1. سوال: Incoloy 864 اور Incoloy 890 سیملیس پائپوں کے درمیان کیمیائی ساخت اور الائے ڈیزائن کے فلسفے میں کیا بنیادی فرق ہیں؟
A:
Incoloy 864 اور Incoloy 890 دونوں اعلی-کارکردگی والے نکل-لوہے-کرومیم مرکب ہیں، لیکن انہیں الگ الگ مرکب حکمت عملیوں کے ساتھ مختلف سنکنرن چیلنجوں کے لیے تیار کیا گیا تھا۔
Incoloy 864 (UNS N08864)اس کی برائے نام ساخت ہے:
نکل: 34–37٪ (اعتدال سے زیادہ)
کرومیم: 21–24% (آکسیڈیشن مزاحمت کے لیے زیادہ)
Molybdenum: 3.0–4.0% (پٹنگ مزاحمت کا اضافہ کرتا ہے)
تانبا: 0.5–1.5٪ (اعتدال پسند تیزاب مزاحمت)
نائٹروجن: 0.10–0.20% (مضبوطی اور پٹنگ مزاحمت کے لیے شامل)
لوہا: توازن
نائٹروجن کا اضافہ (0.20% تک) ایک اہم خصوصیت ہے - یہ سنکنرن مزاحمت پر سمجھوتہ کیے بغیر ٹھوس-حل فراہم کرتا ہے، اور ہم آہنگی سے کلورائڈ پر مشتمل ماحول میں گڑھے کے خلاف مزاحمت کو بہتر بناتا ہے-۔ تانبے کا مواد معتدل ہے، جو 864 کو ہلکے سے تیزاب کو کم کرنے کے لیے موزوں بناتا ہے۔
Incoloy 890 (UNS N08890)ایک مختلف ساخت ہے:
نکل: 33–37%
کرومیم: 24–28% (864 سے زیادہ)
Molybdenum: 4.0–6.0% (اعلی پٹنگ مزاحمت کے لیے زیادہ)
کاپر: 1.0–2.0% (بہتر ہوا تیزاب کی مزاحمت کو کم کرنا)
سلکان: 0.2–0.8% (آکسیکرن مزاحمت کو بہتر بناتا ہے)
لوہا: توازن
کوئی جان بوجھ کر نائٹروجن کا اضافہ نہیں۔
مصر کے ڈیزائن کا فلسفہ مختلف ہے:864نائٹروجن کی مضبوطی کے ساتھ ایک متوازن نقطہ نظر پر زور دیتا ہے، جو فلو گیس ڈیسلفرائزیشن (FGD) اور سمندری اخراج کے نظام کے لیے موزوں ہے۔890اعلی کرومیم اور مولیبڈینم کے ساتھ زیادہ جارحانہ کیمیائی عمل کے ماحول کو نشانہ بناتا ہے، جس سے پی ایچ کی وسیع رینج میں تیزاب کو آکسیڈائز کرنے اور کم کرنے دونوں کے لیے اعلیٰ مزاحمت فراہم ہوتی ہے۔
سروس درجہ حرارت کا موازنہ:دونوں مرکب تقریباً 500 ڈگری (932 ڈگری ایف) تک اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ اس درجہ حرارت سے اوپر، کرومیم اور سلکان کے زیادہ ہونے کی وجہ سے آکسیکرن مزاحمت 890 کے حق میں ہے، جبکہ 864 کا نائٹروجن بلند درجہ حرارت پر کوئی فائدہ نہیں دیتا ہے۔
2. سوال: کوئلے سے چلنے والے پاور پلانٹس میں فلو گیس ڈیسلفرائزیشن (FGD) سسٹمز میں Incoloy 864 سیملیس پائپ کو سٹینلیس سٹیل 316L پر ترجیح کیوں دی جاتی ہے؟
A:
فلو گیس ڈیسلفرائزیشن (FGD) نظام صنعتی پروسیسنگ میں سب سے زیادہ سنکنرن ماحول میں سے ایک بناتا ہے: گیلا، گرم (50–80 ڈگری)، انتہائی کلورینیٹڈ (100,000 ppm Cl⁻ تک)، کم پی ایچ (1.5–3.5) کے ساتھ اور جارحانہ انواع، جیسے سلفائڈ یا سلفائیڈسائٹس۔
316L کیوں ناکام ہوتا ہے:
معیاری 316L سٹینلیس سٹیل (2–3% Mo) میں تقریباً 24–26 کا پٹنگ مزاحمتی مساوی نمبر (PREN) ہے۔ FGD اسکربر سلریز میں، مقامی طور پر گڑھا اور کریائس سنکنرن ہفتوں یا مہینوں کے اندر ہوتا ہے، جس سے پائپ ورک کی دیوار سے سوراخ-ہوتا ہے۔ مزید برآں، 316L کلورائیڈز اور بقایا تناؤ کے دباؤ کی موجودگی میں تناؤ کے سنکنرن کریکنگ (SCC) کے لیے حساس ہے۔
