ٹیوب ڈرائنگ سے طول بلد بقایا تناؤ کا نمونہ کھٹے سروس والے ماحول میں سلفائیڈ اسٹریس کریکنگ کی حساسیت کو کیسے متاثر کرتا ہے؟

ہائیڈروجن سلفائیڈ (H 2 S) پر مشتمل کھٹی سروس کی شرائط دھاتی اجزاء کے لیے سب سے زیادہ چیلنجنگ ایپلی کیشنز میں سے ہیں۔ عام طور پر، ٹائٹینیم الائے سلفائیڈ سٹریس کریکنگ (SSC) کے خلاف مزاحم ہوتے ہیں جیسا کہ کاربن اور کم-الائے اسٹیلز کے خلاف ہوتا ہے۔ تاہم، ٹائٹینیم بعض حالات کے تحت کمزور ہو سکتا ہے - کم پی ایچ، زیادہ کلورائیڈ کا ارتکاز، درجہ حرارت 80 ڈگری سے زیادہ اور تناؤ کے دباؤ کی موجودگی۔ ٹیوب ڈرائنگ کے دوران پیدا ہونے والے طول بلد بقایا تناؤ کا نمونہ SSC کی حساسیت کو کافی حد تک متاثر کرتا ہے۔ کھوکھلی بلٹ کے ذریعے کھینچا جانے والا مینڈرل ٹیوب ڈرائنگ میں قطر اور دیوار کی موٹائی کو کم کرتا ہے۔ یہ طریقہ بیرونی سطح پر تناؤ کے تناؤ کے ساتھ بقایا تناؤ کا ایک خصوصیت کا نمونہ تیار کرتا ہے اور اندرونی سطح یا اس کے برعکس دباؤ کے ساتھ، اس بات پر منحصر ہوتا ہے کہ ٹیوب اندرونی مینڈریل (ڈوبنے والی ڈرائنگ) کے بغیر کھینچی گئی ہے یا ایک مقررہ مینڈریل پر۔ تناؤ کے بقایا تناؤ کے تحت سطح SSC کے آغاز کے لیے نمایاں طور پر بڑھے ہوئے خطرے میں ہے۔

بقایا تناؤ والی جگہوں پر ایس ایس سی شروع کرنے کا طریقہ کار

ہائیڈروجن کی خرابی، جو H₂S پر مشتمل سیٹنگز میں ہوتی ہے، اسے سلفائیڈ اسٹریس کریکنگ کہتے ہیں۔ ہائیڈروجن سلفائیڈ ہائیڈروجن کی بحالی کے عمل کو زہر دیتا ہے اور جوہری ہائیڈروجن کو دھات کی جالی میں چلاتا ہے۔ تناؤ کے دباؤ کے تحت جذب ہونے والا ہائیڈروجن سہ رخی تناؤ کے ارتکاز کی جگہوں پر پھیل جاتا ہے، جیسے اناج کی حدود، شمولیت، یا سطحی نقائص۔ ہائیڈروجن ٹائٹینیم اناج کی حدود کی مربوط طاقت کو کم کرتی ہے اور انٹر- یا ٹرانسگرانولر شگاف کے پھیلاؤ کا سبب بنتی ہے۔ سروس میں جو بھی دباؤ ڈالا جاتا ہے (دباؤ، تھرمل توسیع، بڑھنے کی پابندیاں) کا خلاصہ ٹیوب ڈرائنگ کے بقایا تناؤ کے دباؤ سے کیا جاتا ہے۔ ایس ایس سی کی شروعات اس وقت ہوتی ہے جب تناؤ کے تناؤ کا مجموعہ ایک حد کی قدر تک پہنچ جاتا ہے (کھٹی خدمت میں ٹائٹینیم کے لئے پیداوار کی طاقت کا تقریبا 40-60٪)۔ طولانی سمت خاص تشویش کا باعث ہے کیونکہ محوری سمت میں دراڑیں ٹیوب کی سمت میں پھیلتی ہیں جس کے نتیجے میں تباہ کن تقسیم ہوتی ہے۔

وائر ڈرائنگ کے مختلف طریقوں کے لیے مقداری بقایا تناؤ کی قدریں۔

گریڈ 2 ٹائٹینیم ٹیوبوں پر ایکس- رے کے پھیلاؤ سے ماپا جانے والے بقایا تناؤ نے عام طول بلد سطح کے تناؤ کے نمونوں کا انکشاف کیا:

دھنسی ہوئی ڈرائنگ (اندرونی مینڈریل کے بغیر، ٹیوب صرف بیرونی ڈیز سے کم ہوتی ہے) بیرونی سطح 80 سے 120 MPa کے ٹینسائل بقایا تناؤ کو تیار کرتی ہے۔ دبانے والے بقایا دباؤ (50 سے 80 MPa) اندرونی سطح پر پیدا ہوتے ہیں۔ بیرونی H2S کی نمائش ٹینسائل بیرونی سطح میں SSC کا سبب بن سکتی ہے۔

مینڈریل ڈرائنگ (فکسڈ اندرونی مینڈریل پر کھینچی گئی ٹیوب): بیرونی سطح 40-70 MPa کے دبانے والے بقایا تناؤ کو تیار کرتی ہے۔ یہ اندرونی سطح پر 100-150 MPa کا تناؤ بقایا تناؤ پیدا کرتا ہے۔ اندرونی ٹینسائل سطح اندرونی H2S کی نمائش کے ذریعہ SSC کے لئے حساس ہے۔

پلگ ڈرائنگ (تیرتی مینڈریل، اعتدال پسند کمی) 20 سے 50 MPa پر دونوں اطراف کے ساتھ متوازن بقایا تناؤ کا نمونہ (کمی کے تناسب پر منحصر تناؤ یا کمپریسی)۔ کھٹی سروس کے لیے بہترین۔

کولڈ ڈرائنگ + اسٹریس ریلیف اینیلنگ (540 ڈگری، 30 منٹ): ڈرائنگ کے عمل سے آزاد دونوں سطحوں پر بقایا تناؤ کم ہو کر <15 MPa ہو گیا۔ شدید کھٹی خدمت کے لیے اچھا ہے۔

بقایا تناؤ پیٹرن پر مبنی SSC حساسیت

NACE TM0177 سلوشن A (5% NaCl، 0.5% acetic acid، H₂S، pH 2.7، 25 ڈگری کے ساتھ سیر شدہ) میں کنٹرول شدہ ٹیسٹنگ کے بعد درج ذیل SSC کی حدوں کا تعین کیا گیا ہے:

سطح کا تناؤ کا تناؤ<30 MPa: No SSC initiation after 1000 hours. Safe for any sour service.

30-60MPa سطح کا تناؤ: 500-1,000 h SSC شروع ہونے کا وقت۔ متواتر معائنہ کے ساتھ غیر اہم سروس کے لیے موزوں۔

سطح کا تناؤ کا تناؤ 60-100 MPa: SSC آغاز کا وقت 100-500 گھنٹے۔ ایک بار قائم ہونے کے بعد کریک کے پھیلاؤ کی شرح 0.1 سے 0.5 ملی میٹر فی گھنٹہ ہے۔

سطح کے تناؤ کے دباؤ پر ایس ایس سی کی شروعات > 100 ایم پی اے <24-100 گھنٹے میں۔ تیزی سے شگاف پھیلنے کی وجہ سے ٹیوب کی ناکامی چند ہفتوں میں ہوتی ہے۔

سوور سروس ڈرائنگ میتھڈ سلیکشن گائیڈ

نیچے دی گئی جدول ٹیوب ڈرائنگ کے طریقہ کار کے لیے ایک فیصلہ میٹرکس ہے جو کھٹی سروس کی شدت اور تناؤ کی نمائش کی سمت پر مبنی ہے۔

