ٹائٹینیم U-ٹیوب ہیٹر کے موڑنے کا طریقہ (مینڈریل بمقابلہ کمپریشن) موڑ پر بقایا تناؤ کی تقسیم، اور اس کے نتیجے میں کلورائڈ کے خلاف مزاحمت-میرین ہیٹ پمپ میں کریکنگ کو متاثر کرتا ہے؟

میرین ٹائٹینیم ہیٹرز کے لیے موڑنے کے طریقوں کی بنیادی تجارت-
سمندری ہیٹ پمپ نمکین پانی یا نمکین پانی میں ڈوبے ہوئے ٹائٹینیم U-ٹیوب ہیٹر کا استعمال کرتے ہیں۔ U-ٹیوب کا موڑ کا علاقہ سب سے زیادہ تناؤ کا مرکز ہے اور کلورائڈ کی وجہ سے اسٹریس کورروشن کریکنگ (SCC) کے لیے سب سے زیادہ حساس ہے۔ موڑنے کے دو عام طریقوں کے نتیجے میں بقایا تناؤ کی تقسیم مختلف ہوتی ہے۔ مینڈریل موڑنے کے دوران ٹیوب کے اندرونی حصے کو ٹریس کرنے کے لیے ایک اندرونی سپورٹ (مینڈریل) کا استعمال کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں دیوار کی ہموار، مستقل موٹائی اور کم از کم بقایا تناؤ ہوتا ہے۔ کمپریشن موڑنے، جسے رام موڑنے کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، بغیر کسی اندرونی مدد کے ٹیوب کو فکسڈ ڈائی کے گرد دھکیلتا ہے۔ نتیجہ ایک چپٹا کراس- سیکشن ہے جس میں بیرونی رداس پر اعلی بقایا تناؤ کے تناؤ، یا ایکسٹرا ڈوس ہیں۔ یہ بقایا تناؤ، بلند درجہ حرارت (50-70 ڈگری) پر کلورائد کی نمائش کے ساتھ مل کر SCC کا سبب بن سکتے ہیں۔ یہ پریزنٹیشن موڑنے کے دو طریقوں کا تجزیہ کرتی ہے اور بتاتی ہے کہ سمندری خدمت کے لیے مینڈریل موڑنے کو کیوں ترجیح دی جاتی ہے اور دیوار کی موٹائی بقایا تناؤ کی تقسیم کو کیسے متاثر کرتی ہے۔

مکینیکل سالمیت پر اثر: موڑنے کی وجہ سے بقایا تناؤ
مینڈریل موڑنے میں اندرونی مینڈریل کا استعمال ہوتا ہے جو دیوار کو کمزور ہونے سے روکنے اور گردش کو برقرار رکھنے کے لیے تشکیل کے دوران ٹیوب کی دیوار کو سہارا دیتا ہے۔ موڑنے کا تناؤ ٹیوب کے کراس سیکشن کے ساتھ یکساں ہے۔ مینڈریل موڑنے کے بعد، بقایا دباؤ عام طور پر 50-100 MPa کی ترتیب میں ہوتے ہیں (ایکسٹراڈو پر ٹینسائل اور انٹراڈو پر کمپریسی)۔ یہ دباؤ سمندری پانی میں ٹائٹینیم (تقریبا 150-200 ایم پی اے) میں ایس سی سی شروع کرنے کی حد سے نیچے ہیں۔ جھکا ہوا خطہ اب بھی کلورائیڈ کی وجہ سے کریکنگ کے خلاف مزاحمت ظاہر کرتا ہے۔

کمپریشن موڑنے میں (مینڈریل کے بغیر) موڑ کی بیرونی دیوار کا نمایاں پتلا ہونا (دیوار میں 10-20٪ کمی)، جھکنا اور اندرونی دیوار کی شاید جھریاں پڑ جاتی ہیں۔ ایکسٹراڈو پر بقایا تناؤ 200-300 MPa تک زیادہ ہو سکتا ہے، گریڈ 2 ٹائٹینیم (275 MPa) کی پیداواری طاقت کے قریب یا اس سے زیادہ۔ بقایا دباؤ SCC کی دہلیز سے زیادہ ہیں۔ کھارے پانی میں کلورائیڈ آئن 60 ڈگری پر 6-12 ماہ کے عرصے میں موڑ کے ایکسٹراڈو میں دراڑیں پیدا کر سکتے ہیں۔ شدید تناؤ والے علاقے کے ساتھ دراڑیں ایک دوسرے سے بڑھ جاتی ہیں جو ہیٹر کی خرابی کا سبب بنتی ہیں۔

تھرمل پرفارمنس امپیکٹ وال تھننگ اور ہیٹ ٹرانسفر
کمپریشن موڑنے سے موڑ ایکسٹراڈو پر مقامی دیوار پتلی ہو جاتی ہے۔ برائے نام 1.2 ملی میٹر دیوار کے لیے، کمپریشن موڑنے سے ایکسٹراڈو کی موٹائی 0.9-1.0 ملی میٹر تک کم ہو سکتی ہے۔ یہ پتلا حصہ اسی طاقت کی کثافت کے لیے سیدھے حصوں سے تھوڑا گرم (1-2 ڈگری) ہے، جو سنکنرن کو تیز کر سکتا ہے۔ مینڈریل موڑ موڑ میں دیوار کی موٹائی کو برقرار رکھتا ہے، تھرمل یکسانیت کو محفوظ رکھتا ہے۔

