1: थ्रेडेड फ्लैंज के लिए उपयोग किए जाने वाले प्राथमिक कॉपर - निकेल मिश्र धातु ग्रेड क्या हैं, और किस विशिष्ट सेवा अनुप्रयोगों में उनकी सबसे अधिक आवश्यकता होती है?
कॉपर में थ्रेडेड फ़्लैंज {{0}निकल मिश्र धातु मुख्य रूप से दो प्रमुख ग्रेड से निर्मित होते हैं, प्रत्येक को संक्षारक वातावरण में विशिष्ट प्रदर्शन विशेषताओं के लिए चुना जाता है:
90-10 तांबा-निकल (सी70600 / यूएनएस सी70600): इसमें 90% तांबा और 10% निकल के साथ थोड़ा सा लोहा और मैंगनीज शामिल है, यह सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला समुद्री मिश्र धातु है। समुद्री जल के क्षरण, मैक्रोफॉलिंग (बार्नकल, मसल्स) और क्षरण-संक्षारण के प्रति इसका उत्कृष्ट प्रतिरोध इसे सामान्य समुद्री सेवा के लिए मानक विकल्प बनाता है। प्राथमिक अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
शिपबोर्ड समुद्री जल पाइपिंग सिस्टम: कूलिंग लाइनों, फायर मेन और गिट्टी सिस्टम पर थ्रेडेड कनेक्शन के लिए जहां डिस्सेम्बली की आवश्यकता हो सकती है।
अलवणीकरण संयंत्र इंस्ट्रुमेंटेशन लाइन्स: मल्टी{{1}स्टेज फ्लैश (एमएसएफ) और रिवर्स ऑस्मोसिस (आरओ) सिस्टम में दबाव गेज, सेंसर और छोटे {{0}बोर कनेक्शन के लिए।
ऑफशोर प्लेटफार्म यूटिलिटी समुद्री जल लाइनें: कम से मध्यम दबाव वाली सेवाओं के लिए वेल्डिंग के बिना फील्ड असेंबली की आवश्यकता होती है।
70-30 कॉपर-निकल (सी71500 / यूएनएस सी71500): 70% तांबे और 30% निकल के साथ, यह मिश्र धातु बेहतर ताकत, उच्च संक्षारण प्रतिरोध और उच्च-वेग समुद्री जल और सल्फाइड प्रदूषण के प्रति बेहतर सहनशीलता प्रदान करता है। इसके अनुप्रयोग अधिक मांग वाले हैं:
उच्च दबाव समुद्री जल इंजेक्शन प्रणाली: अपतटीय तेल उत्पादन में जहां विश्वसनीयता सर्वोपरि है।
क्रिटिकल नेवल वेसल पाइपिंग: उन प्रणालियों के लिए जहां गंभीर परिस्थितियों में अधिकतम दीर्घायु की आवश्यकता होती है।
क्लोराइड और ब्राइन को संभालने वाली रासायनिक प्रक्रिया लाइनें: जहां स्टेनलेस स्टील्स तनाव संक्षारण क्रैकिंग के प्रति संवेदनशील होते हैं।
चयन की गंभीरता: ग्रेड के बीच चयन द्रव रसायन विज्ञान, वेग, दबाव और आवश्यक सेवा जीवन पर निर्भर करता है। सामान्य समुद्री जल के लिए 90{2}}10 Cu{3}}Ni फ़्लैंज लागत प्रभावी है, जबकि उच्च यांत्रिक भार (इसकी उच्च दबाव वर्ग क्षमता से मेल खाते हुए) और अधिक आक्रामक वातावरण के लिए 70{7}}30 Cu-Ni फ़्लैंज निर्दिष्ट है। गलत ग्रेड का उपयोग करने से समय से पहले विफलता हो सकती है, खासकर उच्च-वेग या प्रदूषित पानी की स्थिति में जहां 90-10 अपर्याप्त हो सकता है।
2: अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार, कॉपर -निकल थ्रेडेड फ्लैंज की दबाव रेटिंग, आयाम और थ्रेडिंग के लिए विशिष्टताएं क्या हैं?
