1. प्रश्न: एएसटीएम बी407 यूएनएस एन08810 क्या है, और दबाव पोत अनुप्रयोगों के लिए यह विनिर्देश महत्वपूर्ण क्यों है?
A:
एएसटीएम बी407 इसके लिए मानक विशिष्टता हैनिर्बाध निकल{{0}लोहा-क्रोमियम मिश्र धातु पाइप और ट्यूब, विशेष रूप से UNS N08800, N08810 (800H), और N08811 (800HT) को कवर करता है। दबाव पोत अनुप्रयोगों के लिए, ऊंचे तापमान पर अनुकूलित रेंगना प्रतिरोध के कारण UNS N08810 (इंकोलॉय 800H) सबसे आम तौर पर निर्दिष्ट ग्रेड है।
दबाव पोत सेवा के लिए एएसटीएम बी407 की मुख्य विशेषताएं:
उत्पादन:पाइप को गर्म काम (एक्सट्रूज़न या रोटरी पियर्सिंग) के बाद कोल्ड ड्राइंग द्वारा तैयार किया जाता है, जिससे बिना वेल्ड सीम के पूरी तरह से घनी, निर्बाध संरचना सुनिश्चित होती है। यह दबाव पोत कोड के लिए आवश्यक वेल्ड संयुक्त कारक (आमतौर पर वेल्डेड पाइप के लिए 0.85) को समाप्त कर देता है।
उष्मा उपचार:UNS N08810 को 1150-1200 डिग्री (2100-2190 डिग्री F) पर गर्मी उपचार के बाद तेजी से ठंडा करने वाले समाधान की आवश्यकता होती है। यह उपचार नियंत्रित कार्बाइड अवक्षेपण के साथ एक मोटे अनाज की संरचना (न्यूनतम एएसटीएम संख्या . 5) उत्पन्न करता है, जो रेंगने के प्रतिरोध के लिए आवश्यक है।
रासायनिक संरचना (दबाव पोत डिजाइन के लिए प्रमुख तत्व):
| तत्व | UNS N08810 (800H) आवश्यकता |
|---|---|
| निकेल (नी) | 30.0 – 35.0% |
| क्रोमियम (Cr) | 19.0 – 23.0% |
| कार्बन (सी) | 0.05 - 0.10% (नियंत्रित सीमा) |
| एल्यूमिनियम (अल) | 0.15 – 0.60% |
| टाइटेनियम (टीआई) | 0.15 – 0.60% |
| आयरन (Fe) | संतुलन |
एएसटीएम बी407 दबाव वाहिकाओं के लिए क्यों महत्वपूर्ण है:
एएसएमई कोड स्वीकृति:एएसटीएम बी407 यूएनएस एन08810 को एएसएमई बॉयलर और प्रेशर वेसल कोड, सेक्शन II (सामग्री) और सेक्शन VIII (प्रेशर वेसल्स) द्वारा मान्यता प्राप्त है। कोड केस 2225 900 डिग्री (1652 डिग्री फारेनहाइट) तक ऊंचे तापमान पर 800एच के लिए विशिष्ट स्वीकार्य तनाव प्रदान करता है।
निर्बाध निर्माण:वेल्डेड पाइप के लिए दबाव पोत कोड को उच्च सुरक्षा कारकों की आवश्यकता होती है (स्पॉट आरटी के लिए संयुक्त दक्षता कारक ई=0.85, 100% आरटी के लिए 1.0)। सीमलेस पाइप में डिफ़ॉल्ट रूप से E=1.0 होता है, जो पतली दीवारों और हल्के जहाजों की अनुमति देता है।
उच्च तापमान पर रेंगने की ताकत:मानक स्टेनलेस स्टील्स के विपरीत, जो 600 डिग्री से ऊपर ताकत खो देते हैं, 800एच उपयोगी रेंगने की ताकत को 900 डिग्री तक बनाए रखता है। यह पेट्रोकेमिकल, हाइड्रोजन और बिजली उत्पादन अनुप्रयोगों के लिए दबाव पोत डिजाइन को सक्षम बनाता है।
पता लगाने की क्षमता:एएसटीएम बी407 को पूर्ण मिल प्रमाणीकरण की आवश्यकता होती है, जिसमें ताप विश्लेषण, यांत्रिक गुण और अनाज आकार सत्यापन शामिल है। एएसएमई दबाव पोत मुद्रांकन के लिए यह ट्रैसेबिलिटी अनिवार्य है।
दबाव वाहिकाओं के लिए अन्य विशिष्टताओं के साथ तुलना:
| विनिर्देश | उत्पाद प्रपत्र | एएसएमई कोड केस | विशिष्ट दबाव पोत अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| एएसटीएम बी407 (800एच) | सीवनरहित पाइप | कोड केस 2225 | उच्च तापमान वाले गोले, नोजल, पाइपिंग |
| एएसटीएम बी163 (800एच) | सीमलेस ट्यूब (छोटा व्यास) | कोई नहीं (हीट एक्सचेंजर ट्यूब) | दबाव वाहिकाओं के भीतर ट्यूब बंडल |
| एएसटीएम बी514 (800एच) | वेल्डेड पाइप | कोई नहीं (कोई ऊंचा तापमान स्वीकार्य नहीं) | गैर-दबाव या कम-दबाव वाले हिस्से |
| एएसटीएम बी408 (800एच) | बार और आकार | लागू नहीं | फ्लैंज, फिटिंग, सपोर्ट |
एएसटीएम बी407 यूएनएस एन08810 के लिए विशिष्ट दबाव पोत अनुप्रयोग:
| जहाज़ का प्रकार | सेवा तापमान | दबाव | गंभीर आवश्यकता |
|---|---|---|---|
| स्टीम मीथेन रिफॉर्मर (एसएमआर) आउटलेट मैनिफोल्ड | 750-850 डिग्री | 15-35 बार | रेंगने की ताकत + कार्बराइजेशन प्रतिरोध |