تجارت کی ترکیب-آف: موڑنے کی تکنیک اور دیوار کی موٹائی
موڑنے کا طریقہ دیوار کی موٹائی کی یکسانیت Extrados پر بقایا تناؤ (MPa) SCC رسک (سمندری پانی، 60 ڈگری) تجویز کردہ دیوار کی موٹائی سروس لائف (سال)
کمپریشن (میموری)غیر-یکساں (10-20% پتلا ہونا) 200-300 ایم پی اے ہائی (6-12 مہینوں میں کریک ہونا) کوئی بھی (کوئی فائدہ نہیں)<2 years
کمپریشن + تناؤ سے نجات کی اینیلنگ غیر-یکساں 80-120 ملی میٹر کم (اینیلنگ کے بعد) 1.5 ملی میٹر (پتلا ہونے کا مقابلہ کرنے کے لیے) 5-8 سال
مینڈریل (اندرونی مدد) یونیفارم (±5%) 50 – 100 MPaNone (حد سے نیچے) 1.0-1.2 ملی میٹر 10+ سال
مینڈریل + الیکٹرو پولش برابر 40 – 80 ایم پی اے نون 1.0 ملی میٹر 15+ سال
کم بقایا تناؤ اور SCC مزاحمت کا بہترین امتزاج 1.0-1.2 ملی میٹر دیوار کے ساتھ مینڈریل موڑنے کے ساتھ حاصل کیا جاتا ہے۔ میرین سروس میں کمپریشن موڑنے کے لیے، دیوار کی موٹائی سے قطع نظر، موڑ کے بعد اینیلنگ کی اجازت نہیں ہے۔

موڑنے کے طریقے سے پرے انجینئرنگ: تناؤ سے نجات کا انیلنگ
جہاں پیداوار کی حدوں کی وجہ سے کمپریشن موڑنے کی ضرورت ہوتی ہے، پوسٹ-بینڈ اسٹریس ریلیف اینیلنگ (آرگن ماحول میں 45 منٹ کے لیے 520 ڈگری) بقایا تناؤ کو 60–80% تک کم کرتی ہے۔ اینیلڈ کمپریشن-مڑی ہوئی U-ٹیوبوں میں 80-120 MPa کا بقایا دباؤ ہوتا ہے، جو اب بھی مینڈریل موڑنے کے لیے اس سے زیادہ ہے، لیکن SCC کی حد سے نیچے ہے۔ تاہم، کمپریشن موڑنے سے دیوار پتلی ہو جاتی ہے، اس لیے پتلا ہونے کے بعد ایکسٹراڈو پر مناسب موٹائی کی ضمانت دینے کے لیے ایک موٹی برائے نام دیوار (1.5 ملی میٹر) استعمال کی جانی چاہیے (بقیہ موٹائی=1.2–1.3 ملی میٹر)۔ کمپریشن موڑنے + اینیلنگ + موٹی دیوار میری ٹائم ہیٹ پمپس میں 5-8 سال کی سروس تک پہنچ سکتی ہے، قابل قبول لیکن بہترین نہیں۔

نتیجہ: 1.0-1.2 ملی میٹر دیوار کی موٹائی کے لیے میرین سروس کے لیے مینڈریل موڑنے کو ترجیح دی جاتی ہے۔
سمندری ہیٹ پمپ میں ٹائٹینیم U-ٹیوب ہیٹر کو 60 ڈگری پر نمکین پانی کے سامنے موڑنے کا طریقہ موڑ پر بقایا تناؤ کی تقسیم اور کلورائد-کی حوصلہ افزائی کے خلاف مزاحمت کے لیے ضروری ہے۔ مینڈریل موڑنے (اندرونی مدد کے ساتھ) ایک یکساں دیوار کی موٹائی اور کم بقایا دباؤ (50–100 MPa) فراہم کرتا ہے SCC کی حد سے نیچے، ایک روایتی 1.0–1.2 ملی میٹر دیوار کو 10+ سال کی سروس فراہم کرنے کے قابل بناتا ہے۔ کمپریشن موڑنے (مینڈریل کے بغیر) دیوار کی موٹائی سے قطع نظر، SCC کی حد سے زیادہ دیوار کو پتلا کرنے اور زیادہ بقایا دباؤ (200–300 MPa) کا باعث بنتا ہے، جس کی وجہ سے 6-12 ماہ کے اندر دراڑیں پڑ جاتی ہیں۔ تجویز کردہ معیار مینڈریل بینٹ گریڈ 2 ٹائٹینیم نلیاں، 1.0 سے 1.2 ملی میٹر دیوار کی موٹائی، الیکٹرو پولش سطح کی تکمیل ہے۔ اگر کمپریشن موڑنا ضروری ہے تو، تناؤ سے نجات کے بعد موڑنا اور پتلا ہونے کی تلافی کے لیے موٹی دیوار (1.5 ملی میٹر) کی ضرورت ہے، لیکن کم سروس لائف (5-8 سال) کی توقع کریں۔ اگر آپ میری ٹائم ہیٹ پمپس کے لیے یو ٹیوب ہیٹر کا آرڈر دیتے ہیں تو مینڈریل موڑنے کی وضاحت کریں اور بقایا تناؤ کی پیمائش کا ثبوت درکار ہے (<100 MPa) in the bend region. Wall thickness is no substitute for good bending exercise.