1. वेल्ड सीम अखंडता: उच्च तापमान वाले समुद्री जल अनुप्रयोगों में, हेस्टेलॉय सी वेल्डेड पाइप का वेल्ड सीम मूल धातु के समान विश्वसनीय है, या क्या यह संक्षारण के लिए एक तरजीही साइट बन जाता है?
प्रश्न: हम एलएनजी संयंत्र के लिए समुद्री जल शीतलन प्रणाली डिजाइन कर रहे हैं। सीमलेस की तुलना में लागत कम करने के लिए हम हेस्टेलॉय सी-276 वेल्डेड पाइप पर विचार कर रहे हैं। हालाँकि, हम वेल्ड सीम को लेकर चिंतित हैं। गर्म समुद्री जल वातावरण (40 डिग्री {{5 }} डिग्री) में, क्या वेल्ड ज़ोन पाइप के बाकी हिस्सों की तुलना में तेजी से खराब हो जाएगा?
उत्तर: वेल्डेड सीआरए (संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु) पाइपों के संबंध में यह सबसे आम चिंता है। संक्षिप्त उत्तर है: उचित निर्माण और भराव धातु चयन के साथ, हेस्टेलॉय सी-276 में वेल्ड सीम समुद्री जल अनुप्रयोगों में मूल धातु के बराबर या कभी-कभी उससे भी बेहतर प्रदर्शन कर सकता है।
यहाँ धातुकर्म तर्क है:
सॉल्यूशन एनील्ड स्थिति: उच्च गुणवत्ता वाले हास्टेलॉय सी-276 वेल्डेड पाइप को आमतौर पर वेल्डिंग के बाद सॉल्यूशन एनील्ड स्थिति में आपूर्ति की जाती है। पाइप को लगभग 1121 डिग्री (2050 डिग्री फारेनहाइट) तक गर्म किया जाता है और तेजी से बुझाया जाता है। यह ताप उपचार दो महत्वपूर्ण उद्देश्यों को पूरा करता है:
यह किसी भी हानिकारक माध्यमिक चरण या कार्बाइड को घोल देता है जो वेल्डिंग के दौरान गर्मी प्रभावित क्षेत्र (HAZ) में जमा हो सकता है।
यह निर्माण और वेल्डिंग प्रक्रिया से अवशिष्ट तनाव को समाप्त करता है।
इस स्थिति में, वेल्डेड सीम को आधार धातु के साथ धातुकर्म रूप से समरूप बनाया जाता है।
फिलर मेटल ओवर-मैचिंग: वेल्ड सीम सिर्फ बेस मेटल को रीमेल्ट नहीं किया गया है। यह एक जमा भराव धातु है, आमतौर पर ERNiCrMo-4 या ERNiCrMo-10। इन भराव धातुओं को अक्सर जमने के दौरान पृथक्करण के लिए आधार पाइप की तुलना में मोलिब्डेनम या टंगस्टन में थोड़ा "समृद्ध" होने के लिए मिश्रित किया जाता है। समुद्री जल में, जहां दरार का क्षरण प्राथमिक खतरा है, वेल्ड जमा में यह उच्च मोलिब्डेनम सामग्री अक्सर सीम देती हैबेहतरआधार धातु की तुलना में स्थानीयकृत संक्षारण प्रतिरोध।
वास्तविक ख़तरा: लौह संदूषण: समुद्री जल में हास्टेलॉय वेल्डेड पाइप के लिए सबसे बड़ा ख़तरा स्वयं वेल्ड नहीं है, बल्किपोस्ट -वेल्ड संदूषण. यदि कार्बन स्टील का मलबा या लोहे के कण वेल्ड की सतह पर चिपक जाते हैं, तो वे समुद्री जल में जंग खा जाएंगे। यह जंग एक दरार बनाती है और ऑक्सीजन को ख़त्म कर देती है, जिससे अन्यथा निष्क्रिय हास्टेलॉय में गड्ढा बन जाता है। पाइप के सेवा में आने से पहले किसी भी लोहे के संदूषण को हटाने के लिए एक सख्त पोस्ट {{3} `फैब्रिकेशन पिकलिंग और पैसिवेशन व्यवस्था आवश्यक है।
फैसला: सॉल्यूशन एनील्ड स्थिति में, वेल्ड सीम कोई कमजोरी नहीं है। आप एक समरूप सूक्ष्म संरचना प्राप्त करते हैं जो समुद्री जल के विशिष्ट क्लोराइड हमले के प्रति पूरी तरह से प्रतिरोधी है।
2. निर्माण में अंतर: 316L स्टेनलेस स्टील बनाम हास्टेलॉय सी-276 में वेल्डेड पाइप के उत्पादन के बीच निर्माण तकनीकों में महत्वपूर्ण अंतर क्या हैं?