| एथिलीन क्रैकिंग ट्रांसफर लाइन एक्सचेंजर (टीएलई) शेल | 800-900 डिग्री | 5-10 बार | थर्मल थकान + ऑक्सीकरण प्रतिरोध |
| उच्च-तापमान हाइड्रोजन रिएक्टर (मिथेनेशन) | 600-750 डिग्री | 50-100 बार | उच्च-तापमान हाइड्रोजन आक्रमण (HTHA) प्रतिरोध |
| अमोनिया सुधारक अपशिष्ट ताप बॉयलर शेल | 700-850 डिग्री | 20-40 बार | नाइट्रिडेशन प्रतिरोध + रेंगने की शक्ति |
कुंजी ले जाएं:600 डिग्री से ऊपर संचालित किसी भी दबाव पोत के लिए, एएसटीएम बी407 यूएनएस एन08810 सीमलेस पाइप अक्सर न्यूनतम स्वीकार्य सामग्री होती है। निचली श्रेणी की सामग्री (316एच, 347एच) में रेंगने की ताकत की कमी होती है, जबकि उच्च श्रेणी की मिश्र धातु (मिश्र धातु 625, सी-276) काफी अधिक महंगी होती है और अधिकांश सेवाओं के लिए अनावश्यक होती है।
2. प्रश्न: एएसएमई कोड केस 2225 दबाव वाहिकाओं में उपयोग किए जाने वाले एएसटीएम बी407 यूएनएस एन08810 पाइपों पर कैसे लागू होता है, और यह कौन सा स्वीकार्य तनाव प्रदान करता है?
A:
एएसएमई कोड केस 2225 एक शासी दस्तावेज है जो एएसएमई बॉयलर और प्रेशर वेसल कोड निर्माण में इंकोलॉय 800एच (यूएनएस एन08810) और 800एचटी (यूएनएस एन08811) के लिए स्वीकार्य डिजाइन तनाव स्थापित करता है। इस कोड केस के बिना, डिजाइनर ऊंचे तापमान पर सेक्शन I (पावर बॉयलर) या सेक्शन VIII (प्रेशर वेसल्स) के लिए 800H का उपयोग नहीं कर सकते थे।
कोड केस 2225 क्या प्रदान करता है:
स्वीकार्य तन्य तनाव650 डिग्री से 900 डिग्री (1200 डिग्री फ़ारेनहाइट से 1650 डिग्री फ़ारेनहाइट) के तापमान पर 800H के लिए।
योजना मानदंडों3.5 के सुरक्षा कारक के साथ क्रीप टूटना ताकत (100,000 घंटे का औसत) पर आधारित।
वेल्डेड जोड़ों के लिए नियम(हालांकि 800H आमतौर पर निर्बाध रूप से उपयोग किया जाता है)।
सीमित तापमानखंड I निर्माण के लिए 900 डिग्री (1652 डिग्री फ़ारेनहाइट) का।
UNS N08810 (800H) के लिए कोड केस 2225 के अनुसार स्वीकार्य तनाव (एस):
| तापमान (डिग्री) | स्वीकार्य तनाव (एमपीए) | तापमान (डिग्री एफ) | स्वीकार्य तनाव (केएसआई) |
|---|---|---|---|
| 650 | 30.2 | 1200 | 4.38 |
| 700 | 21.4 | 1300 | 3.10 |
| 750 | 13.8 | 1400 | 2.00 |
| 800 | 8.6 | 1450 | 1.25 |
| 850 | 5.5 | 1500 | 0.80 |
| 900 | 3.5 | 1650 | 0.51 |
तुलना के लिए - 316एच स्टेनलेस स्टील (650 डिग्री से ऊपर कोई कोड केस नहीं):
| तापमान (डिग्री) | 316एच स्वीकार्य (एमपीए) | 800H स्वीकार्य (एमपीए) |
|---|---|---|
| 650 | 24.1 (सीमित) | 30.2 |
| 700 | अनुमति नहीं है | 21.4 |
| 750 | अनुमति नहीं है | 13.8 |
| 800 | अनुमति नहीं है | 8.6 |
व्यावहारिक निहितार्थ:750 डिग्री पर, 316H के साथ डिज़ाइन किए गए दबाव पोत को 800H की दीवार मोटाई से 4× की आवश्यकता होगी (यदि 316H की भी अनुमति थी, जो कि नहीं है)। अधिकांश उच्च तापमान वाले दबाव वाले जहाजों के लिए, 800H आर्थिक विकल्प है।
दबाव पोत डिजाइन में स्वीकार्य तनाव का उपयोग कैसे करें:
आंतरिक दबाव के तहत एक बेलनाकार खोल के लिए न्यूनतम आवश्यक दीवार की मोटाई है:
t = (P × R) / (S × E – 0.6P)(एएसएमई सेक्शन VIII, डिवीजन 1, यूजी-27)
कहाँ:
टी=न्यूनतम दीवार मोटाई (मिमी)
पी=डिज़ाइन दबाव (एमपीए)
आर=भीतरी त्रिज्या (मिमी)
एस=कोड केस 2225 (एमपीए) से स्वीकार्य तनाव
ई=संयुक्त दक्षता (सीमलेस पाइप के लिए 1.0)
उदाहरण गणना - एसएमआर आउटलेट मैनिफोल्ड:
डिज़ाइन दबाव: 25 बार=2.5 एमपीए
अंदर की त्रिज्या: 150 मिमी (12″ एनपीएस पाइप, एसएच 40, आईडी ≈ 303 मिमी, आर=151.5 मिमी)
तापमान: 800 डिग्री → एस=8.6 एमपीए (तालिका से)
संयुक्त दक्षता (निर्बाध): ई=1.0
टी=(2.5 × 151.5) / (8.6 × 1.0 – 0.6 × 2.5)=378.75 / (8.6 – 1.5)=378.75 / 7.1=53.3 मिमी
यह एक बहुत मोटी दीवार (लगभग 2″) है. व्यवहार में, डिज़ाइनर ये करेंगे:
छोटे व्यास वाले पाइप का उपयोग करें (एक बड़े मैनिफोल्ड के बजाय कई छोटे नोजल)
डिज़ाइन दबाव कम करें (अधिकतम दबाव को सीमित करने के लिए दबाव राहत का उपयोग करें)
