سلفیورک ایسڈ کے ارتکاز کی کس مخصوص حد پر 1.2 ملی میٹر 316 سٹینلیس سٹیل شیتھ کو الیکٹرک وسرجن ہیٹر میں انٹر گرانولر سنکنرن کو روکنے کے لیے پوسٹ-ویلڈ اینیلنگ کی ضرورت ہوتی ہے؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
316 سٹین لیس سٹیل شیتھ میں بڑھتے ہوئے فلینجز اور فٹنگز کے اٹیچمنٹ کی ویلڈنگ کا عمل سلفیورک ایسڈ سروس میں استعمال کے لیے الیکٹرک وسرجن ہیٹر کے انچارج مینوفیکچرنگ انجینئرز اور کوالٹی ایشورنس اہلکاروں کے لیے کیا جانا چاہیے۔ ویلڈنگ سے ایسی حرارت پیدا ہوتی ہے جو حساسیت پیدا کر سکتی ہے، کرومیم کاربائیڈز کی گرمی میں دانوں کی حدود میں بننے سے-متاثرہ زون. 316 حساسیت اپنی سنکنرن مزاحمت کو کھو دیتی ہے اور انٹرگرانولر سنکنرن کا شکار ہو جاتی ہے جو ترجیحی طور پر مواد کو نقصان پہنچاتی ہے اور ممکنہ طور پر تیز رفتاری سے نقصان پہنچاتی ہے۔ میان کی دیوار کی موٹائی ویلڈنگ کے بعد ٹھنڈک کی رفتار اور پوسٹ-ویلڈ اینیلنگ کی ضرورت کو کنٹرول کرتی ہے۔ اس کام میں ہم نے سلفیورک ایسڈ کے ارتکاز کی حد کا تعین کیا جس میں 1.2 ملی میٹر 316 میان میں انٹر گرانولر سنکنرن کے حملے سے بچنے کے لیے پوسٹ-ویلڈ اینیلنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔
316 میں حساسیت اور انٹرگرانولر سنکنرن میکانزم
جب 316 سٹینلیس سٹیل کو 450 ڈگری سے 850 ڈگری (حساسیت کی حد) کے درجہ حرارت کی حد میں گرم کیا جاتا ہے، تو کرومیم کاربائڈز اناج کی حدود پر تیز ہو جاتے ہیں۔ اس بارش کے نتیجے میں اناج کی حدود کے قریب کے علاقوں میں کرومیم ختم ہو جاتا ہے اور اس طرح غیر فعال فلم کی تیاری کے لیے درکار 12% کرومیم کی کمی ہوتی ہے۔ ایک سنکنرن ماحول میں، کرومیم کی کمی کے یہ زون ترجیحی طور پر زنگ آلود ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں اناج کی باؤنڈری پر حملہ ہوتا ہے اور بالآخر مواد کو ہٹا دیا جاتا ہے۔ 1.2 ملی میٹر موٹائی والی پتلی دیوار والی میان کے لیے ویلڈنگ کے بعد ٹھنڈک کی شرح تیز ہوتی ہے کیونکہ تھرمل ماس کم سے کم ہوتا ہے اور اس لیے گرمی تیزی سے ختم ہو جاتی ہے۔ ایک پتلی دیوار ویلڈنگ کے درجہ حرارت سے سیکنڈوں میں 450 ڈگری سے نیچے تک ٹھنڈی ہو جائے گی اور حساسیت کی حد میں بہت کم وقت گزارے گی۔ موٹی دیواروں والی چادروں (3 ملی میٹر سے زیادہ) کے لیے ٹھنڈک کی رفتار کم ہوتی ہے، جس سے حساسیت کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔ تاہم، 1.2 ملی میٹر دیوار کے لیے، ٹھنڈک کی شرح عام طور پر اتنی تیز ہوتی ہے کہ روایتی گیس ٹنگسٹن آرک ویلڈنگ کے حالات میں حساسیت سے بچ سکے۔ یہ صرف دیوار کی موٹائی نہیں ہے جو کلید ہے، یہ 316 مواد کا کاربن مواد ہے۔ کم کاربن 316L (زیادہ سے زیادہ 0.03% C) دیوار کی موٹائی سے آزاد حساسیت کے لیے خاص طور پر مزاحم ہے۔ معیاری 316 (زیادہ سے زیادہ 0.08% کاربن) کو حساس کیا جا سکتا ہے اگر بہت آہستہ ٹھنڈا کیا جائے۔