Cu{0}}Ni थ्रेडेड फ्लैंज का निर्माण और प्रदर्शन सामग्री, आयामी और दबाव {{1}वर्ग मानकों के संयोजन द्वारा नियंत्रित होता है:
सामग्री मानक:
एएसटीएम बी171 / एएसएमई एसबी171: यह तांबे के लिए प्राथमिक मानक है। यह मिश्र धातु C70600 और C71500 के लिए रासायनिक संरचना और यांत्रिक गुणों को निर्दिष्ट करता है।
एएसटीएम बी283 / एएसएमई एसबी283: कॉपर और कॉपर {{2}मिश्र धातु डाई फोर्जिंग के लिए मानक, जो थ्रेडेड फ्लैंज युक्त उच्च {{3}अखंडता, दबाव {{4}के लिए विशिष्ट विनिर्माण मार्ग है।
आयाम और दबाव-वर्ग मानक:
एएसएमई बी16.5:पाइप फ्लैंज और फ्लैंज फिटिंग।यह व्यापक मानक है जो आयामों, सामना करने के प्रकारों (उदाहरण के लिए, उभरा हुआ चेहरा, आरटीजे), बोल्ट पैटर्न और महत्वपूर्ण रूप से, दबाव -तापमान रेटिंग को परिभाषित करता है। थ्रेडेड फ्लैंज के लिए, बी16.5 हब और ड्रिलिंग टेम्पलेट सहित, फ्लैंज के लिए आयाम प्रदान करता है।
एएसएमई बी1.20.1:पाइप धागे, सामान्य प्रयोजन (इंच)।यह मानक थ्रेडेड फ्लैंज के बोर पर उपयोग किए जाने वाले एनपीटी (नेशनल पाइप टेपर) थ्रेड प्रोफाइल को परिभाषित करता है। टेपर (16 में से 1) धागे की धातु के माध्यम से {{4}से धातु के हस्तक्षेप तक एक दबाव {3}तंग सील बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।
दबाव वर्ग: कॉपर -निकल थ्रेडेड फ्लैंज आमतौर पर कक्षा 150, 300, 600 और कभी-कभी 900 में उपलब्ध होते हैं। किसी दिए गए तापमान पर दबाव रेटिंग एएसएमई बी16.5 तालिकाओं में परिभाषित की जाती है। विशेष रूप से, स्टील की तुलना में तांबा मिश्र धातुओं की कम ताकत के कारण, उसी वर्ग (उदाहरण के लिए, कक्षा 150) के Cu - Ni निकला हुआ किनारा के लिए दबाव रेटिंग उसके कार्बन स्टील समकक्ष की तुलना में काफी कम है। डिज़ाइन के लिए इंजीनियरों को तांबे की मिश्रधातुओं के लिए बी16.5 में विशिष्ट दबाव -तापमान तालिकाओं से परामर्श लेना चाहिए।
महत्वपूर्ण आयाम: उचित संरेखण और सीलिंग सुनिश्चित करने के लिए धागा निकला हुआ किनारा चेहरे और बोर पर केंद्रित होना चाहिए। थ्रेड एंगेजमेंट की लंबाई को यह सुनिश्चित करने के लिए मानकीकृत किया गया है कि सील पाइप के अंत से पहले टेपर्ड थ्रेड फॉर्म के भीतर होती है।
3: संक्षारक सेवा में कॉपर के लिए विशिष्ट प्राथमिक विफलता मोड और इंस्टॉलेशन जोखिम क्या हैं?
थ्रेडेड कनेक्शन किसी भी पाइपिंग सिस्टम में भेद्यता के एक अंतर्निहित बिंदु का प्रतिनिधित्व करते हैं, और Cu{0}}Ni के साथ, विशिष्ट विफलता मोड को कम किया जाना चाहिए:
दरार संक्षारण: थ्रेडेड असेंबली का पेचदार अंतराल एक प्राकृतिक, तंग दरार बनाता है। स्थिर या कम प्रवाह स्थितियों में, इस दरार के भीतर ऑक्सीजन की कमी एनोडिक क्षेत्रों पर सुरक्षात्मक Cu₂O सतह फिल्म को तोड़ सकती है, जिससे आक्रामक स्थानीय हमले हो सकते हैं। यह सबसे आम और गंभीर ख़तरा है.
