एएसटीएम ए335 पी5 स्टील पाइप क्या है?
एएसटीएम ए335 पी5 एएसटीएम ए335 / एएसएमई एसए335 द्वारा परिभाषित एक सीमलेस फेरिटिक मिश्र धातु {{2} स्टील पाइप ग्रेड है, जो उच्च तापमान सेवा के लिए सीमलेस फेरिटिक मिश्र धातु {{5} स्टील पाइप के लिए विनिर्देश है। P5 पदनाम 4.00 से 6.00 प्रतिशत क्रोमियम और 0.45 से 0.65 प्रतिशत मोलिब्डेनम के साथ क्रोमियम - मोलिब्डेनम स्टील को संदर्भित करता है। पाइप को सामान्यीकृत और टेम्पर्ड स्थिति में आपूर्ति की जाती है और यह सेवा के लिए अभिप्रेत है जहां कार्बन स्टील अब पर्याप्त ऑक्सीकरण प्रतिरोध या रेंगने की ताकत प्रदान नहीं करता है, आमतौर पर लगभग 600 डिग्री सेल्सियस तक धातु के तापमान पर।
क्योंकि A335 P5 एक निर्बाध उत्पाद के रूप में निर्मित होता है, इसमें कोई अनुदैर्ध्य वेल्ड सीम नहीं होता है, जो रेंगने और संक्षारण सेवा में संभावित विफलता स्थान के रूप में वेल्ड को हटा देता है। यह इसे रिफाइनरी से चलने वाली हीटर ट्यूबों, उच्च तापमान वाली भाप पाइपिंग और हाइड्रोप्रोसेसिंग यूनिट पाइपिंग के लिए एक आम विकल्प बनाता है, जहां गर्मी और संक्षारक मीडिया का संयोजन कार्बन स्टील को जल्दी से नष्ट कर देगा।
A335 P5 की रासायनिक संरचना
P5 पाइप के गुण कसकर नियंत्रित संरचना से आते हैं। क्रोमियम मुख्य मिश्र धातु तत्व है और ऊंचे तापमान पर सतह पर एक स्थिर, सुरक्षात्मक क्रोमियम ऑक्साइड फिल्म बनाता है, जिससे पाइप को ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध मिलता है। मोलिब्डेनम ठोस घोल को मजबूत बनाता है और पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान को बढ़ाता है, जो सीधे तौर पर तनाव और रेंगने के प्रतिरोध में सुधार करता है। वेल्डेबिलिटी और कठोरता को बनाए रखने के लिए कार्बन और मैंगनीज को परिभाषित सीमा के भीतर रखा जाता है। एएसटीएम ए335 के अनुसार, आवश्यकताएँ हैं:
| तत्व | रचना (प्रतिशत) |
|---|---|
| कार्बन (सी) | 0.15 अधिकतम |
| मैंगनीज (एमएन) | 0.30 - 0.60 |
| फास्फोरस (पी) | 0.025 अधिकतम |
| सल्फर (एस) | 0.025 अधिकतम |
| सिलिकॉन (Si) | 0.50 अधिकतम |
| क्रोमियम (Cr) | 4.00 - 6.00 |
| मोलिब्डेनम (मो) | 0.45 - 0.65 |
कमरे के तापमान पर यांत्रिक गुण
एएसटीएम ए335 पी5 पाइप के कमरे के तापमान के यांत्रिक गुणों के लिए स्पष्ट निचली सीमाएं निर्धारित करता है। ये मिल परीक्षण प्रमाणपत्र पर बताए गए स्वीकृति मूल्य हैं और पाइप बॉडी से लिए गए तन्य परीक्षण द्वारा सत्यापित हैं:
| संपत्ति | न्यूनतम जरूरत |
|---|---|
| तन्यता ताकत | 415 एमपीए (60,000 पीएसआई) |
| नम्य होने की क्षमता | 205 एमपीए (30,000 पीएसआई) |
| 50 मिमी (2 इंच) में बढ़ाव | 30 प्रतिशत |
तन्यता और उपज मान दबाव डिजाइन के लिए आधार प्रदान करते हैं, जबकि बढ़ाव की आवश्यकता निर्माण के दौरान झुकने, फ़्लैंगिंग और वेल्डिंग के लिए उपयोगी स्तर की लचीलापन की गारंटी देती है। ये गुण ठंडे काम के बजाय सामान्यीकृत और टेम्पर्ड डिलीवरी स्थिति के माध्यम से प्राप्त किए जाते हैं, इसलिए वे लंबी अवधि के उच्च तापमान वाली सेवा के दौरान स्थिर रहते हैं।
हीट ट्रीटमेंट और माइक्रोस्ट्रक्चर