حساسیت کا پتہ لگانے کے لیے سلفیورک ایسڈ کا اہم ارتکاز
The intergranular corrosion of sensitised 316 is especially severe at certain concentrations of sulphuric acid. The Strauss test (ASTM A262 Practice E) is a test for sensitisation using boiling 16% sulphuric acid with copper sulphate. The most susceptible concentration of sulphuric acid to intergranular assault in service is between 10 and 40% at temperatures over 50°C. Below 10 % the acid is not active enough to target grain boundaries preferentially. Above 40% acid it becomes oxidising and repassivates the surface obscuring sensitisation. 1.2 mm 316 sheath in sulphuric acid. For 60-80°C the concentration threshold for the risk of intergranular corrosion is around 15-25%. A sensitised sheath may live for years without obvious attack below 15 per cent. At >25% تیزاب، تیزاب کی آکسیڈائزنگ کا رجحان انٹر گرانولر حملے کو روک سکتا ہے لیکن گڑھا ہونا ایک پریشانی بن جاتا ہے۔ نازک 15-25% رینج میں ایک حساس میان اناج کی حدود کے ساتھ 0.5-2.0 ملی میٹر فی سال کی شرح سے مواد کھو سکتی ہے، مہینوں میں 1.2 ملی میٹر دیوار کو چھیدتی ہے۔ لہذا، 50 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر 15% اور 25% کے درمیان سلفیورک ایسڈ کی ارتکاز والی ایپلی کیشنز کے لیے، ویلڈ کے بعد اینیلنگ کا سختی سے مشورہ دیا جاتا ہے، جب تک کہ مواد 316L نہ ہو۔
ویلڈڈ 316 شیتھوں کے لیے اینیلنگ کی ضرورت کا میٹرکس
نیچے دی گئی جدول سلفیورک ایسڈ کے ارتکاز، آپریٹنگ درجہ حرارت اور استعمال شدہ 316 کے مخصوص درجے کے مطابق 1.2 ملی میٹر 316 شیتھوں کی ویلڈ اینیلنگ کے لیے تجاویز پیش کرتی ہے۔ ویلڈنگ اسمبلی کو 15 منٹ کے لیے 1,050 ڈگری درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے اور تیزی سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے (پانی بجھانے یا جبری گیس)۔
سلفیورک ایسڈ کا ارتکاز آپریٹنگ ٹمپریچر 316 گریڈ پوسٹ ویلڈ اینیلنگ کی ضرورت ہے؟ متبادل تجویز
316 یا 316L درجہ حرارت کے 10 فیصد سے کم کسی معیاری ویلڈنگ کی اجازت نہیں ہے
10 - 15% نیچے 60 ڈگری 316L کوئی ترجیح نہیں 316L
10 – 15% <60°C 316No, however 316L recommended Good without annealing
10 - 15% 60 - 90 ڈگری 316L حملے کے خلاف کوئی احتیاط نہیں۔
10 - 15% 60 - 90 ڈگری 316 ہاں 316L 15 - 25% 50oC سے نیچے 316L استعمال کریں نہیں قابل قبول 316L 15 - 25% ٹیبل 11.2.2.1.2۔ بلند درجہ حرارت پر 316 اور 316L SS کی ساخت اور اطلاق کسی بھی درجہ حرارت پر کوئی بھی 316 N/A حساسیت اہم ناکامی موڈ نہیں ہے۔ پٹنگ غالب ہے۔
