रासायनिक संरचना ASTM A335 P22 स्टील पाइप के प्रदर्शन का निर्धारण करने वाला मुख्य कारक है। एएसटीएम मानक में विभिन्न तत्वों की सामग्री पर सख्त सीमाएं सीधे प्रमुख संकेतकों से संबंधित हैं जैसे कि उच्च - तापमान की ताकत, संक्षारण प्रतिरोध और स्टील पाइप के वेल्डिंग प्रदर्शन। निम्नलिखित प्रश्न और उत्तर रासायनिक संरचना की विशिष्ट आवश्यकताओं और कार्यों पर ध्यान केंद्रित करते हैं:
प्रश्न 1: एएसटीएम ए 335 पी 22 स्टील पाइप में प्रमुख मिश्र धातु तत्वों (क्रोमियम, मोलिब्डेनम) की सामग्री रेंज और कार्य क्या हैं?
एएसटीएम ए 335 मानक स्पष्ट रूप से निर्धारित करता है कि पी 22 स्टील पाइप में क्रोमियम (सीआर) सामग्री को 1.90% - 2.60% के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए, और मोलिब्डेनम (एमओ) सामग्री को 0.87% - 1.13% के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए। ये दो तत्व P22 स्टील पाइप के "उच्च - तापमान प्रदर्शन लाभ" के मुख्य स्रोत हैं। सबसे पहले, आइए क्रोमियम के कार्य को देखें: क्रोमियम एक विशिष्ट "संक्षारण - प्रतिरोधी मजबूत तत्व" है। उच्च - तापमान के वातावरण में, स्टील पाइप की सतह पर क्रोमियम एक घने cr₂o₃ (ट्रायोक्साइड क्रोमियम) सुरक्षात्मक फिल्म बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो केवल कुछ माइक्रोमीटर मोटी है, लेकिन उच्च - तापमान के रूप में स्टील पाइप सब्सट्रेट के कटाव को प्रभावी रूप से रोक सकता है ( महत्वपूर्ण रूप से उच्च - तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध और स्टील पाइप के सल्फर संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करें - यदि क्रोमियम सामग्री 1.90%से कम है, तो सुरक्षात्मक फिल्म अधूरी होगी और टुकड़ी के लिए प्रवण होगी, जिससे 500 डिग्री से ऊपर स्टील पाइप का तेजी से ऑक्सीकरण होगा; यदि यह 2.60%से अधिक है, तो यह स्टील पाइप के सख्त होने को बढ़ाएगा, जिससे वेल्डिंग और उत्पादन लागत में वृद्धि के दौरान ठंड की खुर हो जाएगी। इसलिए, मानक इस सीमा को सख्ती से सीमित करता है। अब आइए मोलिब्डेनम के कार्य को देखें: मोलिब्डेनम एक "उच्च - तापमान शक्ति को मजबूत करने वाले तत्व" है। इसे स्टील पाइप के फेराइट मैट्रिक्स में शामिल किया जा सकता है और "समाधान मजबूत" प्रभाव के माध्यम से, उच्च - तापमान कठोरता और सामग्री की तन्य शक्ति को बढ़ाएं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि मोलिब्डेनम "रेंगना प्रदर्शन" में काफी सुधार कर सकता है (यानी, लंबे समय तक - के तहत प्लास्टिक विरूपण का विरोध करने की क्षमता उच्च - तापमान और उच्च - दबाव की स्थिति) - 600 डिग्री और 5 एमपीए, क्रैक्चर समय पर, 5 - मोलिब्डेनम के बिना कार्बन स्टील का 8 गुना, प्रभावी रूप से दीवार के पतले होने या पाइपलाइन विरूपण से बचने के लिए लंबे समय तक - स्टील पाइप के टर्म रेंगना; यदि मोलिब्डेनम सामग्री 0.87%से कम है, तो रेंगना प्रदर्शन काफी कम हो जाएगा, उच्च - तापमान की स्थिति की आवश्यकताओं को पूरा करने में असमर्थ; यदि यह 1.13%से अधिक है, तो यह स्टील पाइप के कम तापमान की कठोरता में कमी का कारण बनेगा, ठंड के वातावरण में भंगुर फ्रैक्चर का खतरा होगा, इस प्रकार मोलिब्डेनम सामग्री को भी मानक सीमा का सख्ती से पालन करने की आवश्यकता है।
प्रश्न 2: एएसटीएम ए 335 पी 22 स्टील पाइप में कार्बन (सी) की सामग्री सीमाएं और प्रदर्शन पर उनका प्रभाव क्या हैं?