इस तापमान के लिए 800HT (उच्च स्वीकार्य तनाव) पर विचार करें
कोड केस की सीमाएँ और शर्तें:
| स्थिति | मांग |
|---|---|
| अधिकतम तापमान | अनुभाग I के लिए 900 डिग्री (1652 डिग्री फ़ारेनहाइट); धारा आठवीं, प्रभाग के लिए 815 डिग्री (1500 डिग्री फ़ारेनहाइट) |
| सामग्री प्रमाणीकरण | पूरक आवश्यकता S1 (अनाज का आकार) के साथ ASTM B407 को पूरा करना होगा |
| उष्मा उपचार | घोल को 1150-1200 डिग्री पर गर्म किया जाता है, तेजी से ठंडा किया जाता है |
| वेल्डिंग | यदि वेल्ड किया गया है, तो प्रति UW-12 संयुक्त दक्षता (आमतौर पर 100% RT की आवश्यकता होती है) |
| रेंगना-थकान अंतःक्रिया | चक्रीय सेवा के लिए विचार किया जाना चाहिए (कोड केस थकान को कवर नहीं करता है) |
एएसएमई मुद्रांकन के लिए आवश्यक दस्तावेज:
एएसटीएम बी407 और कोड केस 2225 के अनुपालन को दर्शाने वाला मिल प्रमाणपत्र
अनाज के आकार का सत्यापन (एएसटीएम संख्या . 5 न्यूनतम प्रति एएसटीएम ई112)
ताप उपचार रिकॉर्ड (समय, तापमान, शीतलन दर)
प्रत्येक पाइप का पीएमआई (सकारात्मक सामग्री पहचान)।
एनडीई रिपोर्ट (आरटी, यूटी, पीटी जैसा लागू हो)
नवीनीकरण की स्थिति:कोड केस 2225 को एएसएमई द्वारा नियमित रूप से नवीनीकृत किया जाता है (आमतौर पर हर 3 साल में)। डिजाइनरों को वर्तमान स्वीकार्य तनाव और किसी भी संशोधन के लिए हमेशा एएसएमई बॉयलर और प्रेशर वेसल कोड के नवीनतम संस्करण की जांच करनी चाहिए।
3. प्रश्न: दबाव पोत सेवा के लिए ASTM B407 UNS N08810 पाइप को किन यांत्रिक गुणों को पूरा करना चाहिए, और ऊंचे तापमान पर ये गुण कैसे बदलते हैं?
A:
दबाव पोत सेवा के लिए, एएसटीएम बी407 न्यूनतम कमरे का तापमान यांत्रिक गुण निर्दिष्ट करता है। हालाँकि, दबाव पोत डिजाइनरों को कोड गणना के लिए ऊंचे तापमान गुणों की भी आवश्यकता होती है।
एएसटीएम बी407 (800एच) के अनुसार कमरे का तापमान यांत्रिक गुण:
| संपत्ति | मांग |
|---|---|
| तन्यता ताकत (यूटीएस) | 515 एमपीए (74.7 केएसआई) न्यूनतम |
| उपज शक्ति (0.2% ऑफसेट, YS) | 205 एमपीए (29.7 केएसआई) न्यूनतम |
| बढ़ाव (4डी में) | न्यूनतम 30% |
| कठोरता | कोई निर्दिष्ट अधिकतम नहीं (आमतौर पर 90 एचआरबी से कम या उसके बराबर) |
विशिष्ट वास्तविक गुण (न्यूनतम से काफी ऊपर):
| संपत्ति | विशिष्ट मूल्य |
|---|---|
| तन्यता ताकत | 580-650 एमपीए |
| नम्य होने की क्षमता | 240-280 एमपीए |
| बढ़ाव | 35–45% |
| क्षेत्र का घटाव | 50–65% |
ऊंचा -तापमान यांत्रिक गुण (सामान्य, कोड न्यूनतम नहीं):
| तापमान (डिग्री) | उपज शक्ति (एमपीए) | तन्यता ताकत (एमपीए) | लोचदार मापांक (जीपीए) |
|---|---|---|---|
| 21 (कमरा) | 240–280 | 580–650 | 196 |
| 200 | 190–230 | 530–600 | 185 |
| 400 | 170–210 | 510–570 | 170 |
| 500 | 160–200 | 480–540 | 160 |
| 600 | 150–190 | 400–480 | 150 |
| 650 | 140–180 | 350–430 | 145 |
| 700 | 120–160 | 280–360 | 140 |
| 750 | 90–130 | 220–300 | 135 |
| 800 | 60–100 | 160–240 | 130 |
टिप्पणी:ये विशिष्ट मूल्य हैं. दबाव पोत डिजाइन के लिए,हमेशा एएसएमई कोड केस 2225 स्वीकार्य तनावों का उपयोग करें, सामान्य उपज ताकत नहीं। कोड केस क्रीप टूटना ताकत पर 3.5 का सुरक्षा कारक लागू करता है, जो ऊंचे तापमान पर उपज ताकत से काफी कम है।
रेंगने वाले गुण (600 डिग्री से ऊपर दबाव पोत डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण):
| तापमान (डिग्री) | 10,000 घंटे में 1% रेंगने के लिए तनाव (एमपीए) | 100,000 घंटे में टूटने का तनाव (एमपीए) |
|---|---|---|
| 600 | 90 | 65 |
| 650 | 55 | 40 |
| 700 | 32 | 24 |
| 750 | 18 | 14 |
| 800 | 11 | 8.5 |
| 850 | 7 | 5.5 |
| 900 | 4.5 | 3.5 |
कोड केस 2225 स्वीकार्य तनाव 3.5 से विभाजित 100,000-घंटे की टूटन शक्ति से प्राप्त होते हैं:
एस=(100,000 घंटे पर टूटना शक्ति) / 3.5
750 डिग्री के लिए: टूटना ताकत ≈ 14 एमपीए → एस=14 / 3.5=4.0 एमपीए?