Incoloy 864 کیوں کامیاب ہوتا ہے:
ہائی مولیبڈینم (3.0–4.0%)- PREN کو تقریباً 35-38 تک بڑھاتا ہے۔ یہ اعلی-کلورائڈ، کم-پی ایچ ماحول میں گڑھے اور کریوس سنکنرن کے خلاف اہم مزاحمت فراہم کرتا ہے۔ قابل اعتماد FGD سروس کے لیے حد PREN کو عام طور پر 35 سے بڑا یا اس کے برابر کے طور پر قبول کیا جاتا ہے۔
نائٹروجن کا اضافہ (0.10–0.20%)- نائٹروجن مولیبڈینم کے ساتھ ہم آہنگی کے اثر کے ذریعے پٹنگ مزاحمت کو بڑھاتا ہے۔ یہ ایک ہی دباؤ کی درجہ بندی کے لیے پتلی پائپ کی دیواروں کی اجازت دیتے ہوئے ٹھوس-حل کو مضبوطی فراہم کرتا ہے۔
اعتدال پسند نکل (34–37%)- کلورائیڈ SCC کے خلاف مزاحمت کرنے کے لیے کافی زیادہ ہے، جو 300-سیریز کے سٹینلیس سٹیل کو متاثر کرتا ہے۔ اعلی-نکل الائے کے برعکس (مثلاً، C-276)، 864 مناسب SCC مزاحمت فراہم کرتے ہوئے لاگت سے موثر رہتا ہے۔
تانبا (0.5–1.5%)- گندھک اور گندھک کے تیزابوں کے خلاف کچھ مزاحمت فراہم کرتا ہے، جو FGD جذب کرنے والے سلریز میں موجود ہوتے ہیں۔
فیلڈ کی کارکردگی:ساتھ ساتھ-بائی-سائیڈ ٹیسٹوں میں، 316L پائپ FGD ری ہیٹرز اور ڈکٹ ورک میں 6–12 ماہ کے اندر ناکام ہو گیا۔ Incoloy 864 سیملیس پائپ نے ایک ہی ایپلی کیشنز میں 15-20 سال سے زیادہ کی سروس لائف کا مظاہرہ کیا ہے، جس سے یہ FGD جذب کرنے والے سلری پائپنگ، سپرے ہیڈرز، اور مسٹ ایلیمینیٹر سپورٹ کے لیے انڈسٹری کا معیار بن گیا ہے۔
لاگت کا موازنہ:864 316L کی قیمت سے تقریباً 2–3 گنا ہے لیکن سروس لائف سے 10–20 گنا زیادہ پیش کرتا ہے۔ FGD کے اہم اجزاء کے لیے جہاں متبادل کے لیے پلانٹ بند ہونے کی ضرورت ہوتی ہے، لائف سائیکل اکنامکس 864 کی سختی سے حمایت کرتا ہے۔
3. سوال: مخلوط تیزاب (سلفورک + نائٹرک + کلورائڈز) پر مشتمل کیمیائی عمل کے ماحول میں Incoloy 890 سیملیس پائپ کا Incoloy 864 سے موازنہ کیسے ہوتا ہے؟
A:
مخلوط تیزابی ماحول - جیسے کہ دھات کے اچار کی لائنوں میں پائے جاتے ہیں، تیزاب کی وصولی، اور کچھ کیمیائی مینوفیکچرنگ عمل - ایک منفرد چیلنج پیش کرتے ہیں: مرکب کو کم کرنے والے تیزاب (سلفورک، ہائیڈروکلورک) اور آکسیڈائزنگ تیزاب (نائٹرک، کرومک) دونوں کے خلاف مزاحمت کرنی چاہیے، اکثر کلورائیڈ کے ساتھ موجود ہوتے ہیں۔
مخلوط تیزاب میں انکولی 864:
Molybdenum (3.0–4.0%) اور تانبا (0.5–1.5%) تیزاب کو کم کرنے کے لیے اچھی مزاحمت فراہم کرتے ہیں۔
کرومیم (21–24%) آکسیڈائزنگ ایسڈز کے لیے مناسب مزاحمت پیش کرتا ہے۔
تاہم، آکسیڈائزنگ پرجاتیوں کے ساتھ ہائی کلورائڈز کا امتزاج ایسے حالات پیدا کر سکتا ہے جو 864 کے 35 PREN کو چیلنج کرتا ہے۔