एएसटीएम ए 335 मानक यह निर्धारित करता है कि पी 22 स्टील पाइप में कार्बन (सी) सामग्री को 0.15%से कम या बराबर ** पर नियंत्रित किया जाना चाहिए (आमतौर पर वास्तविक उत्पादन 0.10%- 0.15%) के बीच नियंत्रित होता है, और कार्बन तत्व का ताकत, वेल्डिंग प्रदर्शन, और P22 स्टील पाइपों की सख्ती का महत्वपूर्ण प्रभाव होता है। इसलिए, सामग्री सीमा बेहद सख्त है। एक सकारात्मक दृष्टिकोण से, कार्बन एक "मजबूत करने वाला तत्व" है, जो लोहे और अन्य मिश्र धातु तत्वों के साथ कार्बाइड (जैसे कि Fe₃c, Cr₂₃c₆) बना सकता है, "स्टील पाइप {{9} {9} के तापमान की ताकत को बढ़ाने के लिए" वर्षा को मजबूत करने "के माध्यम से, यदि कार्बन सामग्री बहुत कम है (जैसे कि)। स्टील पाइप की उपज की ताकत मानक आवश्यकताओं को पूरा नहीं करेगी (एएसटीएम ए 335 यह निर्धारित करता है कि पी 22 स्टील पाइप की तन्यता ताकत 415 एमपीए से अधिक या उससे अधिक होनी चाहिए, और उपज की ताकत 205 एमपीए से अधिक या बराबर होनी चाहिए, उच्च - दबाव की स्थिति का सामना करने में असमर्थ। नकारात्मक प्रभावों के दृष्टिकोण से, एक अत्यधिक उच्च कार्बन सामग्री के बारे में दो प्रमुख समस्याएं ला सकती हैं: सबसे पहले, यह वेल्डिंग प्रदर्शन को बिगाड़ देगा। वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, अत्यधिक कार्बन वेल्ड सीम में क्रोमियम के साथ CR₂₃C₆ बनाने के लिए गठबंधन करेगा, जिसके परिणामस्वरूप वेल्ड क्षेत्र में "क्रोमियम की कमी" होती है (यानी, स्थानीय क्रोमियम सामग्री 1.90%से कम है), अपने एंटी - क्षरण क्षमता को खो देती है। इसी समय, उच्च कार्बन शीतलन के दौरान वेल्ड सीम के सख्त होने को बढ़ाएगा, और शीतलन प्रक्रिया के दौरान मार्टेंसाइट बनाने के लिए प्रवण होता है, जिससे वेल्डिंग संयुक्त में ठंडी दरारें होती हैं। दूसरे, यह कम - तापमान क्रूरता को कम करेगा। उच्च कार्बन स्टील पाइप के क्रिस्टल अनाज को मोटे हो जाएगा, और कम - तापमान वातावरण (जैसे कि सर्दियों में बाहरी स्थापना) में, प्रभाव अवशोषण ऊर्जा कम हो जाएगी, जिससे भंगुर फ्रैक्चर दुर्घटनाओं (ASTM A335 की आवश्यकता होती है कि 0 डिग्री पर या अधिक से अधिक या अधिक से अधिक की तुलना में एक प्रभाव अवशोषण ऊर्जा होती है। इसलिए, 0.15% से कम या उसके बराबर की सीमा के भीतर कार्बन सामग्री को नियंत्रित करना "ताकत सुनिश्चित करने" और "वेल्डिंग प्रदर्शन और क्रूरता को ध्यान में रखते हुए" - के बीच सबसे अच्छा संतुलन है, यह वेल्डिंग दोषों से बचने के लिए उपयुक्त कार्बाइड के माध्यम से शक्ति आवश्यकताओं को प्राप्त कर सकता है और अत्यधिक कार्बन सामग्री के कारण ठंड की दरार का जोखिम है। यह प्रतिबंध P22 स्टील पाइपों के लिए वेल्डेड पाइपलाइन सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने के लिए महत्वपूर्ण शर्त है।
प्रश्न 3: एएसटीएम ए 335 पी 22 स्टील पाइप में अशुद्धता तत्वों (सल्फर, फास्फोरस) के सामग्री प्रतिबंध और खतरे क्या हैं?
