मिश्र धातु इस्पात पाइपों की वेल्डिंग और निर्माण: प्रक्रियाएं, ताप उपचार, और दोष निवारण

मिश्र धातु इस्पात पाइप ग्रेड और निर्माण संदर्भ

बिजली उत्पादन, तेल शोधन और पेट्रोकेमिकल संयंत्रों में ऊंचे तापमान और संक्षारक सेवा के लिए क्रोमियम {{0}मोलिब्डेनम मिश्र धातु स्टील्स निर्दिष्ट किए जाते हैं। सामान्य ग्रेड में एएसटीएम ए335 पी5 और पी9 (5 और 9 प्रतिशत क्रोमियम), पी11 और पी22 (मोलिब्डेनम के साथ 1.25 और 2.25 प्रतिशत क्रोमियम), और पी91 (रेंग प्रतिरोध के लिए मोलिब्डेनम और वैनेडियम के साथ 9 प्रतिशत क्रोमियम) शामिल हैं। इन ग्रेडों का वेल्डेड निर्माण कार्बन स्टील के समान बुनियादी सिद्धांतों का पालन करता है, लेकिन सख्त थर्मल नियंत्रण के साथ, क्योंकि मिश्र धातुओं की कठोरता गर्मी से प्रभावित क्षेत्र को हाइड्रोजन प्रेरित क्रैकिंग और कठोर, भंगुर सूक्ष्म संरचनाओं के प्रति संवेदनशील बनाती है।

वेल्डिंग प्रक्रिया चयन

गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग (जीटीएडब्ल्यू या टीआईजी) का उपयोग छोटे बोर और क्रिटिकल लाइनों के रूट पास के लिए किया जाता है क्योंकि यह प्रवेश का पूर्ण नियंत्रण और एक साफ, ऑक्साइड मुक्त रूट देता है। फिलर और कैप पास को स्थिति और उत्पादकता के आधार पर शील्डेड मेटल आर्क वेल्डिंग (SMAW), गैस मेटल आर्क वेल्डिंग (GMAW), या फ्लक्स कोर्ड आर्क वेल्डिंग (FCAW) के साथ पूरा किया जाता है। जलमग्न आर्क वेल्डिंग (एसएडब्ल्यू) का उपयोग बड़े व्यास वाले इलेक्ट्रिक फ्यूजन वेल्डेड पाइप के अनुदैर्ध्य सीम के लिए किया जाता है, जहां गहरी पैठ और उच्च जमाव दर की आवश्यकता होती है। उपभोग्य सामग्रियों को आधार धातु शक्ति स्तर से मेल खाना चाहिए, उदाहरण के लिए AWS A5.5 से कम {{6}हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड जैसे कार्बन-मोलिब्डेनम के लिए E7018 -A1 और 1.25 और 2.25 प्रतिशत क्रोमियम ग्रेड के लिए E8018-B2 या E9018-B3।

प्रीहीटिंग और इंटरपास तापमान नियंत्रण

प्रीहीटिंग वेल्डिंग के बाद शीतलन दर को धीमा कर देती है, हाइड्रोजन को जोड़ से बाहर फैलने देती है, और कठोर मार्टेंसिटिक ज़ोन को बनने से रोकती है। सामान्य प्रीहीट रेंज P11 और P22 के लिए 150 से 250 डिग्री C, P5 और P9 के लिए 200 से 300 डिग्री C और P91 के लिए 200 से 300 डिग्री C हैं। इंटरपास तापमान योग्य सीमा के भीतर रहना चाहिए, आमतौर पर पी91 के लिए 350 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं, क्योंकि अत्यधिक इंटरपास गर्मी वेल्ड की रेंगने की ताकत को कम कर देती है। प्रीहीट को आधार धातु पर जोड़ से एक निर्धारित दूरी पर मापा जाता है और वेल्ड पूरा होने तक इसे लगातार बनाए रखा जाता है।

पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट

पोस्ट{0}वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (पीडब्ल्यूएचटी) अवशिष्ट तनाव से राहत देता है, कठोर गर्मी से प्रभावित क्षेत्र को शांत करता है, और लचीलापन और कठोरता को बहाल करता है। तनाव से राहत आमतौर पर ग्रेड के आधार पर 600 से 760 डिग्री सेल्सियस पर की जाती है, जिसमें प्रति 25 मिमी दीवार की मोटाई के लिए लगभग एक घंटे का समय होता है। पाइप के सेवा में प्रवेश करने से पहले अधिकांश क्रोमियम मोलिब्डेनम ग्रेड के लिए पीडब्ल्यूएचटी अनिवार्य है, और यह संक्षारक वातावरण में तनाव के कारण होने वाले दरार के खतरे को भी कम करता है। पुन: सख्त होने या विरूपण से बचने के लिए तापमान रिकॉर्डिंग और नियंत्रित ताप और शीतलन दर की आवश्यकता होती है।