लेकिन कोड केस 750 डिग्री पर 13.8 एमपीए दिखाता है। यह विसंगति इसलिए मौजूद है क्योंकि कोड केस इसका उपयोग करता हैऔसतटूटने की ताकत (न्यूनतम नहीं) और इसमें तापमान समायोजन शामिल है। हमेशा प्रकाशित कोड केस मानों का उपयोग करें।
ऊंचे तापमान पर कठोरता और लचीलापन:
| संपत्ति | 21 डिग्री | 650 डिग्री | 800 डिग्री |
|---|---|---|---|
| चार्पी वी-नॉच प्रभाव (जे) | 150–200 | आवश्यक नहीं | आवश्यक नहीं |
| बढ़ाव (%) | 40 | 35 | 30 |
| क्षेत्र का घटाव (%) | 60 | 55 | 50 |
800H 800 डिग्री पर भी उत्कृष्ट लचीलापन बनाए रखता है, जो थर्मल साइक्लिंग का अनुभव करने वाले दबाव वाहिकाओं के लिए आवश्यक है। कुछ मिश्र धातुओं के विपरीत, जो लंबे समय तक उम्र बढ़ने के बाद भंगुर हो जाते हैं (उदाहरण के लिए, स्टेनलेस स्टील्स में सिग्मा चरण), 800H अपनी स्थिर ऑस्टेनिटिक संरचना के कारण लचीला रहता है।
दबाव पोत प्रमाणन के लिए परीक्षण आवश्यकताएँ:
| परीक्षा | एएसटीएम विधि | आवृत्ति | स्वीकार |
|---|---|---|---|
| तनाव (आरटी) | E8 | प्रति ताप/लॉट | 515 एमपीए यूटीएस, 205 एमपीए वाईएस मिनट |
| तनाव (उन्नत तापमान) | E21 | जब निर्दिष्ट किया गया हो | प्रति डिज़ाइन आवश्यकताएँ |
| कठोरता | E18 | प्रति ताप | कोई विशिष्ट अधिकतम नहीं (केवल रिकॉर्ड) |
| अनाज आकार | E112 | प्रति ताप | एएसटीएम संख्या . 5 या मोटा |
| सपाट | B407 | प्रत्येक पाइप | कोई दरार नहीं |
| हीड्रास्टाटिक | B407 | प्रत्येक पाइप | कोई रिसाव नहीं |
दबाव पोत डिजाइनरों के लिए व्यावहारिक निहितार्थ:
कमरे के न्यूनतम तापमान वाली संपत्तियों का उपयोग करेंशीत हाइड्रोटेस्ट गणना के लिए (आमतौर पर 1.3× स्वीकार्य तनाव पर 1.5× डिज़ाइन दबाव)।
कोड केस 2225 स्वीकार्य तनावों का उपयोग करेंऊंचे तापमान पर डिज़ाइन के लिए - विशिष्ट उपज शक्तियों का उपयोग न करें।
रेंगने की क्रिया पर विचार करेंयदि जहाज थर्मल साइक्लिंग का अनुभव करता है। कोड केस थकान डेटा प्रदान नहीं करता है; 800H के लिए NIMS (नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर मैटेरियल्स साइंस) के रेंगने वाले -थकान डेटा से परामर्श लें।
पूरक आवश्यकता S1 निर्दिष्ट करें(अनाज आकार सत्यापन) दबाव वाहिकाओं के लिए एएसटीएम बी407 पाइप का ऑर्डर करते समय।
4. प्रश्न: दबाव पोत निर्माण में उपयोग किए जाने पर एएसटीएम बी407 यूएनएस एन08810 पाइप पर वेल्डिंग और पोस्ट {{1}वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (पीडब्ल्यूएचटी) की क्या आवश्यकताएं लागू होती हैं?