40% سے زیادہ کوئی بھی درجہ حرارت کوئی بھی 316 قابل اطلاق آکسیڈائزنگ ایسڈ؛ intergranular حملے کا امکان نہیں ہے
50 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر 15-25% کی اہم حراستی کی حد کے لیے، اگر معیاری 316 استعمال کیا جاتا ہے، تو 1.2 ملی میٹر 316 میان کے بعد ویلڈ اینیلنگ کی ضرورت ہے۔ لیکن اینیلنگ 316L کے ساتھ بھی حفاظت کا ایک اضافی مارجن دیتی ہے۔ اگر اینیلنگ نہیں کی جاتی ہے تو، ویلڈڈ فلینج اٹیچمنٹ کے زون میں 3 سے 12 مہینوں میں پتلی دیوار میں گھسنے والی انٹر گرانولر سنکنرن پیدا ہو سکتی ہے، جس سے فلینج کی لاتعلقی یا میان کا رساو پیدا ہو سکتا ہے۔
پتلی دیواروں والی شیتھوں کو اینیل کرنے پر عملی غور و فکر
316 کی 1.2 ملی میٹر ٹیوب کے بعد- ویلڈ اینیلنگ کی عملی مشکلات پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔ اگر اسمبلی مناسب طریقے سے محفوظ نہیں ہے تو، 1050 ڈگری کا اعلی درجہ حرارت اندرونی مزاحمتی تار کے آکسیکرن کی اجازت دے سکتا ہے۔ آکسیڈیشن سے بچنے کے لیے آرگن یا الگ شدہ امونیا کا استعمال کرتے ہوئے ایک کنٹرول شدہ ماحول کی بھٹی میں اینیلنگ کی جانی چاہیے۔ متبادل طور پر، پورے ہیٹر کو گرم کیے بغیر انڈکشن ہیٹنگ کے ذریعے ویلڈ زون کو مقامی طور پر اینیل کیا جا سکتا ہے۔ ہیٹر سویجز میں MgO موصلیت سٹیل سے مختلف طریقے سے پھیلتی ہے اور میان کو توڑ سکتی ہے، اس لیے ہیٹر کی مکمل فرنس اینیلنگ جو پہلے MgO موصلیت کے ساتھ swaged ہو چکے ہیں ممکن نہیں ہے۔ اس لیے اینیلنگ کو ویلڈنگ کے بعد کیا جانا چاہیے لیکن سویجنگ سے پہلے یا صرف ویلڈ ایریا میں لوکلائز کیا جانا چاہیے۔ انجینئرز کو یہ شرط لگانی چاہیے کہ 316 میانوں پر کی جانے والی کوئی بھی ویلڈنگ جو 15 سے 25 فیصد سلفیورک ایسڈ میں سروس دیکھے گی اس کے بعد گرمی سے متاثرہ زون کی مقامی انڈکشن اینیلنگ کی جانی چاہیے۔ اینیلڈ زون ویلڈ کے دونوں طرف کم از کم 10 ملی میٹر تک پھیلا ہوا ہوگا۔ فیرائٹ میٹر کا استعمال کرتے ہوئے یا ASTM A262 پریکٹس ای ٹیسٹنگ کے لیے نمونہ ویلڈ جمع کر کے مناسب اینیلنگ کی جانچ کی جا سکتی ہے۔ ایک سپلائر جو ویلڈ اینیلنگ کے بعد نہیں کر سکتا یا تصدیقی جانچ کی پیشکش نہیں کر سکتا ہے اسے سلفیورک ایسڈ سروس کے لیے اہم حراستی کی حد میں ملازم نہیں کیا جائے گا۔ ایک انٹرگرانولر سنکنرن کی ناکامی کی لاگت، جو عام طور پر غیر متوقع اور بغیر وارننگ کے ہوتی ہے، اچھی اینیلنگ کے عمل کی لاگت سے نمایاں طور پر زیادہ ہے۔ نئی تنصیبات کے لیے، معیاری 316 کے بجائے 316L کا انتخاب، انتہائی انتہائی حالات کے علاوہ 1.2 ملی میٹر کی دیواروں کے لیے حساسیت کی صلاحیت کو ختم کرتا ہے اور 10% سے زیادہ ارتکاز کے لیے کسی بھی سلفیورک ایسڈ کی خدمت کے لیے سختی سے سفارش کی جاتی ہے۔
