Q1: हेस्टेलॉय बी-2 केशिका ट्यूब को क्या परिभाषित करता है, और इसका निर्माण कैसे किया जाता है?
A: A केशिका ट्यूबइसे एक छोटे -व्यास वाली सटीक ट्यूब के रूप में परिभाषित किया गया है जिसका बाहरी व्यास आम तौर पर से लेकर होता है0.5 मिमी से 6.0 मिमी (0.020–0.236 इंच)और एक दीवार की मोटाई से0.05 मिमी से 1.0 मिमी (0.002–0.039 इंच). शब्द "केशिका" की उत्पत्ति ट्यूब की केशिका क्रिया द्वारा तरल खींचने की क्षमता से हुई है, हालांकि औद्योगिक उपयोग में, यह आमतौर पर इसके छोटे, सटीक आयामों को संदर्भित करता है। हेस्टेलॉय बी-2 केशिका ट्यूब अत्यंत सख्त सहनशीलता के लिए निर्मित होते हैं, अक्सर ±0.02 मिमी (±0.0008 इंच) की ओडी सहनशीलता और ±10% की दीवार मोटाई सहनशीलता के साथ।
हेस्टेलॉय बी-2 केशिका ट्यूब का निर्माण एक विशेष, बहु{2}}चरणीय प्रक्रिया है जो विशेष रूप से इंटरमेटेलिक चरण अवक्षेपण के प्रति मिश्र धातु की अत्यधिक संवेदनशीलता और तेजी से कार्य-सख्त होने की दर के कारण चुनौतीपूर्ण है:
प्रारंभिक खोखला बिलेट उत्पादन- प्रक्रिया एक बड़े {{0}व्यास वाले सीमलेस बी-2 पाइप (आमतौर पर 20-50 मिमी ओडी) से शुरू होती है, जो वैक्यूम {{5}इंडक्शन-मेल्टेड (वीआईएम) बिलेट के एक्सट्रूज़न या रोटरी पियर्सिंग द्वारा निर्मित होता है। यह पाइप सॉल्यूशन एनील्ड (1060-1100 डिग्री सेल्सियस / 1940-2010 डिग्री फारेनहाइट) है और पानी बुझाता है।
ठंडी ड्राइंग- ट्यूब को बार-बार टंगस्टन कार्बाइड या हीरे की डाई की एक श्रृंखला के माध्यम से ठंडा किया जाता है, आंतरिक व्यास को नियंत्रित करने के लिए अंदर एक खराद का धुरा होता है। प्रत्येक पास OD और दीवार की मोटाई को 15-25% तक कम कर देता है। चूँकि B-2 बहुत तेजी से काम करता है,क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र में प्रत्येक 25-30% की कमी के बाद मध्यवर्ती समाधान एनीलिंग की आवश्यकता होती है- बी-3 या सी-276 की तुलना में अधिक बार। सतह के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए एनीलिंग को कम करने वाले या निष्क्रिय वातावरण (हाइड्रोजन या आर्गन) में किया जाना चाहिए।
पिलरिंग (छोटे व्यास के लिए)- 2 मिमी ओडी से नीचे केशिका ट्यूबों के लिए, एक कोल्ड पिल्गरिंग मिल (रोटरी फोर्जिंग) का उपयोग अक्सर किया जाता है। यह प्रक्रिया दो खांचेदार डाई का उपयोग करती है जो ट्यूब को एक पतले खराद के ऊपर हथौड़ा मारती है, जिससे एक ही पास में बड़ी कटौती (70-85%) प्राप्त होती है। अकेले ड्राइंग की तुलना में पिल्गरिंग एक चिकनी सतह खत्म और अधिक समान दीवार की मोटाई पैदा करती है, लेकिन उच्च विरूपण दर के लिए अत्यधिक गर्मी से बचने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