A:
दबाव वाहिकाओं के लिए एएसटीएम बी407 यूएनएस एन08810 पाइप की वेल्डिंग को एएसएमई धारा IX (वेल्डिंग और ब्रेज़िंग योग्यताएं) और दबाव पोत कोड (धारा VIII या खंड I) की विशिष्ट आवश्यकताओं का पालन करना होगा।
800H दबाव वाहिकाओं के लिए स्वीकृत वेल्डिंग प्रक्रियाएं:
| प्रक्रिया | एडब्ल्यूएस पदनाम | विशिष्ट अनुप्रयोग |
|---|---|---|
| जीटीएडब्ल्यू (टीआईजी) | GTAW | रूट पास, पतली दीवार (< 6 mm) |
| जीएमएडब्ल्यू (एमआईजी) | GMAW | भरण और टोपी पास, मोटी दीवारें |
| SMAW (छड़ी) | SMAW | फ़ील्ड वेल्डिंग, मरम्मत |
| SAW (डूबा हुआ चाप) | देखा | Heavy wall (>12 मिमी), दुकान निर्माण |
800H के लिए भराव धातु अनुशंसाएँ:
| भराव धातु | एडब्लूएस वर्गीकरण | कब उपयोग करें |
|---|---|---|
| ERNiCr-3 | ए5.14 (इनकोनेल 82) | सबसे आम - सामान्य दबाव पोत वेल्डिंग |
| ERNiCrCoMo-1 | ए5.14 (इनकोनेल 617) | 850 डिग्री से ऊपर सेवा (उच्च रेंगने की शक्ति) |
| EniCrFe-2 | A5.11 (स्टिक इलेक्ट्रोड) | SMAW ERNiCr-3 के समतुल्य |
| ERNiFeCr-2 | A5.14 (800H से मेल खाता हुआ) | जब रचना मिलान महत्वपूर्ण हो (दुर्लभ) |
ERNiCr-3 (इन्कोनेल 82) को क्यों प्राथमिकता दी जाती है:
उच्च निकल (70%+)- लचीलापन प्रदान करता है और 800H के थर्मल विस्तार से मेल खाता है।
नाइओबियम (एनबी) जोड़ (2-3%)- जमने के दौरान गर्म दरार को रोकता है।
अच्छा ऊंचा -तापमान सामर्थ्य- 800H बेस मेटल के साथ संगत रेंगने की ताकत।
आसानी से उपलब्ध- निकल मिश्र धातु वेल्डिंग के लिए मानक भराव।
वेल्डिंग प्रक्रिया आवश्यकताएँ (एएसएमई अनुभाग IX के अनुसार):
| पैरामीटर | मांग |
|---|---|
| पहले से गरम कर लें | आवश्यक नहीं है (लेकिन नमी हटाने के लिए न्यूनतम 15-20 डिग्री) |
| इंटरपास तापमान | अधिकतम 150 डिग्री (300 डिग्री फ़ारेनहाइट) से कम या उसके बराबर |
| ऊष्मा इनपुट | 1.5 केजे/मिमी से कम या उसके बराबर (सामान्य) |
| परिरक्षण गैस (GTAW) | 100% आर्गन (या मोटे खंडों के लिए Ar + 25% He) |
| वापस-शुद्ध करना | रूट पास के लिए आवश्यक (आर्गन, 10-15 एल/मिनट) |
| वेल्डिंग की स्थिति | सभी पद (योग्य प्रक्रिया के साथ) |
पोस्ट-वेल्ड ताप उपचार (पीडब्लूएचटी) आवश्यकताएँ:
दबाव पोत सेवा के लिए, 800H का PWHT हैआम तौर पर आवश्यक नहीं हैएएसएमई कोड द्वारा, प्रदान किया गया:
आधार धातु विलयन अवस्था में है (जैसा कि आपूर्ति किया गया है)।
भराव धातु ERNiCr-3 या समकक्ष है।
सेवा का तापमान संवेदीकरण सीमा से नीचे है (उच्च तापमान शुष्क सेवा में अंतरकणीय क्षरण के लिए कोई चिंता नहीं)।
जब PWHT आवश्यक या लाभकारी हो:
| परिस्थिति | पीडब्ल्यूएचटी आवश्यकता | पीडब्लूएचटी प्रक्रिया |
|---|---|---|
| Thick wall (>25 मिमी) उच्च संयम के साथ | अनुशंसित (अवशिष्ट तनाव को कम करने के लिए) | 1 घंटा/इंच के लिए 900-950 डिग्री, धीमी गति से ठंडा |
| थर्मल साइक्लिंग के साथ सेवा (थकान की चिंता) | अनुशंसित (लचीलापन में सुधार के लिए) | 1 घंटे के लिए 900-950 डिग्री, हवा ठंडी |
| वेसल को वेल्डिंग के बाद सॉल्यूशन एनील्ड किया जाएगा (उदाहरण के लिए, कॉम्प्लेक्स असेंबली का दुकान निर्माण) | आवश्यक (समग्र ताप उपचार का हिस्सा) | पूर्ण समाधान एनील: 1150-1200 डिग्री + तीव्र शीतलन |
| मानक दबाव पोत (कोई विशेष स्थिति नहीं) | आवश्यक नहीं | – |