मेक अप के दौरान गैलिंग: तांबे की मिश्रधातुएं अपेक्षाकृत नरम होती हैं और यदि धागे बहुत अधिक कसे हुए हों या सूखे रूप में इकट्ठे किए गए हों तो उनमें गैलिंग (ठंडी वेल्डिंग और सामग्री का फटना) होने का खतरा होता है। क्षतिग्रस्त धागे सील से समझौता करते हैं और दरार के क्षरण की शुरुआत को तेज करते हैं।
अधिक -टॉर्किंग और स्ट्रेस क्रैकिंग: अत्यधिक कसने से धागे की जड़ों पर उच्च अवशिष्ट तन्य तनाव उत्पन्न हो सकता है, जिससे संभावित रूप से अमोनिया जैसे विशिष्ट संक्षारक की उपस्थिति में स्ट्रेस संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) हो सकता है।
गैल्वेनिक संक्षारण:
आंतरिक: Cu{0}}Ni फ़्लैंज के साथ कार्बन स्टील पाइप का उपयोग करने से एक गैल्वेनिक युगल बनता है जहां स्टील पाइप (एनोड) तेजी से संक्षारण करेगा जहां यह फ़्लैंज थ्रेड्स (कैथोड) से संपर्क करता है।
बाहरी: स्टील बोल्ट के साथ स्टील फ्लैंज पर सीधे Cu{0}}Ni फ्लैंज को बोल्ट करने से एक गैल्वेनिक सेल बनता है, जिससे बोल्ट और संभावित रूप से स्टील फ्लैंज चेहरे का क्षरण तेज हो जाता है।
थ्रेड प्रवेश पर क्षरण{{0}संक्षारण: उच्च वेग प्रवाह में, तरल पदार्थ के संकुचित थ्रेडेड क्षेत्र में प्रवेश करने पर अशांति सतह की फिल्म को बाधित कर सकती है, जिससे दीवार पतली हो सकती है।
स्थापना जोखिमों में मुख्य रूप से अनुचित थ्रेड तैयारी, उपयुक्त थ्रेड सीलेंट/स्नेहक की कमी, गलत टॉर्क और गैल्वेनिक अलगाव को संबोधित करने में विफलता शामिल है।
4: लीक मुक्त और लंबे समय तक चलने वाली सेवा सुनिश्चित करने के लिए कॉपर {{1}निकल थ्रेडेड फ्लैंग्स की स्थापना, गैस्केटिंग और सीलिंग के लिए महत्वपूर्ण सर्वोत्तम प्रथाएं क्या हैं?
सावधानीपूर्वक स्थापना प्रक्रियाओं का पालन Cu{{1}Ni थ्रेडेड कनेक्शन के लिए गैर-{0}}परक्राम्य है:
धागा तैयारी एवं निरीक्षण:
नर (पाइप) और मादा (फ्लैंज) दोनों धागे साफ, क्षतिग्रस्त और चिप्स या गड़गड़ाहट से मुक्त होने चाहिए। प्रोफ़ाइल जांचने के लिए धागे वाली कंघी का उपयोग करें।
सुनिश्चित करें कि काटने के दौरान धागों पर संगत, गैर-दूषित तरल पदार्थ से हल्का तेल लगाया गया हो ताकि उपकरण पर घाव न हो।
सीलेंट/स्नेहक चयन:
धागों को कभी सूखाकर न जोड़ें। तांबे की मिश्रधातुओं और सेवा (उदाहरण के लिए, समुद्री जल, पीने योग्य पानी, उच्च तापमान) के लिए विशेष रूप से तैयार किए गए सीलेंट पेस्ट का उपयोग करें। सीलेंट चाहिए:
चिकनाई प्रदान करके पित्त को रोकें।
सीलिंग बढ़ाने के लिए धागे की छोटी-मोटी खामियों को भरें।
बाद में जुदा करने की अनुमति देने के लिए सख्त न बनें।
रासायनिक हमले को रोकने के लिए क्लोराइड, सल्फाइड और अमोनिया से मुक्त रहें।
केवल पुरुष धागों पर समान रूप से सीलेंट लगाएं, आंतरिक तरल पदार्थ के संदूषण को रोकने के लिए पहले दो धागों से बचें।
उचित मेक-अप (टॉर्क और जुड़ाव):
हाथ को तब तक कसें जब तक कि ठोस संपर्क महसूस न हो जाए। फिर, एक रिंच का उपयोग करके, घुमावों की निर्दिष्ट संख्या (आमतौर पर एनपीटी के लिए 2{3}}3 मोड़ से पहले हाथ तक कसकर कसें) या अनुशंसित टॉर्क मान तक कस लें। अत्यधिक बल से बचें. लक्ष्य धागों के मध्य भाग में धातु से {{7} से {8} तक धातु का संपर्क है, न कि जड़ या शिखर पर।
फ्लैंज के चेहरे को विकृत होने से बचाने के लिए फ्लैंज बॉडी पर रिंचिंग की तुलना में फ्लैंज हब पर स्ट्रैप रिंच के उपयोग को प्राथमिकता दी जाती है।
फ़्लैंग्ड जोड़ के लिए गैसकेटिंग:
निकला हुआ किनारा के सपाट चेहरे (उठा हुआ चेहरा) के लिए, समुद्री जल और तापमान के अनुकूल एक गैर-धातु गैसकेट का उपयोग करें। ईपीडीएम या नाइट्राइल जैसे इलास्टोमर्स आम हैं। उच्च तापमान के लिए, PTFE या संपीड़ित गैर -एस्बेस्टस फाइबर (CNAF) गैसकेट का उपयोग किया जाता है।
सावधानीपूर्वक मूल्यांकन के बिना कभी भी Cu{2}}Ni फ़्लैंज फेस पर सीधे धातु गैस्केट (उदाहरण के लिए, सर्पिल घाव) का उपयोग न करें, क्योंकि यह नरम सतह को नुकसान पहुंचा सकता है।
विद्युत अपघटन:
असमान धातुओं के बोल्ट कनेक्शन के लिए, ढांकता हुआ इंसुलेटिंग किट का उपयोग करें जिसमें बोल्ट के लिए इंसुलेटिंग स्लीव्स, बोल्ट हेड और नट दोनों के नीचे वॉशर और निकला हुआ किनारा के बीच एक पूर्ण फेस इंसुलेटिंग गैस्केट शामिल हो।
5: समुद्री जल प्रणालियों में गैल्वनाइज्ड स्टील या स्टेनलेस स्टील फ्लैंज जैसे विकल्पों के साथ, स्वामित्व की कुल लागत के दृष्टिकोण से, कॉपर - निकेल थ्रेडेड फ्लैंज के उपयोग की तुलना कैसे की जाती है?