प्रश्न: हमारी ट्यूब मिल आमतौर पर 300-श्रृंखला स्टेनलेस स्टील से चलती है। हमारे पास हेस्टेलॉय सी-276 में 8" शेड्यूल 40 वेल्डेड पाइप का उत्पादन करने का अनुबंध है। क्या हम समान रोल टूलींग और वेल्डिंग मापदंडों का उपयोग कर सकते हैं, या क्या हमें पूर्ण सेटअप परिवर्तन की आवश्यकता है?
उ: महत्वपूर्ण समायोजन के बिना 316L के लिए स्थापित मिल पर हेस्टेलॉय C-276 को चलाने का प्रयास करने से विनाशकारी टूलींग विफलता या भयानक वेल्ड गुणवत्ता होने की संभावना होगी। हेस्टेलॉय सी-276 एक "वर्क-हार्डनिंग" निकल मिश्र धातु है, और यह ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील से बहुत अलग व्यवहार करता है।
यहां महत्वपूर्ण अंतर हैं:
टूलींग दबाव और स्प्रिंग-वापस:
316L: इसकी उपज शक्ति कम है और यह अधिक लचीला है। यह मध्यम दबाव में आसानी से बनता है।
हेस्टेलॉय सी-276: इसमें उच्च उपज शक्ति और काफी अधिक कार्य-कठोरता दर है। यह "मज़बूत" और सख्त है।
कार्रवाई आवश्यक: आपको ब्रेकडाउन रोल और फिन पास पर दबाव बढ़ाने की आवश्यकता होगी। हालाँकि, क्योंकि सामग्री अधिक उछलती है, आप इसे अधिक जोर से नहीं कुचल सकते। वेल्डिंग के लिए सही अंडाकारता और किनारे की स्थिति प्राप्त करने के लिए अलग-अलग स्प्रिंग -बैक विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए रोल गैप को पुन: कैलिब्रेट किया जाना चाहिए।
गैलिंग (द स्टिकिंग पॉइंट): निकेल मिश्र धातु में टूलींग स्टील से चिपकने (चिपकने) की प्रवृत्ति होती है। इसे अच्छे स्नेहन के साथ मानक टूल स्टील रोल के साथ चलाया जा सकता है। हेस्टेलॉय सी-276, दबाव में, रोल में माइक्रो-वेल्ड करेगा, पाइप की सतह को खराब कर देगा और टूलींग को नुकसान पहुंचाएगा।
कार्रवाई आवश्यक: आपको उच्च कठोरता वाले रोल (या लेपित रोल) और काफी अधिक आक्रामक, क्लोरीन मुक्त स्नेहक व्यवस्था की आवश्यकता हो सकती है।
वेल्डिंग स्पीड और हीट इनपुट:
316L: कम तापीय चालकता और उच्च विद्युत प्रतिरोध है।
हेस्टेलॉय सी-276: इसकी तापीय चालकता 316एल से भी कम है। इसका मतलब है कि गर्मी वेल्ड किनारे पर केंद्रित होती है।
आवश्यक कार्रवाई: आपको वेल्डिंग की गति कम करनी होगी या पावर इनपुट को समायोजित करना होगा। पिघला हुआ वेल्ड पूल स्टेनलेस स्टील की तुलना में अधिक "सुस्त" (उच्च चिपचिपापन वाला) होता है। यदि आप 316एल की गति से दौड़ते हैं, तो आप मोतियों के पिघलने या असंगत रूप से बनने का जोखिम उठाते हैं।
ऑक्सीकरण: हेस्टेलॉय (निकल और मोलिब्डेनम से भरपूर) पर बनने वाले ऑक्साइड स्टेनलेस स्टील पर क्रोमियम ऑक्साइड की तुलना में अधिक कठोर और अधिक दृढ़ होते हैं। आपका स्कार्फिंग उपकरण (आईडी बीड हटाने के लिए) तेजी से खराब हो जाएगा और इसके लिए कार्बाइड या सिरेमिक टिप्स की आवश्यकता हो सकती है।
3. एएसएमई कोड अनुपालन: क्या हेस्टेलॉय सी वेल्डेड पाइप का उपयोग एएसएमई धारा आठवीं, डिवीजन 1 के तहत सीधे दबाव पोत निर्माण के लिए किया जा सकता है, और कौन सा संयुक्त दक्षता कारक लागू किया जाता है?