P5 पाइप को सामान्यीकृत और टेम्पर्ड स्थिति में सुसज्जित किया जाना चाहिए। सामान्यीकरण अनाज की संरचना को परिष्कृत करता है और एक समान फेराइट {{2}बैनाइट या फेराइट {{3}पियरलाइट संरचना का उत्पादन करता है, जो ताकत और कठोरता दोनों में सुधार करता है। इसके बाद आंतरिक तनाव को दूर करने, सूक्ष्म संरचना को स्थिर करने और बिखरे हुए रूप में कार्बाइड अवक्षेपण की अनुमति देने के लिए कम से कम 677 डिग्री सेल्सियस (1250 डिग्री फारेनहाइट) के तापमान पर तड़का लगाया जाता है। परिणाम एक टेम्पर्ड बैनिटिक संरचना है जिसमें सेवा के दौरान रेंगने की शक्ति, लचीलापन और भंगुरता के प्रतिरोध का अच्छा संतुलन होता है।
यह ताप उपचार एक अनिवार्य स्वीकृति मानदंड है, विकल्प नहीं। एक मिल परीक्षण प्रमाणपत्र में ताप उपचार तापमान सीमा बताई जानी चाहिए और पुष्टि होनी चाहिए कि अंतिम उत्पाद A335 यांत्रिक आवश्यकताओं को पूरा करता है।
उच्च-तापमान प्रदर्शन
दो गुण गर्म सेवा में P5 की उपयोगिता को परिभाषित करते हैं। पहला ऑक्सीकरण प्रतिरोध है: लगभग 540 डिग्री सेल्सियस से ऊपर धातु के तापमान पर, सादा कार्बन स्टील तेजी से स्केल करता है, जबकि पी5 में 4 से 6 प्रतिशत क्रोमियम एक घनी क्रोमियम ऑक्साइड परत बनाता है जो स्केलिंग और धातु के नुकसान को धीमा कर देता है। दूसरा है रेंगना प्रतिरोध: ठोस घोल में मोलिब्डेनम तापमान बढ़ाता है जिस पर सामग्री निरंतर तनाव के तहत स्थायी रूप से विकृत होने लगती है, इसलिए पाइप डिजाइन जीवन पर अपने आयाम रखता है।
इस कारण से, P5 को आम तौर पर तेल रिफाइनरियों में भट्ठी और ट्रांसफर लाइन सेवा में, अत्यधिक गर्म भाप लाइनों में और अन्य प्रणालियों में लागू किया जाता है, जहां ऑपरेटिंग तापमान कार्बन स्टील को अयोग्य घोषित करने के लिए पर्याप्त है, लेकिन संक्षारण अभी तक P9 जैसे 9 प्रतिशत क्रोमियम ग्रेड को उचित नहीं ठहराता है।
P5 की तुलना P11 और P22 से की गई
P5, P11, और P22 सभी A335 के क्रोमियम मोलिब्डेनम परिवार से संबंधित हैं, लेकिन वे विनिमेय नहीं हैं। क्रोमियम और मोलिब्डेनम सामग्री में अंतर तापमान सीमा, संक्षारण व्यवहार और लागत को बदलता है:
| श्रेणी | क्रोमियम | मोलिब्डेनम | तन्यता मि | उपज मि | डिजाइन पर जोर |
|---|---|---|---|---|---|
| P5 | 4.00 - 6.00 | 0.45 - 0.65 | 415 एमपीए | 205 एमपीए | ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध |
| P11 | 1.00 - 1.50 | 0.44 - 0.65 | 415 एमपीए | 205 एमपीए | सामान्य उच्च तापमान वाली पाइपिंग |
| P22 | 1.90 - 2.60 | 0.87 - 1.13 | 415 एमपीए | 205 एमपीए | तापमान पर उच्च रेंगने की शक्ति |
पी5 अपनी उच्च क्रोमियम सामग्री के कारण तीनों में से सबसे अच्छा ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है। पी22 अपने उच्च मोलिब्डेनम प्लस क्रोमियम संयोजन के कारण 550 से 600 डिग्री सेल्सियस रेंज में उच्च रेंगने की शक्ति प्रदान करता है, और पी11 मध्यम तापमान कर्तव्यों के लिए उनके बीच बैठता है। ग्रेड का चयन डिज़ाइन धातु के तापमान, प्रक्रिया माध्यम की संक्षारणता और आवश्यक डिज़ाइन जीवन पर आधारित होना चाहिए, न कि केवल पहली लागत पर।
विशिष्ट अनुप्रयोग