मूल्यांकन प्रारंभिक खरीद मूल्य (CAPEX) से लेकर दीर्घकालिक परिचालन लागत (OPEX) और विश्वसनीयता तक फैला हुआ है।
बनाम गैल्वेनाइज्ड स्टील थ्रेडेड फ्लैंगेस:
कैपेक्स: गैल्वेनाइज्ड स्टील शुरुआत में नाटकीय रूप से सस्ता है।
ओपेक्स/टीसीओ: गैल्वनाइजिंग केवल बलि संबंधी सुरक्षा प्रदान करता है। समुद्री जल में, यह तेजी से विघटित हो जाएगा, जिससे अंतर्निहित स्टील धागों में गंभीर सामान्य और दरारों का क्षरण हो जाएगा। इसके परिणामस्वरूप बार-बार रिसाव, आपातकालीन मरम्मत और सिस्टम डाउनटाइम होता है। जीवनचक्र लागत बहुत अधिक है. Cu-Ni स्पष्ट रूप से बेहतर TCO विकल्प है, जिसका सेवा जीवन गैल्वनाइज्ड स्टील के लिए दशकों बनाम वर्षों में मापा जाता है।
बनाम स्टेनलेस स्टील (उदाहरण के लिए, 316L) थ्रेडेड फ्लैंज:
कैपेक्स: 316L स्टेनलेस फ्लैंज आमतौर पर थोड़े कम महंगे होते हैं या 90{2}}10 Cu-Ni फ्लैंज के बराबर होते हैं, लेकिन 70-30 से अधिक महंगे होते हैं।
तकनीकी और टीसीओ विश्लेषण: यह अधिक सूक्ष्म तुलना है . 316एल पूरी तरह से वातित, बहते समुद्री जल में अच्छा प्रदर्शन करता है। हालाँकि, थ्रेडेड कनेक्शन में निहित दरार की स्थिति में, 316L दरार के क्षरण के लिए अतिसंवेदनशील है, जो जल्दी से शुरू हो सकता है और तेजी से फैल सकता है। थ्रेडेड समुद्री जल अनुप्रयोगों में इसकी विफलता आम और अप्रत्याशित है।
बायोफ़ूलिंग: स्टेनलेस स्टील समुद्री विकास, बढ़ते रखरखाव के लिए कोई प्रतिरोध प्रदान नहीं करता है।
निष्कर्ष: जबकि CAPEX समान हो सकता है, धागों में भयावह, स्थानीयकृत विफलता का जोखिम 316L को उच्च {{1}जोखिम, संभावित रूप से उच्च {{2}स्थायी समुद्री जल प्रणालियों के लिए OPEX विकल्प बनाता है। Cu{4}}Ni की विश्वसनीय, स्व-उपचार फिल्म और एंटीफ्लिंग गुण कम रखरखाव के साथ अनुमानित, दीर्घकालिक प्रदर्शन प्रदान करते हैं, जो समुद्री जल कनेक्शन के लिए महत्वपूर्ण या कठिन पहुंच के लिए इसके चयन को उचित ठहराते हैं। अस्थायी या आसानी से निगरानी की जाने वाली प्रणालियों के लिए, 316L पर्याप्त हो सकता है, लेकिन एम्बेडेड, लंबे समय तक चलने वाले समुद्री बुनियादी ढांचे के लिए, Cu{12}}Ni थ्रेडेड फ़्लैंज स्पष्ट रूप से कम और अधिक पूर्वानुमानित TCO प्रदान करते हैं।