असमान धातु वेल्डिंग

स्टेनलेस स्टील लाइन के लिए P22 घटक जैसे असमान मिश्र धातुओं की वेल्डिंग के लिए थर्मल विस्तार, ताकत और संक्षारण क्षमता में अंतर को समायोजित करने के लिए सावधानीपूर्वक भराव चयन की आवश्यकता होती है। निकल आधारित फिलर्स का उपयोग आमतौर पर कार्बन स्टील को स्टेनलेस स्टील के जोड़ों में जोड़ने के लिए किया जाता है क्योंकि वे थर्मल विस्तार के बेमेल गुणांक को सहन करते हैं और सेवा तापमान पर कार्बन प्रवास की समस्याओं से बचते हैं। संयोजन के लिए अकेले मूल धातु के बजाय संयुक्त तैयारी, प्रीहीट और पीडब्ल्यूएचटी का चयन किया जाना चाहिए, और सामग्री चयन के दौरान गैल्वेनिक संक्षारण जोखिमों की समीक्षा की जाती है।

दोष निवारण और गैर-विनाशकारी परीक्षण

मिश्र धातु इस्पात पाइप में सामान्य वेल्ड दोषों में हाइड्रोजन क्रैकिंग, सरंध्रता, स्लैग समावेशन और संलयन की कमी शामिल है। रोकथाम स्वच्छ संयुक्त तैयारी, नियंत्रित ताप इनपुट, कम हाइड्रोजन उपभोग्य सामग्रियों को सही ढंग से संग्रहित और संभाले जाने और योग्य वेल्डिंग प्रक्रिया विनिर्देश के सख्त पालन से शुरू होती है। गैर-विनाशक परीक्षण कोड आवश्यकताओं का पालन करता है: आंतरिक सुदृढ़ता के लिए अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी) और रेडियोग्राफी (आरटी), सतह दोषों के लिए डाई पेनेट्रेंट (पीटी) या चुंबकीय कण (एमटी) परीक्षण, और वेल्ड में कठोरता सर्वेक्षण। आईएसओ 15614-1 या एएसएमई अनुभाग IX के अनुसार वेल्डिंग प्रक्रिया योग्यता, और वेल्डर योग्यता, उत्पादन वेल्डिंग के लिए आवश्यक शर्तें हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

मिश्र धातु इस्पात पाइप के लिए प्रीहीटिंग क्यों आवश्यक है?पहले से गरम करने से वेल्ड की शीतलन दर कम हो जाती है और प्रभावित क्षेत्र गर्म हो जाता है, हाइड्रोजन प्रेरित दरार को रोकता है, और क्रोमियम मोलिब्डेनम स्टील्स में कठोर, भंगुर मार्टेंसाइट के निर्माण से बचता है।

PWHT किस तापमान पर किया जाता है?विशिष्ट तनाव राहत तापमान ग्रेड और कोड के आधार पर 600 से 760 डिग्री सेल्सियस होता है, जिसमें दीवार की मोटाई के आधार पर धारण समय होता है, आमतौर पर प्रति 25 मिमी एक घंटा।

क्या टीआईजी वेल्डिंग का उपयोग मिश्र धातु पाइप पर पूर्ण वेल्ड के लिए किया जा सकता है?हां, छोटे बोर और महत्वपूर्ण सेवा के लिए संपूर्ण वेल्ड को GTAW के साथ पूरा किया जा सकता है, हालांकि उत्पादकता के लिए फिल और कैप पास अक्सर SMAW या FCAW के साथ पूरे किए जाते हैं।

P22 पाइप के लिए किस भराव धातु का उपयोग किया जाता है?मैचिंग कंपोजीशन फिलर्स जैसे E9018-B3 (2.25Cr-1Mo) मानक हैं; स्टेनलेस या कार्बन स्टील से भिन्न जोड़ों के लिए, निकल-आधारित फिलर्स को प्राथमिकता दी जाती है।

मिश्र धातु पाइप वेल्ड पर कौन सी एनडीटी विधियाँ लागू की जाती हैं?आंतरिक सुदृढ़ता के लिए रेडियोग्राफी या अल्ट्रासोनिक परीक्षण, साथ ही सतह दोषों के लिए चुंबकीय कण या डाई प्रवेशक परीक्षण, और गर्मी प्रभावित क्षेत्र पर कठोरता परीक्षण।