अंतिम एनीलिंग और स्ट्रेटनिंग- अंतिम आयामों तक पहुंचने के बाद, पूर्ण संक्षारण प्रतिरोध और लचीलापन को बहाल करने के लिए केशिका ट्यूब का घोल तैयार किया जाता है।तीव्र जल शमन अनिवार्य है- 600-900°C (1110-1650°F) रेंज के माध्यम से धीमी गति से ठंडा होने से भंगुर Ni₄Mo और Ni₃Mo चरणों का अवक्षेपण होगा, जिससे ट्यूब बेकार हो जाएगी। फिर ट्यूब को सीधा किया जाता है (रोटरी या रोलर स्ट्रेटनर का उपयोग करके) और सटीक लंबाई में काटा जाता है (आमतौर पर 1-6 मीटर, हालांकि बहुत छोटे व्यास के लिए 50 मीटर तक कॉइल संभव हैं)।
सतही परिष्करण- महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए, विश्लेषणात्मक उपकरण) के लिए, 0.2-0.4 μm (8-16 μin) की आंतरिक सतह खुरदरापन (Ra) प्राप्त करने के लिए ट्यूब को इलेक्ट्रोपॉलिश या यांत्रिक रूप से पॉलिश किया जा सकता है। यह द्रव के जमाव को कम करता है और कणों के संचय को रोकता है।
महत्वपूर्ण नोट:बी-2 की थर्मल अस्थिरता के कारण, कई निर्माताओं ने बी-2 केशिका ट्यूबों का उत्पादन बंद कर दिया है, इसके बजाय बी-3 की पेशकश की है। बी-3 बेहतर फैब्रिकेबिलिटी और थर्मल स्थिरता के साथ एसिड को कम करने में समान संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है। नए डिज़ाइनों के लिए, B-2 की तुलना में B-3 केशिका ट्यूब की पुरजोर अनुशंसा की जाती है।
Q2: हेस्टेलॉय बी-2 केशिका ट्यूब के प्राथमिक औद्योगिक अनुप्रयोग क्या हैं?
A:हेस्टेलॉय बी -2 केशिका ट्यूब का उपयोग विशेष अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें सटीक, विश्वसनीय परिवहन या अत्यधिक संक्षारक कम करने वाले एसिड की रोकथाम की आवश्यकता होती है -विशेष रूप से हाइड्रोक्लोरिक एसिड - छोटे पैमाने पर, जहां उपकरण बी-3 की शुरूआत से पहले डिजाइन और स्थापित किया गया था। प्रमुख अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
एचसीएल निगरानी के लिए विश्लेषणात्मक उपकरण- पुराने रासायनिक संयंत्रों में, ऑनलाइन विश्लेषक लगातार प्रक्रिया धाराओं में हाइड्रोक्लोरिक एसिड एकाग्रता को मापते हैं। बी-2 केशिका ट्यूब प्रक्रिया पाइप को विश्लेषक से जोड़ने वाली नमूना लाइनों (0.5-2.0 मिमी आईडी) के रूप में काम करती हैं। छोटा व्यास न्यूनतम होल्ड-अप मात्रा के साथ तेजी से नमूना परिवहन सुनिश्चित करता है। हालाँकि, इन प्रणालियों को ऑक्सीकरण वाले दूषित पदार्थों से बचने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
उच्च दबाव तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) प्रणाली- कुछ पुराने एचपीएलसी सिस्टम जो अम्लीय नमूनों का विश्लेषण करते हैं (उदाहरण के लिए, पतला एचसीएल में फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती) नमूना इंजेक्शन लूप और कॉलम कनेक्शन के लिए बी -2 केशिका ट्यूबिंग का उपयोग करते हैं। मिश्र धातु 400 बार (5800 पीएसआई) तक के दबाव पर मोबाइल चरण (जिसमें फॉस्फोरिक या हाइड्रोक्लोरिक एसिड बफर हो सकते हैं) का प्रतिरोध करता है।
