (ऑक्सीजन और नाइट्रोजन) द्वारा वायुमंडलीय प्रदूषण से बचाना है। इस आवश्यकता है:

प्राथमिक परिरक्षण: टीआईजी टॉर्च से उच्च शुद्धता वाला आर्गन या हीलियम।

ट्रेलिंग शील्ड: कूलिंग वेल्ड बीड को अक्रिय गैस से भरने के लिए टॉर्च से जुड़ा एक उपकरण।

बैक पर्जिंग: निचले हिस्से के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए वेल्ड की जड़ वाले हिस्से को आर्गन से साफ किया जाना चाहिए।

भराव धातु: भराव धातु आमतौर पर बेस मेटल ग्रेड से मेल खाता है (उदाहरण के लिए, वेल्डिंग जीआर2 के लिए ईआरटीआई-2)। हालाँकि, वेल्ड लचीलापन को अधिकतम करने के लिए ताकत में एक ग्रेड कम भराव धातु (उदाहरण के लिए, वेल्डिंग जीआर 4 के लिए ईआरटीआई -2) का उपयोग करना आम और स्वीकार्य है। इसे वेल्डिंग प्रक्रिया विशिष्टता (डब्ल्यूपीएस) में निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।

बनाना और झुकना:

शीत निर्माण: सभी सीपी ग्रेड आसानी से शीत निर्मित होते हैं। GR1, अपनी उच्चतम लचीलेपन के साथ, गंभीर निर्माण कार्यों के लिए सर्वोत्तम है। GR2 अधिकांश झुकने और बनाने के लिए उपयुक्त है। जीआर4, सबसे मजबूत होने के कारण, अधिक निर्माण बलों की आवश्यकता होती है और इसमें अधिक स्प्रिंगबैक होता है।

हॉट फ़ॉर्मिंग: अधिक जटिल आकृतियों के लिए, हॉट फ़ॉर्मिंग 425 डिग्री - 650 डिग्री (800 डिग्री फ़ारेनहाइट - 1200 डिग्री फ़ारेनहाइट) के बीच की जाती है। यह हाइड्रोजन पिकअप को रोकने के लिए थोड़ा ऑक्सीकरण या निष्क्रिय वातावरण वाली भट्टी में किया जाना चाहिए, जो टाइटेनियम को नष्ट कर सकता है।

सभी निर्माण गतिविधियाँ, विशेष रूप से वेल्डिंग, एएसएमई अनुभाग IX के अनुसार योग्य डब्ल्यूपीएस के अनुसार की जानी चाहिए।

5. सामग्री सत्यापन और प्रमाणन: ASME SB348 टाइटेनियम बार को एक कोड {{2}स्टैम्प्ड वेसल में उपयोग करने के लिए कौन से दस्तावेज़ और परीक्षण की आवश्यकता है?

एएसएमई कोड - मुद्रांकित जहाज में किसी भी सामग्री का उपयोग करने के लिए यह सुनिश्चित करने के लिए कठोर सत्यापन की आवश्यकता होती है कि यह निर्दिष्ट मानक के अनुरूप है। यह सामग्री निर्माता/आपूर्तिकर्ता द्वारा विशिष्ट दस्तावेज के रूप में प्रदान किया जाता है।

1. अनुपालन प्रमाणपत्र (सी का सी): आपूर्तिकर्ता का एक दस्तावेज़ जिसमें कहा गया है कि सामग्री एएसएमई एसबी348 और निर्दिष्ट ग्रेड की आवश्यकताओं के अनुरूप है। यह प्रमाणीकरण का न्यूनतम स्तर है.

2. मिल टेस्ट रिपोर्ट (एमटीआर) / अनुरूपता का प्रमाण पत्र: यह महत्वपूर्ण और आम तौर पर आवश्यक दस्तावेज है। एमटीआर कोई साधारण प्रमाणपत्र नहीं है; यह एक विस्तृत रिपोर्ट है जिसमें उस सामग्री बैच (गर्मी) से वास्तविक परीक्षण परिणाम शामिल हैं जिससे बार का उत्पादन किया गया था। इसमें शामिल होना चाहिए:

हीट संख्या: एक अद्वितीय पहचानकर्ता जो मूल पिघल को पूर्ण पता लगाने की क्षमता प्रदान करता है।

रासायनिक विश्लेषण: ग्रेड के लिए SB348 में निर्दिष्ट सभी तत्वों के लिए वास्तविक परिणाम (उदाहरण के लिए, Ti, O, Fe, N, C, H)।

यांत्रिक गुण: समान ताप और स्थिति के नमूनों पर किए गए तनाव परीक्षणों (तन्य शक्ति, उपज शक्ति, बढ़ाव) से वास्तविक परिणाम।

अतिरिक्त परीक्षण: यदि खरीद आदेश में निर्दिष्ट किया गया है, तो फ़्लैटनिंग परीक्षण (ट्यूबिंग के लिए) या कठोरता परीक्षण जैसे अतिरिक्त परीक्षणों के परिणाम शामिल किए जा सकते हैं।

3. सामग्री की पहचान: भौतिक बार को स्वयं प्रासंगिक जानकारी के साथ चिह्नित किया जाना चाहिए, आमतौर पर कम {{1}तनाव वाली स्टैम्पिंग या टैग का उपयोग करके, जिसमें शामिल हैं:

निर्माता का नाम या लोगो

विशिष्टता (जैसे, ASME SB348)

ग्रेड (जैसे, GR2)

ऊष्मा संख्या

आकार

निर्माण में सामग्री का उपयोग करने से पहले अनुपालन को सत्यापित करने के लिए एमटीआर की समीक्षा करने के लिए जहाज निर्माता जिम्मेदार है। "यू" या "यूएम" स्टांप धारक का प्रतिनिधित्व करने वाले निरीक्षक अपनी निगरानी के हिस्से के रूप में इन अभिलेखों का ऑडिट करेंगे। दस्तावेज़ीकरण और ट्रैसेबिलिटी की यह कठोर श्रृंखला एएसएमई दबाव उपकरण की सुरक्षा और विश्वसनीयता के लिए मौलिक है।