प्रश्न: हम अत्यधिक संक्षारक रासायनिक प्रक्रिया के लिए एक दबाव पोत का निर्माण कर रहे हैं। पैसे बचाने के लिए, हम रोलिंग प्लेट और वेल्डिंग सीम के बजाय शेल और नोजल के लिए हेस्टेलॉय सी-276 वेल्डेड पाइप का उपयोग करना चाहते हैं। क्या एएसएमई कोड इसकी अनुमति देता है, और ताकत कैसे निकाली जाती है?
उत्तर: हां, एएसएमई बॉयलर और प्रेशर वेसल कोड (सेक्शन VIII, डिवीजन 1) प्रेशर वेसल निर्माण के लिए वेल्डेड पाइप के उपयोग की अनुमति देता है। हालाँकि, कोड वेल्ड सीम की गुणवत्ता और निरीक्षण के संबंध में विशिष्ट डिज़ाइन नियम लागू करता है।
यहां बताया गया है कि यह हास्टेलॉय सी-276 पर कैसे लागू होता है:
सामग्री विशिष्टता: पाइप को एएसटीएम मानक के अनुसार निर्मित किया जाना चाहिए जो एएसएमई द्वारा स्वीकार किया गया हो। हेस्टेलॉय सी-276 वेल्डेड पाइप के लिए, यह आमतौर पर एएसटीएम बी619 (वेल्डेड पाइप) या बी775 (निकल मिश्र धातु वेल्डेड पाइप के लिए सामान्य आवश्यकताएं) है।
संयुक्त दक्षता कारक (ई): यह आपके डिज़ाइन गणना के लिए महत्वपूर्ण कारक है। वेल्डेड सीम की ताकत निर्धारित करने के लिए सामग्री के स्वीकार्य तनाव मूल्य को इस कारक से गुणा किया जाता है।
फ़ैक्टर ई=0.85: यह तब लागू होता है जब पाइप का उत्पादन निर्बाध गुणवत्ता मानकों के साथ किया जाता है? नहीं, विशेष रूप से, पोत निर्माण में उपयोग किए जाने वाले वेल्डेड पाइप के लिए जहां वेल्ड सीम को कोड की संतुष्टि के लिए रेडियोग्राफ़ किया जाता है (पूरी तरह से x-रे किया जाता है), 1.0 के संयुक्त दक्षता कारक का उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि, यदि वेल्ड का रेडियोग्राफ़ नहीं किया गया है, तो कारक कम हो जाता है।
फ़ैक्टर ई=0.85: इसका उपयोग आम तौर पर वेल्डेड पाइप के लिए किया जाता है जिसका समाधान एनील्ड किया गया है लेकिन केवल रेडियोग्राफ़िक रूप से जांच की गई है (या जांच नहीं की गई है)।
अनुदैर्ध्य बनाम परिधीय: कोड इसकी परवाह करता हैअनुदैर्ध्यसीवन दक्षता. आप अपनी दुकान में जिन परिधीय सीमों को वेल्ड करते हैं, उन्हें आपकी अपनी वेल्डिंग प्रक्रियाओं के आधार पर अलग से व्यवहार किया जाता है।
तन्य शक्ति व्युत्पन्न: कुछ प्लास्टिक सामग्रियों के विपरीत, वेल्डेड पाइप की आधार धातु तन्य शक्ति (जैसा कि एएसएमई अनुभाग II, भाग डी में सूचीबद्ध है) सीमलेस पाइप के समान है, बशर्ते यह रासायनिक और तन्य आवश्यकताओं को पूरा करती हो। "व्युत्पन्न" को पूरी तरह से स्वीकार्य तनाव पर लागू संयुक्त दक्षता कारक द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
जहाज निर्माणकर्ताओं के लिए व्यावहारिक सलाह:
यदि आप पाइप को शेल कोर्स के रूप में उपयोग कर रहे हैं, तो आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि अनुदैर्ध्य वेल्ड सीम उच्चतम गुणवत्ता का है। अपने डिज़ाइन में उच्च तनाव मान का दावा करने के लिए पाइप निर्माता के अनुदैर्ध्य सीम की 100% रेडियोग्राफी निर्दिष्ट करें। यदि आप इसे रेडियोग्राफी द्वारा "सीमलेस" समकक्ष के रूप में मानते हैं, तो आप दीवार की मोटाई दक्षता को अधिकतम करते हैं।
4. खट्टा सेवा (एनएसीई): क्या हेस्टेलॉय सी वेल्डेड पाइप में वेल्ड खट्टा तेल और गैस सेवा के लिए एनएसीई एमआर0175/आईएसओ 15156 की कठोरता आवश्यकताओं को पूरा करता है?