तेल और गैस कुओं में रासायनिक इंजेक्शन लाइनें- पुराने संवर्धित तेल पुनर्प्राप्ति (ईओआर) सिस्टम 50-100 बार (700-1500 पीएसआई) के दबाव पर केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड (15-28% एचसीएल) के लिए डाउनहोल इंजेक्शन लाइनों के रूप में बी-2 केशिका ट्यूब (3-6 मिमी ओडी × 1-2 मिमी आईडी) का उपयोग करते हैं। विफल होने पर इन्हें आम तौर पर बी-3 या सी-276 टयूबिंग से बदला जा रहा है।
प्रयोगशाला और पायलट प्लांट रिएक्टर- अनुसंधान प्रयोगशालाएँ जिन्होंने ऐतिहासिक रूप से हाइड्रोक्लोरिक एसिड प्रतिक्रिया अध्ययन के लिए बी-2 का उपयोग किया है, उनकी फ़ीड लाइनों, सैंपलिंग लूप और दबाव माप नल में अभी भी बी-2 केशिका ट्यूब हो सकते हैं। हालाँकि, अधिकांश नए प्रयोगों के लिए बी-3 में स्थानांतरित हो गए हैं।
थर्मोकपल शीथिंग- गर्म हाइड्रोक्लोरिक एसिड वाष्प से सुरक्षा के लिए बी-2 केशिका ट्यूबों में बारीक -गेज थर्मोकपल डाले गए। छोटा व्यास थर्मोकपल तारों की सुरक्षा करते हुए तेज़ थर्मल प्रतिक्रिया प्रदान करता है।
महत्वपूर्ण सीमा:B-2 केशिका नलिकाएँ हैंउपयुक्त नहींकिसी भी अनुप्रयोग के लिए जहां ऑक्सीकरण करने वाली प्रजातियां (फेरिक आयन, घुलित ऑक्सीजन, नाइट्रिक एसिड) मौजूद हो सकती हैं। यहां तक कि थोड़ी सी मात्रा भी तेजी से क्षरण का कारण बन सकती है। इस कारण से, नए उपकरण में बी-2 तेजी से दुर्लभ होता जा रहा है, और उपयोगकर्ताओं को बी-3 या सी-276 केशिका ट्यूबों के लिए अपनी प्रक्रियाओं को पुन: अर्हता प्राप्त करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है।
Q3: हेस्टेलॉय बी-2 केशिका ट्यूब के लिए महत्वपूर्ण निर्माण और हैंडलिंग विचार क्या हैं?
A:मिश्र धातु की गर्मी, सख्त होने और संदूषण के प्रति अत्यधिक संवेदनशीलता के कारण हेस्टेलॉय बी-2 केशिका ट्यूब के साथ काम करना बी-3 या स्टेनलेस स्टील की तुलना में काफी अधिक चुनौतीपूर्ण है। निम्नलिखित विचार महत्वपूर्ण हैं:
1. काटना:केशिका ट्यूबों को लुमेन को विकृत किए बिना सफाई से काटा जाना चाहिए।घर्षण से पहियों को काट दिया गया है(पतले, 0.5-1.0 मिमी मोटे) को प्राथमिकता दी जाती है।इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज मशीनिंग (ईडीएम)सबसे साफ़, गड़गड़ाहट मुक्त कट प्रदान करता है।कभी भी आरा ब्लेड का प्रयोग न करें- उत्पन्न गर्मी स्थानीय स्तर पर 600°C (1110°F) से अधिक हो सकती है, जिससे कटे हुए सिरे पर अंतरधातु वर्षा होती है। काटने के बाद, महीन अपघर्षक पत्थरों या केशिका डिबरिंग उपकरण से डिबरिंग करें। छेद में उभरी कोई भी गड़गड़ाहट तरल पदार्थ को फँसा सकती है या टूट सकती है।