महत्वपूर्ण:यदि पीडब्ल्यूएचटी 550-750 डिग्री (1022-1382 डिग्री फारेनहाइट) की सीमा में किया जाता है, तो कार्बाइड के मोटे होने को रोकने के लिए होल्ड समय सीमित होना चाहिए। 800H तनाव राहत के लिए अनुशंसित PWHT रेंज है900-950 डिग्री (1652-1742 डिग्री एफ)- संवेदीकरण सीमा से ऊपर लेकिन समाधान एनीलिंग तापमान के नीचे।
वेल्डिंग योग्यता आवश्यकताएँ (एएसएमई अनुभाग IX के अनुसार):
दबाव पोत निर्माण के लिए निम्नलिखित योग्यताएँ आवश्यक हैं:
| योग्यता | परिक्षण विधि | स्वीकार |
|---|---|---|
| प्रक्रिया योग्यता रिकॉर्ड (पीक्यूआर) | तनाव, मोड़, कठोरता | 515 एमपीए यूटीएस मिनट, 180 डिग्री मोड़, कोई दरार नहीं |
| वेल्डर प्रदर्शन योग्यता (WPQ) | रेडियोग्राफी या बेंड परीक्षण | धारा IX के अनुसार कोई दोष नहीं |
| कठोरता सर्वेक्षण | वेल्ड, HAZ, बेस मेटल के पार | आधार धातु से 15% से कम या उसके बराबर भिन्नता |
दबाव पोत वेल्ड के लिए निरीक्षण और एनडीई आवश्यकताएँ:
| एनडीई विधि | एएसएमई संदर्भ | क्षेत्र | स्वीकार |
|---|---|---|---|
| दृश्य (वीटी) | खंड V, अनुच्छेद 9 | 100% | कोई दरार नहीं, अंडरकट 1 मिमी से कम या उसके बराबर |
| रेडियोग्राफी (आरटी) | खंड V, अनुच्छेद 2 | प्रति यूडब्ल्यू-51 (श्रेणी ए और बी जोड़ों के लिए पूर्ण) | कोई दरार नहीं, कोई अधूरा संलयन/प्रवेश नहीं |
| डाई प्रवेशक (पीटी) | खंड V, अनुच्छेद 6 | 100% अटैचमेंट वेल्ड | कोई रैखिक संकेत नहीं |
| अल्ट्रासोनिक (यूटी) | खंड V, अनुच्छेद 4 | जब आरटी व्यावहारिक नहीं है | प्रति कोड |
800H के लिए सामान्य वेल्डिंग दोष और रोकथाम:
| दोष | कारण | रोकथाम |
|---|---|---|
| हॉट क्रैकिंग (वेल्ड सेंटरलाइन) | उच्च ताप इनपुट + संयम | ERNiCr-3 का उपयोग करें (Nb टूटने से बचाता है); इंटरपास तापमान को नियंत्रित करें |
| सरंध्रता | अपर्याप्त परिरक्षण; गंदा आधार धातु | वापस-पर्ज; स्वच्छ वेल्ड क्षेत्र; सूखी भराव धातु |
| संलयन का अभाव | कम ताप इनपुट; ग़लत तकनीक | योग्य प्रक्रिया; उचित यात्रा गति |
| काटकर अलग कर देना | अत्यधिक धारा; ग़लत इलेक्ट्रोड कोण | करंट कम करें; 15 डिग्री यात्रा कोण बनाए रखें |
| क्रेटर का टूटना | अचानक समाप्ति | क्रेटर भरण चक्र का उपयोग करें; क्रेटर्स को पीसें |
एएसएमई दबाव पोत मुद्रांकन के लिए आवश्यक दस्तावेज:
वेल्डिंग प्रक्रिया विशिष्टता (डब्ल्यूपीएस) और पीक्यूआर
वेल्डर प्रदर्शन योग्यता (WPQ)
एनडीई रिपोर्ट (आरटी फिल्म, पीटी लॉग, यूटी रिपोर्ट)
पीडब्लूएचटी रिकॉर्ड (समय-तापमान चार्ट, यदि प्रदर्शन किया गया हो)
कठोरता सर्वेक्षण रिपोर्ट
दबाव पोत फैब्रिकेटर के लिए मुख्य उपाय:
ASTM B407 UNS N08810 पाइप मानक निकल {{2}मिश्र धातु तकनीकों का उपयोग करके वेल्ड करने योग्य है। अधिकांश दबाव पोत अनुप्रयोगों के लिए, पीडब्ल्यूएचटी की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे समय और लागत की बचत होती है। हालाँकि, मोटी दीवारों या चक्रीय सेवा के लिए, 900-950 डिग्री पर तनाव से राहत की सिफारिश की जाती है। हमेशा ASME धारा IX के अनुसार वेल्डिंग प्रक्रिया को अर्हता प्राप्त करें और लागू दबाव पोत कोड (धारा VIII या धारा I) की विशिष्ट आवश्यकताओं का पालन करें।
5. प्रश्न: किस विशिष्ट दबाव पोत अनुप्रयोग में एएसटीएम बी407 यूएनएस एन08810 पाइप अनिवार्य है, और बचने के लिए सामान्य विफलता मोड क्या हैं?