प्रश्न: हम उच्च एच2एस और क्लोराइड वाले क्षेत्र में डाउनहोल इंजेक्शन लाइन के लिए हास्टेलॉय सी-276 वेल्डेड पाइप का उपयोग करना चाहते हैं। NACE MR0175 सल्फाइड स्ट्रेस क्रैकिंग (SSC) को रोकने के लिए कठोरता को प्रतिबंधित करता है। क्या वेल्डिंग प्रक्रिया सीम को बहुत सख्त बना देती है, जिससे यह खट्टा सेवा के लिए अयोग्य हो जाती है?
ए: हेस्टेलॉय सी-276 एनएसीई एमआर0175 अनुपालन के संबंध में सबसे क्षमाशील सामग्रियों में से एक है, लेकिन वेल्ड सीम को जांच की आवश्यकता होती है। अच्छी खबर यह है कि सी-276 को स्पष्ट रूप से खट्टा सेवा के लिए स्वीकार्य सामग्री के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, और वेल्डेड पाइप आम तौर पर स्वीकार्य है।
यहां वेल्ड के संबंध में विशिष्ट विवरण दिया गया है:
एनएसीई कठोरता सीमा: कार्बन स्टील और कम मिश्र धातुओं के लिए, एनएसीई एमआर0175 22 एचआरसी (कठोरता रॉकवेल सी) की सख्त कठोरता सीमा लगाता है। C-276 जैसे निकल आधारित मिश्रधातुओं के लिए, मानक भिन्न है। यह सामग्री की स्थिति (समाधान annealed) और ठंड से काम करने से बचने पर अधिक ध्यान केंद्रित करता है। हालाँकि, 35 एचआरसी की अधिकतम कठोरता को अक्सर दरार से बचने के लिए ठंडे काम वाले क्षेत्रों के लिए एक दिशानिर्देश के रूप में उद्धृत किया जाता है।
वेल्ड सीम कठोरता: उचित रूप से निर्मित हेस्टेलॉय सी - 276 वेल्डेड पाइप (जीटीएडब्ल्यू या मिलान भराव के साथ प्लाज्मा वेल्डिंग का उपयोग करके) में, वेल्ड जमा में आमतौर पर 15 से 25 एचआरसी तक की कठोरता होती है। यह खट्टा सेवा के लिए स्वीकार्य सीमा के भीतर है। गर्मी से प्रभावित क्षेत्र (एचएजेड) आमतौर पर और भी नरम होता है।
वास्तविक जोखिम: कोल्ड वर्क: वे क्षेत्र जो स्वीकार्य कठोरता से अधिक हो सकते हैं, वे स्वयं वेल्ड नहीं हैं, बल्कि वेल्ड या वेल्ड से सटे "कोल्ड वर्क्ड" क्षेत्र हैं।गर्मी प्रभावित क्षेत्रयदि वेल्डिंग गलत तरीके से की गई हो (बहुत गर्म, बहुत धीमी)। हालाँकि, वेल्डिंग के बाद मिल का अंतिम समाधान एनीलिंग चरण धातुकर्म संरचना को रीसेट करता है। यह किसी भी ठंडे काम को बनाने से और किसी भी कठोर क्षेत्र को वेल्डिंग से पुन: क्रिस्टलीकृत करता है, जिससे पूरे पाइप वेल्ड और बेस को एक समान, नरम, नमनीय स्थिति में वापस लाया जाता है।
योग्यता: पूरी तरह से अनुपालन करने के लिए, पाइप निर्माता को दस्तावेज प्रदान करना चाहिए कि उत्पाद एनएसीई आवश्यकताओं को पूरा करता है, जो आमतौर पर इंटरग्रेनुलर जंग परीक्षण (एएसटीएम जी 28) और वेल्ड में कठोरता सर्वेक्षण द्वारा समर्थित है।
निर्णय: सॉल्यूशन एनील्ड हास्टेलॉय सी-276 वेल्डेड पाइप खट्टा सेवा के लिए एनएसीई एमआर0175 के साथ पूरी तरह से अनुपालन करता है। वेल्ड सीम, उचित ताप उपचार के बाद, एसएससी जोखिम पेश नहीं करता है।
5. आर्थिक औचित्य: रासायनिक संयंत्र विस्तार के लिए सीमलेस संस्करण के स्थान पर वेल्डेड हास्टेलॉय सी पाइप को निर्दिष्ट करना कब वित्तीय रूप से समझ में आता है?