Nitrogen addition helps but is not sufficient for severe mixed acid service with high chlorides (>10,000 ppm) and elevated temperatures (>80 ڈگری)۔
مخلوط تیزاب میں Incoloy 890:
زیادہ کرومیم (24–28%) نائٹرک اور کرومک جیسے آکسیڈائزنگ ایسڈز کے خلاف مزاحمت کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے۔ اضافی کرومیم غیر فعال فلم کو اتار چڑھاؤ والے ریڈوکس حالات میں بھی مستحکم کرتا ہے۔
اعلی molybdenum (4.0–6.0%) PREN کو 40–45 تک بڑھاتا ہے، یہاں تک کہ آکسیڈائزنگ پرجاتیوں کی موجودگی میں بھی کلورائیڈ کے گڑھے کے خلاف کافی مارجن فراہم کرتا ہے۔
زیادہ تانبا (1.0–2.0%) تیزاب کی مزاحمت کو کم کرتا ہے، خاص طور پر سلفرک اور فارمک ایسڈز میں۔
سلکان (0.2–0.8%) اعلی-درجہ حرارت کے آکسیکرن کے خلاف مزاحمت کو بہتر بناتا ہے اور گرم تیزابی بخارات میں اسکیلنگ کو کم کرتا ہے۔
عملی کارکردگی کا ڈیٹا:
| ماحولیات | 864 کارکردگی | 890 کارکردگی |
|---|---|---|
| 10% H₂SO₄ + 5% HNO₃ + 500 ppm Cl⁻ 60 ڈگری پر | قابل قبول (0.05 ملی میٹر/سال) | بہترین (<0.01 mm/year) |
| 90 ڈگری پر 20% H₂SO₄ + 10% HNO₃ + 5000 ppm Cl⁻ | 500 گھنٹے کے بعد پٹنگ | 2000 گھنٹے کے بعد کوئی حملہ نہیں۔ |
| اسپیڈ اچار والی شراب (مخلوط تیزاب، 80 ڈگری) | محدود سروس (2-3 سال) | ترجیحی (5-7 سال) |
انتخاب کی رہنمائی:
استعمال کریں۔انکولی 864ہلکے کلورائڈ کی سطح کے ساتھ مخلوط تیزاب کی خدمت کے لیے (<2000 ppm) and temperatures below 70°C.
استعمال کریں۔Incoloy 890ہائی کلورائڈز، زیادہ درجہ حرارت، یا جب تیزاب کی مقدار میں اتار چڑھاؤ آتا ہے تو شدید مخلوط تیزاب کی خدمت کے لیے۔
For the most aggressive conditions (e.g., boiling mixed acids with >10,000 ppm Cl⁻)، اعلیٰ مرکب جیسے C-276 (UNS N10276) کی اب بھی ضرورت ہو سکتی ہے، لیکن 890 ایک سرمایہ کاری مؤثر انٹرمیڈیٹ آپشن پیش کرتا ہے۔
4. سوال: Incoloy 864 اور Incoloy 890 سیملیس پائپوں کے لیے ویلڈنگ کی ضروریات اور فلر میٹل کی سفارشات کیا ہیں، اور کیا ان کے لیے ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بعد کی ضرورت ہے؟
A:
Incoloy 864 اور 890 دونوں کو اچھی ویلڈیبلٹی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، لیکن ان کے مختلف مرکب عناصر کو مخصوص نقطہ نظر کی ضرورت ہوتی ہے۔
ویلڈنگ انکولی 864:
عمل:GTAW (TIG)، GMAW (MIG)، اور SMAW (اسٹک) سبھی موزوں ہیں۔
فلر دھات:ERNiCrMo-10 (Inconel 686) یا ERNiCrMo-4 (C-276) کو ترجیح دی جاتی ہے۔ یہ ہائی مولیبڈینم فلرز بیس میٹل کے مساوی پٹنگ مزاحمت کو برقرار رکھتے ہیں۔
متبادل فلر:ERNiCrMo-3 (Inconel 625) کم اہم ایپلی کیشنز کے لیے قابل قبول ہے، لیکن مولبڈینم کا کم مواد (ERNiCrMo-10 میں 8–10% بمقابلہ. 15–16%) ویلڈ میٹل میں پٹنگ مزاحمت کو کم کرتا ہے۔
احتیاطی تدابیر:
پری ہیٹنگ کی ضرورت نہیں ہے۔
انٹر پاس درجہ حرارت 150 ڈگری (300 ڈگری ایف) سے کم یا اس کے برابر
نائٹروجن کے نقصان کو روکنے اور حساسیت سے بچنے کے لیے کم ہیٹ ان پٹ (1.5 kJ/mm سے کم یا اس کے برابر)
آکسیڈیشن کو روکنے کے لیے روٹ پاسز کے لیے ضروری آرگن کے ساتھ بیک- صاف کرنا
پوسٹ - ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ (PWHT) برائے 864:
عام طور پرضرورت نہیں ہے. زیادہ تر FGD اور سمندری ایپلی کیشنز کے لیے الائے بطور ویلڈڈ حالت میں-مستحکم رہتا ہے۔ تاہم، اگر زیادہ سے زیادہ سنکنرن مزاحمت کی ضرورت ہو (مثال کے طور پر، انتہائی تیزابیت والے کلورائد کی خدمت کے لیے)، 1100–1150 ڈگری پر ایک محلول اینیل جس کے بعد تیزی سے ٹھنڈا ہو، مکمل سنکنرن مزاحمت کو بحال کر سکتا ہے۔ یہ فیلڈ ویلڈز کے لیے شاذ و نادر ہی عملی ہے۔
ویلڈنگ Incoloy 890:
فلر دھات:ERNiCrMo-10 (Inconel 686) ترجیحی میچ ہے۔ ERNiCrMo-3 (625) کم شدید سروس کے لیے قابل قبول ہے۔
خصوصی تحفظات:زیادہ کرومیم (24–28%) اور سلکان (0.2–0.8%) مواد 864 کے مقابلے میں 890 کو گرم کریکنگ کا تھوڑا زیادہ خطرہ بناتا ہے۔ خطرے کو کم کرنے کے لیے:
کاربن کو جوڑنے اور کریکنگ کی حساسیت کو کم کرنے کے لیے زیادہ نائوبیم مواد کے ساتھ فلر کا استعمال کریں (ERNiCrMo-3 میں 3.15–4.15% Nb ہے)
مناسب مشترکہ ڈیزائن کے ذریعے ویلڈ کی روک تھام کو کم سے کم کریں۔
کم گرمی کا ان پٹ لگائیں اور بُننے کے بجائے سٹرنگر موتیوں کا استعمال کریں۔
پہلے سے گرم کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔انٹرپاس درجہ حرارت 150 ڈگری سے کم یا اس کے برابر۔
PWHT برائے 890:
زیادہ تر کیمیائی عمل کی ایپلی کیشنز کے لیے ضروری نہیں ہے۔ تاہم، اگر ویلڈنگ سے پہلے پائپ پر بہت زیادہ ٹھنڈا کام کیا گیا ہو (مثلاً، سخت رداس کی طرف جھکا ہوا ہو)، 1100–1150 ڈگری پر ایک پوسٹ-ویلڈ سلوشن اینیل لچک کو بحال کر سکتا ہے۔ اس کے بعد تیز ٹھنڈک (پتلے حصوں کے لیے پانی بجھانا، بھاری دیواروں کے لیے زبردستی ہوا) کے بعد ہونا چاہیے۔
دونوں مرکب کے لئے مشترکہ ضرورت:کھٹی سروس (NACE MR0175/ISO 15156) میں، کسی بھی ویلڈ کی سختی کی جانچ ہونی چاہیے۔ دونوں مرکب عام طور پر بطور ویلڈڈ حالت میں 35 HRC سے کم یا اس کے برابر کی ضرورت کو پورا کرتے ہیں، لیکن تصدیق لازمی ہے۔
5. سوال: کن مخصوص صنعتی ایپلی کیشنز میں Incoloy 864 اور Incoloy 890 سیملیس پائپ لازمی ہیں، اور لائف سائیکل کی لاگت کا متبادل مرکب سے کیسے موازنہ کیا جاتا ہے؟
A:
یہ مرکب الگ الگ جگہوں پر قابض ہوتے ہیں جہاں نچلے مرکب ناکام ہوجاتے ہیں لیکن اعلی-نکل سپر الائے ختم-مخصوص اور بہت مہنگے ہوتے ہیں۔
Incoloy 864 - لازمی درخواستیں:
فلو گیس ڈیسلفرائزیشن (FGD) جذب کرنے والا سپرے ہیڈر اور سلوری پائپنگ
کم پی ایچ، ہائی کلورائڈز، اور مسخ کرنے والی فلائی ایش کے ذرات کا امتزاج مہینوں میں 316L کو تباہ کر دیتا ہے۔