एएसटीएम ए 335 मानक में पी 22 स्टील पाइपों में सल्फर (एस) और फॉस्फोरस (पी) जैसे अशुद्धता तत्वों के लिए "ऊपरी सीमा प्रतिबंध" सख्त है। सल्फर सामग्री को 0.030%** से कम या उसके बराबर ** कम या उसके बराबर नियंत्रित करने की आवश्यकता है, और फॉस्फोरस सामग्री को 0.030%से कम या उसके बराबर या उससे कम नियंत्रित करने की आवश्यकता है (कुछ उच्च - अंत अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए, यह 0.025%से कम या बराबर होने की आवश्यकता है)। इन प्रतिबंधों का मुख्य उद्देश्य स्टील पाइप के प्रदर्शन पर अशुद्धता तत्वों के "विनाशकारी प्रभाव" से बचना है। सबसे पहले, चलो सल्फर के खतरे का विश्लेषण करते हैं: सल्फर मुख्य रूप से FES (सल्फुराइज्ड आयरन) के रूप में स्टील में मौजूद है। FES का पिघलने बिंदु अपेक्षाकृत कम (लगभग 1190 डिग्री) है, और लोहे के साथ गठित यूटेक्टिक संरचना का पिघलने बिंदु और भी कम है (लगभग 985 डिग्री)। हॉट रोलिंग और फोर्जिंग जैसे स्टील पाइपों के गर्म प्रसंस्करण के दौरान, जब तापमान 985 डिग्री से ऊपर पहुंचता है, तो FES की यूटेक्टिक संरचना पिघल जाएगी, जिससे स्टील पाइप - में "थर्मल ब्रिटलनेस" घटना होती है, जो कि उच्च तापमान पर प्लास्टिसिटी खो देती है और परिक्रमा करती है; गर्म प्रसंस्करण के बाद भी, शेष FES को अनाज की सीमाओं पर वितरित किया जाएगा, कम - तापमान क्रूरता और स्टील पाइप के थकान प्रदर्शन को कम करेगा, और बार -बार भार (जैसे पाइपलाइन कंपन) के तहत दरारें होने की संभावना है। इसके अलावा, सल्फर स्टील पाइप के वेल्डिंग प्रदर्शन को खराब कर देगा, जिससे वेल्ड सीम में छिद्र और स्लैग समावेशन होगा, जिससे वेल्डिंग संयुक्त की ताकत कम हो जाएगी। दूसरे, फॉस्फोरस का खतरा: फॉस्फोरस अनाज की सीमाओं पर अलगाव (यानी, असमान वितरण) के लिए प्रवण होता है, भंगुर फॉस्फाइड्स का निर्माण करता है, जिससे स्टील पाइप - में "ठंड भंगुरता" होती है, जो कि कम - के नीचे गिरने के कारण होती है। फ्रैक्चर, जो सर्दियों में या ठंडे क्षेत्रों में बाहर स्थापित पाइपलाइनों के लिए बेहद खतरनाक है। इसी समय, फास्फोरस स्टील पाइप के सख्त होने को बढ़ाएगा, और वेल्डिंग के दौरान, यह गर्मी - प्रभावित क्षेत्र में कठोर भंगुर संरचनाओं का निर्माण करने के लिए प्रवण है, जिससे क्रैकिंग का खतरा बढ़ जाता है। इसलिए, 0.030% से कम या उसके बराबर सल्फर और फास्फोरस की सामग्री को सख्ती से नियंत्रित करना हॉट प्रोसेसिंग प्रदर्शन, कम - तापमान क्रूरता, और P22 स्टील पाइप के वेल्डिंग प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है, और निर्माण, स्थापना और स्टील के उपयोग के दौरान दुर्घटनाओं से बचने के लिए एक महत्वपूर्ण उपाय भी है।