प्रश्न: मैं एक रासायनिक संयंत्र विस्तार के लिए एक परियोजना प्रबंधक हूं। हमें 6,000 फीट 10" हेस्टेलॉय सी पाइपिंग की आवश्यकता है। निर्बाध विकल्प बजट को तोड़ रहा है। यदि मैं वेल्डेड पाइप पर स्विच करता हूं तो ट्रेडऑफ़ क्या हैं? क्या मैं सिर्फ पैसे बचाने के लिए सुरक्षा या दीर्घायु का त्याग कर रहा हूं?
ए: सीमलेस और वेल्डेड हास्टेलॉय सी पाइप के बीच चयन एक क्लासिक इंजीनियरिंग अर्थशास्त्र निर्णय है। यदि आप सोच-समझकर चुनाव करते हैं तो जरूरी नहीं कि आप सुरक्षा या दीर्घायु का त्याग कर रहे हों। निर्णय लेने की रूपरेखा यहां दी गई है:
जब वेल्डेड पाइप जीतता है ("स्वीट स्पॉट"):
बड़ा व्यास, लंबे समय तक चलने वाला: 6" एनपीएस से ऊपर के आकार में, सीमलेस पाइप तेजी से अधिक महंगा हो जाता है और इसे प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है। बड़े व्यास वाले सीमलेस निकल मिश्र धातु बिलेट्स के लिए छेदने की प्रक्रिया में कम पैदावार होती है, जिससे लागत बढ़ जाती है। वेल्डेड पाइप प्लेट से बनता है, जिसका उत्पादन करना आसान होता है। आपकी 10" लाइन के लिए, वेल्डेड पाइप सीमलेस की तुलना में 20-40% कम महंगा हो सकता है।
गैर -महत्वपूर्ण सेवाएं: यदि पाइप बड़े पैमाने पर रासायनिक स्थानांतरण को संभाल रहा है जहां दबाव मध्यम है और संक्षारण सामान्य (एकसमान) है, तो वेल्ड सीम कोई दायित्व नहीं है। दीवार की मोटाई में आपके द्वारा बनाया गया संक्षारण भत्ता वेल्ड सहित पूरे पाइप की सुरक्षा करता है।
उपलब्धता (लीड टाइम्स): बड़े व्यास वाले सीमलेस हेस्टेलॉय पाइप का लीड समय अक्सर बढ़ जाता है क्योंकि मिलें इसे विशिष्ट अभियानों में चलाती हैं। वेल्डेड पाइप को अक्सर प्लेट स्टॉक से अधिक तेजी से बनाया जा सकता है, जिससे आपका प्रोजेक्ट तेजी से ऑनलाइन हो सकता है।
जब सीमलेस गैर-परक्राम्य हो-:
चक्रीय थकान या कंपन: यदि लाइन उच्च कंपन (उदाहरण के लिए, प्रत्यागामी कम्प्रेसर से जुड़ी) या गंभीर दबाव चक्रण के अधीन है, तो सीमलेस को प्राथमिकता दी जाती है। एक अनुदैर्ध्य सीम की अनुपस्थिति थकान दरारों के लिए संभावित आरंभ स्थल को हटा देती है।
अत्यधिक उच्च दबाव: मोटी दीवार शेड्यूल (उदाहरण के लिए, शेड्यूल 160 या XXS) में, सीमलेस फोर्ज्ड बिलेट सामग्री की विश्वसनीयता अक्सर गठित {{4} और - वेल्डेड प्लेट निर्माण पर निर्दिष्ट की जाती है।
महत्वपूर्ण सुरक्षा क्षेत्र: सीधे दबाव वाहिकाओं के निकट या उच्च दबाव वाले घूर्णन उपकरण के 10 फीट के भीतर पाइप के कुछ हिस्सों में, कुछ कंपनी मानक किसी भी परिवर्तन को खत्म करने के लिए निर्बाध आदेश देते हैं।
आपके प्रोजेक्ट के लिए निर्णय:
सामान्य रासायनिक स्थानांतरण भूमिका में 6,000 फीट 10" पाइप के लिए, वेल्डेड पाइप आर्थिक रूप से विवेकपूर्ण विकल्प है। सुनिश्चित करें कि आप निर्दिष्ट करते हैं कि पाइप समाधान एनील्ड स्थिति में सुसज्जित है और वेल्ड सीम ने हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण और एक गैर विनाशकारी परीक्षा (जैसे एडी करंट या यूटी) पास कर ली है। इस स्थिति में, 99% रासायनिक प्रक्रिया अनुप्रयोगों के लिए संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति प्रभावी रूप से निर्बाध से अप्रभेद्य हैं। लागत बचत वास्तविक है और संयंत्र की अखंडता से समझौता नहीं करती है।