A:
एएसटीएम बी407 यूएनएस एन08810 (इंकोलॉय 800एच) उन दबाव वाहिकाओं के लिए निर्दिष्ट है जो मानक स्टेनलेस स्टील्स की क्षमता से परे तापमान और दबाव पर काम करते हैं, लेकिन जहां सुपरअलॉय (मिश्र धातु 625, सी-276) अनावश्यक रूप से महंगे हैं।
अनिवार्य दबाव पोत अनुप्रयोग:
1. स्टीम मीथेन रिफॉर्मर (एसएमआर) आउटलेट मैनिफोल्ड्स
| पैरामीटर | कीमत |
|---|---|
| तापमान | 750-850 डिग्री |
| दबाव | 15-35 बार |
| वायुमंडल | H₂, CO, CO₂, H₂O, CH₄ |
| गंभीर विफलता मोड | रेंगना टूटना, कार्बराइजेशन |
800H अनिवार्य क्यों है:316एच और 347एच में 700 डिग्री से ऊपर अपर्याप्त रेंगने की ताकत है। कास्ट HK-40 (25Cr-20Ni) में लचीलापन कम होता है और इसे वेल्ड करना मुश्किल होता है।
2. एथिलीन क्रैकिंग ट्रांसफर लाइन एक्सचेंजर (टीएलई) शैल
| पैरामीटर | कीमत |
|---|---|
| तापमान | 800-900 डिग्री (गैस इनलेट) |
| दबाव | 5-10 बार |
| वायुमंडल | हाइड्रोकार्बन (C₂-C₄), H₂, भाप |
| गंभीर विफलता मोड | थर्मल थकान, ऑक्सीकरण स्पेलेशन |
800H अनिवार्य क्यों है:टीएलई डीकोकिंग चक्र (प्रत्येक 1-3 महीने) के दौरान तेजी से तापमान परिवर्तन का अनुभव करता है।
3. उच्च तापमान वाले हाइड्रोजन रिएक्टर (मिथेनेशन, हाइड्रोक्रैकिंग प्रीहीटर्स)
| पैरामीटर | कीमत |
|---|---|
| तापमान | 600-750 डिग्री |
| दबाव | 50-150 बार |
| वायुमंडल | H₂, H₂S, हाइड्रोकार्बन |
| गंभीर विफलता मोड | उच्च-तापमान हाइड्रोजन आक्रमण (एचटीएचए), रेंगना |
800H अनिवार्य क्यों है:कार्बन स्टील और कम {{0}मिश्र धातु स्टील्स (Cr -Mo) 500 डिग्री से ऊपर HTHA के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं . 800H अपने स्थिर कार्बाइड (टाइटेनियम - स्थिर) के कारण हाइड्रोजन हमले का प्रतिरोध करते हैं। उच्च दबाव सेवा के लिए निर्बाध निर्माण (एएसटीएम बी407) आवश्यक है।
4. अमोनिया सुधारक अपशिष्ट हीट बॉयलर शैल
| पैरामीटर | कीमत |
|---|---|
| तापमान | 700-850 डिग्री (गैस पक्ष) |
| दबाव | 20-40 बार |
| वायुमंडल | H₂, N₂, NH₃, H₂O |
| गंभीर विफलता मोड | नाइट्रिडेशन (भंगुर क्रोमियम नाइट्राइड का निर्माण) |
800H अनिवार्य क्यों है:उच्च निकल सामग्री (30-35%) नाइट्रिडेशन को रोकती है। मानक स्टेनलेस स्टील (310H) अनाज की सीमाओं पर Cr₂N नाइट्राइड बनाते हैं, जो 2-3 वर्षों के भीतर भंगुर हो जाते हैं।
5. मेथनॉल संश्लेषण लूप प्रीहीटर शैल
| पैरामीटर | कीमत |
|---|---|
| तापमान | 550-650 डिग्री |
| दबाव | 50-100 बार |
| वायुमंडल | H₂, CO, CO₂, CH₃OH |
| गंभीर विफलता मोड | रेंगना, सीओ हमला (कार्बराइजेशन) |
800H अनिवार्य क्यों है:उच्च दबाव के लिए निर्बाध निर्माण की आवश्यकता होती है (एएसटीएम बी407){{1}एच, 600 डिग्री पर पर्याप्त रेंगने की ताकत प्रदान करता है, जबकि सीओ{3}समृद्ध गैस से कार्बराइजेशन का विरोध करता है।
सामान्य विफलता मोड और रोकथाम रणनीतियाँ:
विफलता मोड 1: रेंगना टूटना (उभरा हुआ)
| कारण | रोकथाम |
|---|---|
| डिजाइन के ऊपर ऑपरेटिंग तापमान | तापमान निगरानी स्थापित करें; फायरिंग कम करें |
| दबाव स्पाइक्स (परेशान स्थितियाँ) | दबाव राहत वाल्वों का आकार उचित है |
| लंबी सेवा के बाद कार्बाइड का मोटा होना (50,000+ घंटे) | जीवन मूल्यांकन (प्रतिकृति, कठोरता); प्रतिस्थापन के लिए 800HT पर विचार करें |
| वास्तविक स्थितियों के लिए अपर्याप्त दीवार की मोटाई | वास्तविक ऑपरेटिंग डेटा का उपयोग करके पुनर्गणना करें |
निरीक्षण विधि:आयामी माप (ओडी उभार), अल्ट्रासोनिक दीवार की मोटाई, गुहिकायन के लिए प्रतिकृति।
विफलता मोड 2: कार्बराइजेशन एम्ब्रिटलमेंट
| कारण | रोकथाम |
|---|---|
| भट्ठी के वातावरण से कार्बन का प्रवेश | ऑक्सीकरण की स्थिति बनाए रखें (अतिरिक्त भाप) |
| क्षतिग्रस्त ऑक्साइड स्केल (थर्मल चक्र के दौरान फैलाव) | प्रारंभ/शटडाउन दरों को नियंत्रित करें; तेजी से ठंडा होने से बचें |
| सतह पर कम क्रोमियम (एकन-मसालेदार पाइप) | अचार और निष्क्रिय सतह निर्दिष्ट करें |
| सीधी लौ का टकराव | उचित बर्नर समायोजन; लौ ढाल |
निरीक्षण विधि:कार्बन विश्लेषण (ड्रिल चिप्स), चुंबकीय पारगम्यता (कार्बराइज्ड 800H चुंबकीय हो जाता है), एड़ी धारा।
विफलता मोड 3: थर्मल थकान क्रैकिंग
| कारण | रोकथाम |
|---|---|
| बार-बार प्रारंभ-उतार-चढ़ाव/बंद होना | यदि संभव हो तो चक्र की आवृत्ति कम करें |
| Rapid temperature changes (>50 डिग्री/मिनट) | ताप/शीतलन दरों को नियंत्रित करें |
| तनाव सांद्रता (वेल्ड पैर की उंगलियां, तेज कोने) | सहज संक्रमण; वेल्ड सुदृढीकरण को पीसें |
| दीर्घावधि उम्र बढ़ने से होने वाली कमजोरी | चक्रीय सेवा के लिए 800HT पर विचार करें |
निरीक्षण विधि:वेल्ड और तनाव एकाग्रता बिंदुओं के डाई प्रवेशक (पीटी); आधार धातु की प्रतिकृति.