प्रश्न 4: एएसटीएम ए 335 पी 22 स्टील पाइप में मैंगनीज और सिलिकॉन तत्वों की सामग्री रेंज और सहायक कार्य क्या हैं? एएसटीएम ए 335 मानक यह निर्धारित करता है कि पी 22 स्टील पाइप में मैंगनीज (एमएन) सामग्री को 0.30%- 0.60%के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए, और सिलिकॉन (एसआई) सामग्री को ** 0.50%से कम या बराबर ** पर नियंत्रित किया जाना चाहिए। यद्यपि ये दो तत्व "कोर मिश्र धातु तत्व" नहीं हैं, वे स्टील पाइपों की गलाने वाली गुणवत्ता और यांत्रिक गुणों में सुधार करने में एक महत्वपूर्ण "सहायक भूमिका" निभाते हैं। चलो मैंगनीज के साथ शुरू करते हैं: मैंगनीज का मुख्य कार्य "डीऑक्सिडेशन" है और "ठोस समाधान को मजबूत करना" - स्टीलमेकिंग के दौरान, मैंगनीज पिघला हुआ स्टील में ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो कि MNO (मैंगनीज ऑक्साइड) बनाने के लिए आसानी से अन्य ऑक्साइड के साथ संयोजन करता है, जो कि स्लैग बनाने के लिए अन्य ऑक्साइड के साथ संयोजन करता है और पोर्स से बचने के लिए। इसी समय, मैंगनीज को फेराइट मैट्रिक्स में शामिल किया जा सकता है, ठोस समाधान को मजबूत करने के लिए, तन्य शक्ति को बढ़ाने के लिए और कमरे के तापमान पर स्टील पाइप की उपज की ताकत को कम करने के लिए, कम कार्बन सामग्री के कारण अपर्याप्त ताकत की भरपाई (0.15%से कम या बराबर)। इसके अलावा, मैंगनीज सल्फर के साथ एमएनएस (सल्फाइड मैंगनीज) बनाने के लिए गठबंधन कर सकता है, एक पिघलने बिंदु (लगभग 1610 डिग्री) के साथ एफईएस की तुलना में बहुत अधिक है, और अनाज की सीमाओं पर वितरित करने के लिए प्रवण नहीं है, प्रभावी रूप से "थर्मल ब्रिटलनेस" को कम करने के लिए सल्फर - का खतरा है। हालांकि, मैंगनीज सामग्री बहुत अधिक नहीं हो सकती है (जैसे कि 0.60%से अधिक), अन्यथा यह स्टील पाइप के सख्त होने को बढ़ाएगा, जिससे वेल्डिंग के दौरान गर्मी - प्रभावित क्षेत्र में वृद्धि होगी, जो कि स्टील पाइप में कठोरता को कम करने के लिए, और संभवतः स्टील पाइप में मोटे ग्रेन का कारण बनता है। अब आइए सिलिकॉन को देखें: सिलिकॉन का मुख्य कार्य "डीऑक्सीडाइज़र" है और "ऑक्सीकरण प्रतिरोध का सुधार" - स्टीलमेकिंग के दौरान, सिलिकॉन ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जो Sio₂ (सिलिकॉन डाइऑक्साइड) बनाने के लिए है, स्टील में ऑक्सीजन सामग्री को कम करने के लिए एक शक्तिशाली डीओक्सिडाइज़र के रूप में सेवारत है। इसी समय, सिलिकॉन स्टील की सतह पर ऑक्साइड फिल्म की स्थिरता को बढ़ा सकता है, क्रोमियम के साथ तालमेल में काम कर सकता है, और स्टील पाइप के उच्च - तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध को और मजबूत कर सकता है। हालांकि, सिलिकॉन सामग्री को 0.50%** से कम या उसके बराबर ** पर नियंत्रित किया जाना चाहिए, क्योंकि अत्यधिक सिलिकॉन स्टील पाइप की क्रूरता में कमी का कारण होगा, विशेष रूप से कम - तापमान क्रूरता, और वेल्डिंग की कठिनाई को बढ़ाते हैं, वेल्ड सीन में स्लैग दोषों का शिकार होता है। इसलिए, मैंगनीज और सिलिकॉन सामग्री की सीमा को "सहायक मजबूत बनाने" और "नकारात्मक प्रभावों से बचने" के बीच एक संतुलन के रूप में सेट किया गया है, जो P22 स्टील पाइप के बुनियादी प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण समर्थन प्रदान करता है।
प्रश्न 5: ASTM A335 मानक में P22 स्टील पाइप की रासायनिक संरचना के लिए परीक्षण के तरीके और योग्यता मानदंड क्या हैं?