کھٹی سروس کی حالت اور H₂S ایکسپوژر لوکیشن تجویز کردہ ڈرائنگ کا طریقہ بقایا تناؤ کا نمونہ اور SSC رسک کم کرنا
صرف بیرونی H₂S کی نمائش (کھٹی نمکین پانی میں ڈوبی ہوئی ٹیوب، اندرونی خشک یا جڑی ہوئی گیس) دباؤ سے نجات کے ساتھ پلگ ڈرائنگ بیرونی سطح کو کمپریشن یا کم تناؤ کے ساتھ۔ بقایا تناؤ<30 MPa. Max SSC resist.
صرف اندرونی H2S کی نمائش (ٹیوب کے اندر کھٹی گیس، صاف ماحول بیرونی) دھنسی ہوئی ڈرائنگ (سطح کے اندر دباؤ) اندرونی سطح پر دباؤ (50 سے 80 MPa)۔ ٹینسائل بیرونی سطح، بے نقاب نہیں. یہ سب ٹھیک ہے۔
دونوں سطحوں کا رابطہ H2S (کھٹی مائع میں ڈوبی ہوئی ٹیوب، اندرونی کھٹی گیس) پلس پلگ ڈرا، مکمل تناؤ سے نجات دونوں سطحوں پر بقایا تناؤ<15 MPa. Needed for double exposure. More expensive, but necessary.
کم H2S جزوی دباؤ (<0.1 psi), high pH (>4.5) SSC کے کم خطرے کی وجہ سے اسٹینڈرڈ مینڈریل کوئی تناؤ کا خاتمہ نہیں کرتا اندرونی سطح کے تناؤ کی اجازت ہے۔ سہ ماہی پی ایچ مانیٹرنگ۔
High H2S partial pressure (>1 psi)، کم پی ایچ (<4), Temperature >80oC پلگ ڈرائنگ، اسٹریس ریلیز پلس سرفیس شاٹ پیننگ شاٹ پیننگ ڈرائنگ کے طریقہ کار سے قطع نظر کمپریشن کی ایک تہہ (150-200 MPa) بناتی ہے۔ سب سے زیادہ قابل اعتماد۔
بقایا تناؤ انجینئرنگ سے آگے -

SSC کے پھیلاؤ کا وقت دیوار کی موٹائی پر منحصر ہے، SSC کے آغاز پر نہیں۔ ایک دیوار جو موٹی (1.5 ملی میٹر) ہے اور اس میں بڑا بقایا تناؤ (100 MPa) بھی شگاف پڑ سکتا ہے، لیکن شگاف کو عبور کرنے میں زیادہ وقت لگتا ہے۔ ٹیوب کا قطر بھی اہم ہے: اسی ڈرائنگ میں کمی کے لیے، بڑے قطر (50 ملی میٹر بمقابلہ 20 ملی میٹر) بقایا تناؤ کی زیادہ شدت کو ظاہر کرتے ہیں، اعلیٰ تفریق کی خرابی کی وجہ سے۔ ٹائٹینیم میں SSC کے لیے H2S کی حد 25 ڈگری پر تقریباً 0.01 psi جزوی دباؤ ہے اور 80 ڈگری پر 0.001 psi تک کم ہو جاتی ہے۔ گریڈ 7 اور گریڈ 12 کے ٹائٹینیم مرکب میں ملاوٹ کے اضافے کے نتیجے میں گریڈ 2 کی نسبت کہیں زیادہ مضبوط SSC مزاحمت ہوتی ہے، جس میں 50-100٪ زیادہ بقایا تناؤ رواداری ہوتی ہے۔

ایک علمی تفصیلات بنانا

کھٹی سروس کے لیے، ٹائٹینیم ہیٹر ٹیوب کی وضاحت کرتے وقت، ایکس-رے کے پھیلاؤ یا سوراخ-ڈرلنگ کے طریقے سے نمائندہ نمونے میں بقایا تناؤ کی پیمائش کی ضرورت شامل کریں۔ مینوفیکچرنگ کا طریقہ کار : - پلگ ڈرائنگ - تناؤ سے نجات کی اینیلنگ (540 ڈگری، 30 منٹ، آرگن ماحول) اس بات کی تصدیق کی درخواست کریں کہ طول بلد سطح کا بقایا تناؤ H2S کے سامنے آنے والی کسی بھی سطح پر 30 MPa (tensile) سے کم یا اس کے برابر ہے۔ شدید کھٹی خدمت کے لیے گریڈ 7 ٹائٹینیم کی وضاحت کریں (pH<3.5, H2S >0.1 psi, temperature >60 ڈگری ) بقایا تناؤ سے آزاد، ایک کمپریسیو پرت فراہم کرنے کے لیے سطحی شاٹ پیننگ ٹریٹمنٹ کے ساتھ۔ سروس میں برقی مزاحمتی تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے سہ ماہی ہیٹر ٹیوب کا معائنہ کریں۔ 5 سے 10 فیصد کا اضافہ ممکنہ SSC فریکچر شروع ہونے کی نشاندہی کرتا ہے اور اسے تیز الٹراسونک معائنہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ انجینئر بقایا تناؤ کے نمونوں کو منظم کرنے اور سلفائیڈ اسٹریس کریکنگ کو روکنے کے لیے ڈرائنگ کے طریقہ کار کے انتخاب اور پوسٹ-پروسیسنگ کا استعمال کرتا ہے، جو ٹائٹینیم سوور سروس کے آلات کے لیے ناکامی کا سب سے مشکل طریقہ کار ہے۔