864 C-276 کی قیمت کے تقریباً 60–70% پر ضروری PREN (35–38) فراہم کرتا ہے۔
FGD اہم اجزاء کے لیے صنعتی معیار فی EPRI ہدایات۔
میرین ایگزاسٹ اسکربرز (اوپن-لوپ سسٹم)
سمندری پانی پر مبنی اسکربنگ SO₂ جذب سے کم پی ایچ کے ساتھ کلورائڈز> 20,000 ppm تخلیق کرتی ہے۔
864 سمندری نشوونما کے تحت عام سنکنرن اور شگاف کے حملے دونوں کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔
اہم قیمت کی بچت پر مہنگے ٹائٹینیم یا C-276 کی جگہ لے لیتا ہے۔
گودا اور کاغذی بلیچ پلانٹس (کلورین ڈائی آکسائیڈ کے مراحل)
کلورین ڈائی آکسائیڈ بلیچنگ انتہائی آکسیڈائزنگ، کلورائد-سے بھرپور حالات پیدا کرتی ہے۔
864 ان ماحول میں 317L اور یہاں تک کہ 904L سے بھی آگے ہے۔
Incoloy 890 - لازمی درخواستیں:
دھاتی اچار کی لائنیں (مخلوط ایسڈ ٹینک اور پائپنگ)
اچار کے محلول میں نائٹرک ایسڈ (10–25%)، ہائیڈرو فلورک ایسڈ (1–5%)، اور پانی کو ری سائیکل کرنے سے زیادہ کلورائیڈ ہوتے ہیں۔
890 کا ہائی کرومیم (24–28%) نائٹرک ایسڈ کے خلاف مزاحمت کرتا ہے، جب کہ مولیبڈینم (4–6%) اور تانبا (1–2%) کم کرنے والے اجزاء کو سنبھالتے ہیں۔
316L تیزی سے ناکام ہو جاتا ہے۔ 904L میں ناکافی کرومیم ہے؛ 890 ایک لاگت-موثر حل فراہم کرتا ہے۔
ایسڈ کی بازیابی اور تخلیق نو کے پودے خرچ کیے گئے۔
متغیر ریڈوکس صلاحیت کے ساتھ اعلی-درجہ حرارت (90–150 ڈگری) مرتکز تیزاب۔
890 کا سلکان اضافہ اتار چڑھاؤ کے حالات میں غیر فعال فلم کو مستحکم کرتا ہے۔
C-276 جیسے اعلی-قیمت والے مرکب کے لیے براہ راست متبادل۔
کیمیکل ٹینکرز (تیزاب کے سامان کے لیے IMO قسم II کے برتن)
کچھ درجہ بندی کرنے والی سوسائٹیاں 890 کو منظور کرتی ہیں کارگو ٹینکوں کے لیے جو مخلوط تیزابی فضلہ لے جاتے ہیں۔
نکل 200 یا C-276 سے بہتر ویلڈیبلٹی اور کم قیمت فراہم کرتا ہے۔
لائف سائیکل لاگت کا موازنہ (5 سالہ سروس، 6″ کا 100m شیڈول 40 پائپ):
| کھوٹ | مواد کی قیمت | تنصیب | متوقع زندگی | تبدیلی کی لاگت | 5 سال کا کل |
|---|---|---|---|---|---|
| 316L | $5,000 | $8,000 | 0.5 سال | $13,000 × 10 = $130,000 | $143,000 |
| 904L | $25,000 | $8,000 | 2 سال | $33,000 × 2.5 = $82,500 | $115,500 |
| 864 | $40,000 | $10,000 | 15+ سال | $0 | $50,000 |
| 890 | $55,000 | $10,000 | 20+ سال | $0 | $65,000 |
| C-276 | $120,000 | $15,000 | 25+ سال | $0 | $135,000 |
نتیجہ:شدید FGD سروس کے لیے، 864 بہترین لائف سائیکل ویلیو پیش کرتا ہے۔ ہائی کلورائڈز کے ساتھ مخلوط تیزاب کی خدمت کے لیے، 890 اکثر کارکردگی اور لاگت کے درمیان بہترین توازن ہوتا ہے۔ دونوں مرکبات C-276 کے اعلیٰ پریمیم سے گریز کرتے ہوئے قابل اعتماد سروس فراہم کرتے ہیں جہاں معیاری سٹینلیس سٹیل مہینوں میں ناکام ہو جاتے ہیں۔