एएसटीएम ए 335 मानक परीक्षण के परिणामों की सटीकता और निष्पक्षता सुनिश्चित करने के लिए पी 22 स्टील पाइप की रासायनिक संरचना के लिए परीक्षण विधियों, नमूने की आवश्यकताओं और योग्यता मानदंडों को स्पष्ट रूप से निर्धारित करता है। सबसे पहले, नमूनाकरण आवश्यकताएं: मानक निर्दिष्ट करता है कि रासायनिक संरचना विश्लेषण के लिए परीक्षण के नमूने "स्टील पाइप के प्रत्येक बैच" से लिया जाना चाहिए (एक बैच आमतौर पर एक ही भट्टी संख्या और स्टील पाइप की एक ही गर्मी उपचार प्रक्रिया को संदर्भित करता है), नमूने को बिलेट या समाप्त पाइप के अनुभवी से बचाया जाना चाहिए, जैसे कि दरारें, स्टील पाइपों का बैच; निर्बाध स्टील पाइपों के लिए, नमूनों को पर्याप्त मोटाई सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है (आमतौर पर 5 मिमी से कम नहीं), सतह के विच्छेदन के कारण परीक्षण के परिणामों की विकृति से बचने के लिए। दूसरे, परीक्षण के तरीके: मानक - स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषण (जैसे प्रत्यक्ष पढ़ने वाले स्पेक्ट्रोमीटर) के परीक्षण के लिए "स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषण" या "रासायनिक विश्लेषण विधियों" का उपयोग करने की सिफारिश करता है, जिसमें तेज और सटीक होने के फायदे हैं, जो कार्बन, क्रोमियम, मोलिबडेनम, प्रोफेलेस, सिलिकॉन, एलिमेंट्स के बारे में पता लगाने में सक्षम हैं। रासायनिक विश्लेषण विधियां (जैसे अनुमापन विश्लेषण और ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण) अधिक सटीक हैं और जब वर्णक्रमीय विश्लेषण परिणामों पर विवाद होते हैं तो मध्यस्थता परीक्षण के लिए उपयुक्त होते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन सामग्री का परीक्षण "दहन - इन्फ्रारेड अवशोषण विधि" का उपयोग करके किया जा सकता है, क्रोमियम सामग्री का परीक्षण "अमोनियम पर्सल्फेट ऑक्सीकरण - फेरस टाइट्रेशन विधि" का उपयोग करके किया जा सकता है, और मोलिब्डेनम सामग्री का उपयोग "थायोकाइनेट स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री विधि" का उपयोग करके किया जा सकता है। इन सभी तरीकों को ASTM E1019 (स्पेक्ट्रल एनालिसिस) और ASTM E350 (रासायनिक विश्लेषण) जैसे सहायक मानकों की आवश्यकताओं का पालन करना चाहिए। अंत में, योग्यता निर्धारण मानदंड: स्टील पाइप के प्रत्येक बैच के रासायनिक संरचना परीक्षण के परिणाम सभी को एएसटीएम ए 335 मानक (जैसे कि सीआर 1.90%- 2.60%, एमओ 0.87%-1.13%, 0.15%की तुलना में कम या नहीं) में पी 22 ग्रेड की तत्व सामग्री रेंज का अनुपालन करना चाहिए। यदि किसी भी तत्व की सामग्री है, तो मानक रिटीनिंग के लिए स्टील पाइप के एक ही बैच से नमूनों की मात्रा को दोगुना लेने की अनुमति देता है। यदि रिटेस्ट परिणाम सभी योग्य हैं, तो स्टील पाइप के इस बैच की रासायनिक संरचना योग्य होने के लिए निर्धारित की जाती है; यदि अभी भी रिटेस्ट में आइटम हैं, तो स्टील पाइप के इस बैच को निर्धारित किया जाता है, और इसे फिर से काम करने की आवश्यकता होती है (जैसे कि फिर से पिघलना) या स्क्रैप किया जाता है, और बाजार में प्रवेश करने से प्रतिबंधित है। यह सख्त परीक्षण और निर्धारण प्रक्रिया यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण गारंटी है कि P22 स्टील पाइप की रासायनिक संरचना मानकों को पूरा करती है और विश्वसनीय प्रदर्शन है।