रिफाइनरी और पेट्रोकेमिकल सेवा में, A335 P5 पाइप का उपयोग जले हुए हीटर ट्यूबों, गर्म तेल स्थानांतरण लाइनों और हाइड्रोडेसल्फराइजेशन और हाइड्रोजन संयंत्रों में रिएक्टर और एक्सचेंजर पाइपिंग के लिए किया जाता है, जहां सल्फर फ़ीड और ऊंचा तापमान कार्बन स्टील पर हमला करेगा। बिजली उत्पादन में यह अत्यधिक गर्म भाप पाइपिंग और अन्य मध्यम तापमान, उच्च दबाव वाली लाइनों में दिखाई देता है। यह ऊष्मा पुनर्प्राप्ति प्रणालियों और गर्म, हल्के संक्षारक मीडिया वाले रासायनिक संयंत्र पाइपिंग के लिए भी निर्दिष्ट है।
निरीक्षण और आदेश नोट्स
A335 P5 पाइप के ऑर्डर में मानक और ग्रेड, बाहरी व्यास, दीवार की मोटाई, लंबाई और आवश्यक परीक्षण निर्दिष्ट होना चाहिए। विशिष्ट पूरक आवश्यकताओं में हाइड्रोस्टेटिक परीक्षण, फ़्लैटनिंग परीक्षण, अल्ट्रासोनिक या एड़ी वर्तमान परीक्षण, और हीट नंबर ट्रैसेबिलिटी के साथ पूर्ण मिल परीक्षण प्रमाणपत्र शामिल हैं। चूँकि P5 एक क्रीप प्रतिरोधी ग्रेड है, इसलिए खरीदारों को निर्माण के लिए जारी करने से पहले पुष्टि करनी चाहिए कि प्रमाणपत्र पर गर्मी उपचार की स्थिति और यांत्रिक मान डिजाइन के आधार से मेल खाते हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
1. ASTM A335 P5 पाइप क्या है?
A335 P5 4 से 6 प्रतिशत क्रोमियम और 0.45 से 0.65 प्रतिशत मोलिब्डेनम के साथ एक सीमलेस फेरिटिक मिश्र धातु {{2} स्टील पाइप है, जो उच्च तापमान सेवा के लिए ASTM A335 / ASME SA335 में निर्मित होता है और सामान्यीकृत और टेम्पर्ड स्थिति में आपूर्ति की जाती है।
2. P5 की न्यूनतम तन्यता और उपज शक्तियाँ क्या हैं?
न्यूनतम तन्य शक्ति 415 एमपीए (60,000 पीएसआई) है और न्यूनतम उपज शक्ति 205 एमपीए (30,000 पीएसआई) है, 50 मिमी में न्यूनतम बढ़ाव 30 प्रतिशत है।
3. P5 में क्रोमियम और मोलिब्डेनम क्यों होता है?
क्रोमियम एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म बनाता है जो ऊंचे तापमान पर ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है। मोलिब्डेनम उच्च तापमान पर स्टील को मजबूत करता है और रेंगने और तनाव {{1}टूटने के प्रतिरोध में सुधार करता है।
4. P5, P11 और P22 से किस प्रकार भिन्न है?
P5 में तीनों में से सबसे अधिक क्रोमियम सामग्री (4 से 6 प्रतिशत) है, जो इसे सबसे अच्छा ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती है। पी22 550 से 600 डिग्री सेल्सियस पर उच्च रेंगने की शक्ति प्रदान करता है, जबकि पी11 मध्यम तापमान के लिए एक मध्य विकल्प है।
5. क्या A335 P5 पाइप वेल्ड करने योग्य है?
हाँ। पी5 को वेल्डिंग से पहले लगभग 200 से 300 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने की आवश्यकता होती है और लचीलापन बहाल करने और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र में दरार से बचने के लिए वेल्डिंग के बाद {4}हीट ट्रीटमेंट की आवश्यकता होती है। वेल्डिंग प्रक्रियाओं को 5Cr-0.5Mo सामग्री के लिए योग्य WPS आवश्यकताओं का पालन करना चाहिए।
6. P5 पाइप का सबसे अधिक उपयोग कहाँ किया जाता है?
इसका व्यापक रूप से रिफाइनरी से चलने वाले हीटर ट्यूबों, उच्च तापमान वाली भाप पाइपिंग, हाइड्रोप्रोसेसिंग यूनिट पाइपिंग और हल्के संक्षारक मीडिया के साथ लगभग 600 डिग्री सेल्सियस तक धातु के तापमान पर चलने वाली अन्य प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।