2. झुकना:बी-2 केशिका ट्यूब को अक्सर उपकरण के बाड़ों में फिट करने के लिए मोड़ा जाता है।मैंड्रेल का झुकना (using a flexible internal mandrel) is essential for tubes with an OD:wall ratio >10:1 किंकिंग को रोकने के लिए। B-2 के लिए न्यूनतम मोड़ त्रिज्या है5× आयुध डिपो(बी-3 के लिए 3× ओडी की तुलना में) क्योंकि बी-2 में दरार पड़ने का खतरा अधिक है।गर्मी से -मदद से झुकना सख्त वर्जित है- स्थानीय तापन से अंतरधात्विक चरण तेज हो जाएंगे। केवल ठंडे मोड़ की अनुमति है। झुकने के बाद, ट्यूब को सॉल्यूशन एनील्ड (1060-1100 डिग्री सेल्सियस) किया जाना चाहिए और अवशिष्ट तनाव से राहत के लिए पानी से बुझाया जाना चाहिए।
3. वेल्डिंग और जुड़ना:वेल्डिंग बी-2 केशिका ट्यूब हैअत्यंत कठिन और आम तौर पर अनुशंसित नहीं. छोटा द्रव्यमान ऊष्मा नियंत्रण को लगभग असंभव बना देता है, और ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र में अंतरधात्विक वर्षा का जोखिम बहुत अधिक होता है। इसके बजाय, उपयोग करेंउच्च {{0}दबाव शंकु{{1}और{{2}फेरूल फिटिंग(उदाहरण के लिए, स्वैगेलोक, पार्कर) बी-2, बी-3, या सी-276 से बना है। ये फिटिंग एक फेरूल का उपयोग करती हैं जो वेल्डिंग के बिना ट्यूब ओडी को पकड़ती है। यदि वेल्डिंग अपरिहार्य है (उदाहरण के लिए, एक कस्टम असेंबली के लिए), पैरामीटर के साथ कक्षीय GTAW का उपयोग करें: वर्तमान 5-10 एम्प्स, वोल्टेज 8-10 वी, पल्स आवृत्ति 50-100 हर्ट्ज, औरअनिवार्य आर्गन बैक पर्ज. वेल्ड का निरीक्षण रेडियोग्राफी या डाई पेनेट्रेंट द्वारा किया जाना चाहिए, और HAZ कठोरता की जाँच की जानी चाहिए (≤100 HRB होनी चाहिए)।
4. सतह की सफाई और संदूषण:बी-2 केशिका ट्यूब लौह संदूषण के प्रति बेहद संवेदनशील हैं। हैंडलिंग, कटिंग या टूलींग से लोहे के कण एचसीएल सेवा में गैल्वेनिक पिटिंग का कारण बनेंगे।सख्त प्रोटोकॉल की आवश्यकता है:
साफ, लिंट मुक्त नाइट्राइल दस्ताने (कभी भी नंगे हाथ नहीं) का उपयोग करें।
ट्यूबों को शुष्कक के साथ सीलबंद प्लास्टिक थैलियों में संग्रहित करें।
सभी टूलींग (कटर, मैंड्रेल, फेरूल) कार्बाइड या स्टेनलेस स्टील होने चाहिए - कार्बन स्टील कभी नहीं।
स्थापना से पहले, ट्यूब को एसीटोन से धो लें, फिर 10% HNO₃ + 2% HF में 50°C पर 10 मिनट के लिए अचार डालें, विआयनीकृत पानी से धोएँ, और नाइट्रोजन से सुखाएँ।
5. निरीक्षण:छोटे आकार और बी-2 की संवेदनशीलता के कारण, कठोर निरीक्षण आवश्यक है:
एड़ी वर्तमान परीक्षण (ईटी)प्रति एएसटीएम ई426 - सतह और निकटवर्ती सतह की खामियों का पता लगाने के लिए ट्यूब की 100% लंबाई।
हाइड्रोस्टैटिक या वायवीय दबाव परीक्षण- प्रत्येक ट्यूब की लंबाई 1.5× कार्यशील दबाव (न्यूनतम 50 बार) पर परीक्षण की गई। बहुत छोटी आईडी के लिए (<0.5 mm), pneumatic testing with helium is preferred.