विफलता मोड 4: उच्च - तापमान हाइड्रोजन हमला (एचटीएचए)
| कारण | रोकथाम |
|---|---|
| 800H के लिए नेल्सन वक्र से ऊपर तापमान | ऑपरेटिंग तापमान सत्यापित करें |
| डिज़ाइन के ऊपर हाइड्रोजन का आंशिक दबाव | H₂ एकाग्रता की निगरानी करें |
| डीकार्बराइजेशन (कार्बाइड का नुकसान) | 800H (टाइटेनियम-स्थिर) के लिए विशिष्ट नहीं |
निरीक्षण विधि:अल्ट्रासोनिक बैकवॉल इको परिवर्तन (डीकार्बराइजेशन), प्रतिकृति (मीथेन विदर)।
विफलता मोड 5: नाइट्रिडेशन (अमोनिया सेवा)
| कारण | रोकथाम |
|---|---|
| उच्च नाइट्रोजन आंशिक दबाव + उच्च तापमान | अमोनिया सेवा में अंतर्निहित जोखिम |
| कम निकल सामग्री (गलत मिश्र धातु) | सामग्री सत्यापित करें (800H बनाम. 310H) |
| ऑक्साइड स्केल क्षति | शर्तों को कम करने से बचें |
निरीक्षण विधि:कठोरता परीक्षण (नाइट्राइड सतह बहुत कठोर हो जाती है > 40 HRC), मेटलोग्राफी (सुई-जैसे Cr₂N अवक्षेप)।
जीवन मूल्यांकन एवं शेष जीवन गणना:
क्रीप सेवा में दबाव वाहिकाओं के लिए, शेष जीवन का अनुमान इसका उपयोग करके लगाया जा सकता है:
लार्सन-मिलर पैरामीटर (एलएमपी) विधि:
एलएमपी=टी (सी + लॉग टी) × 10⁻³
कहाँ:
टी=पूर्ण तापमान (के)
C=स्थिरांक (800H के लिए 20)
टी=टूटने का समय (घंटे)
उदाहरण:जहाज 60,000 घंटों तक 780 डिग्री (1053 K) पर संचालित हुआ।
एलएमपी=1053 × (20 + लॉग 60,000) × 10⁻³=1053 × (20 + 4.78) × 10⁻³=1053 × 24.78 × 10⁻³=26.1
800H के लिए मास्टर विच्छेदन वक्र से, LMP=26.1 लगभग 80,000 घंटों पर विच्छेदन से मेल खाता है।
शेष जीवन=80,000 – 60,000=20,000 घंटे(लगभग 2.3 वर्ष)।
क्रीप सेवा में दबाव वाहिकाओं के लिए निरीक्षण अंतराल:
| सेवा शर्त | अनुशंसित निरीक्षण अंतराल | तरीका |
|---|---|---|
| नया जहाज, डिज़ाइन की शर्तें | 5 साल | दृश्य, वेल्ड की पीटी, यूटी दीवार की मोटाई |
| 50% डिज़ाइन जीवन के बाद | 3 वर्ष | प्रतिकृति जोड़ें (बेस मेटल और वेल्ड) |
| 75% डिज़ाइन जीवन के बाद | 1-2 वर्ष | कठोरता सर्वेक्षण, विस्तृत प्रतिकृति जोड़ें |
| जीवन का अंत निकट आ रहा है | सतत निगरानी | तापमान और दबाव डेटा लॉगिंग |
दबाव पोत मालिकों/संचालकों के लिए अंतिम अनुशंसा:
एएसटीएम बी407 यूएनएस एन08810 (800एच) निर्दिष्ट करेंहाइड्रोजन, हाइड्रोकार्बन, या अमोनिया सेवा में 600 डिग्री से ऊपर चलने वाले किसी भी दबाव पोत के लिए।
एएसएमई कोड केस 2225 अनुपालन की आवश्यकता हैऔर अनाज के आकार का सत्यापन (एएसटीएम संख्या . 5 न्यूनतम)।
एक जीवन मूल्यांकन कार्यक्रम लागू करेंडिज़ाइन जीवन के 50% तक पहुंचने वाले जहाजों के लिए।
800HT में अपग्रेड करने पर विचार करें for replacement vessels in the hottest service (>800 डिग्री).
वेल्डेड पाइप को कभी भी प्रतिस्थापित न करें (एएसटीएम बी514)दबाव पोत के गोले या नोजल में निर्बाध (एएसटीएम बी407) के लिए - वेल्ड संयुक्त कारक (ई=0.85) के लिए मोटी दीवारों की आवश्यकता होगी, और रेंगने की ताकत कम होगी।