कठोर परीक्षण(ट्यूब क्रॉस पर माइक्रो - विकर्स - सेक्शन) - ≤220 एचवी (≤100 एचआरबी) होना चाहिए। उच्च मान अंतरधात्विक वर्षा का संकेत देते हैं।
फेरॉक्सिल परीक्षण- सतह के लौह संदूषण का पता लगाता है (नीला धुंधलापन=अस्वीकार)।
6. भंडारण और शेल्फ जीवन: B-2 capillary tubes should be stored in a clean, dry, inert atmosphere (argon-purged cabinet) if not used immediately. Over time, even atmospheric moisture and chlorides can cause surface pitting. For long-term storage ( >6 महीने), निर्वात -शुष्ककेंट से सील।
इन अत्यधिक हैंडलिंग आवश्यकताओं को देखते हुए, अधिकांश उपयोगकर्ताओं ने बी-2 केशिका ट्यूबों को बी-3 से बदल दिया है, जो बेहतर फैब्रिकेबिलिटी और थर्मल स्थिरता के साथ समान संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है।
Q4: हास्टेलॉय बी-2 केशिका ट्यूब की दबाव रेटिंग और प्रवाह विशेषताएँ क्या हैं?
A:अपने छोटे आकार के बावजूद, हेस्टेलॉय बी-2 केशिका ट्यूब मिश्र धातु की उच्च शक्ति और छोटे व्यास के ज्यामितीय लाभ के संयोजन के कारण आश्चर्यजनक रूप से उच्च दबाव का सामना कर सकती है। हालाँकि, इंटरमेटेलिक चरणों की उपस्थिति (यदि अनुचित तरीके से संसाधित की गई है) दबाव रेटिंग को नाटकीय रूप से कम कर सकती है।
दबाव रेटिंग गणना:पतली दीवार वाली ट्यूब के लिए विस्फोट दबाव घेरा तनाव सूत्र द्वारा दिया जाता है:
पी=2 × एस × टी / (ओडी - टी)
कहाँ:
पी=बर्स्ट दबाव (एमपीए या पीएसआई)
एस=परम तन्य शक्ति (उचित रूप से एनील्ड बी-2 के लिए ≥750 एमपीए / 109 केएसआई)
टी=दीवार की मोटाई (मिमी या इंच)
ओडी=बाहरी व्यास (मिमी या इंच)
विशिष्ट बी-2 केशिका ट्यूब आयामों के लिए उदाहरण गणना:
| आयुध डिपो (मिमी) | दीवार (मिमी) | आईडी (मिमी) | बर्स्ट दबाव (बार) | कार्य दबाव (बार)* |
|---|---|---|---|---|
| 1.6 | 0.3 | 1.0 | 277 बार (4020 पीएसआई) | 92 बार (1340 पीएसआई) |
| 1.6 | 0.4 | 0.8 | 400 बार (5800 पीएसआई) | 133 बार (1930 पीएसआई) |
| 3.2 | 0.5 | 2.2 | 241 बार (3500 पीएसआई) | 80 बार (1160 पीएसआई) |
| 3.2 | 0.7 | 1.8 | 358 बार (5190 पीएसआई) | 119 बार (1730 पीएसआई) |
| 6.0 | 1.0 | 4.0 | 280 बार (4060 पीएसआई) | 93 बार (1350 पीएसआई) |
*कार्य दबाव फटने के विरुद्ध 3 का सुरक्षा कारक मानता है।
महत्वपूर्ण सावधानी:ये गणनाएं बिना किसी इंटरमेटेलिक चरण के उचित समाधान {{0}एनेल्ड बी-2 मानती हैं। यदि ट्यूब 600-900 डिग्री सेल्सियस (उदाहरण के लिए, खराब वेल्डिंग या काटने से अत्यधिक गर्मी के दौरान) के संपर्क में है, तो तन्यता ताकत 400-500 एमपीए तक गिर सकती है, जिससे विस्फोट दबाव 30-40% कम हो सकता है। इसके अतिरिक्त, गणना किए गए विस्फोट दबाव से काफी कम दबाव पर भंगुर ट्यूब भंगुर फ्रैक्चर के कारण विफल हो सकती हैं।
प्रवाह विशेषताएँ:एक केशिका ट्यूब के माध्यम से प्रवाह लेमिनर प्रवाह के लिए हेगन - पॉइज़ुइल समीकरण का पालन करता है:
क्यू=(π × ΔP × r⁴) / (8 × μ × L)








