وہ کون سی مخصوص ایپلی کیشنز ہیں جہاں Incoloy 800H راؤنڈ سیملیس ٹیوب

1. Q: Incoloy 800, 800H، اور 800HT گول سیملیس ٹیوبوں کے درمیان کیمیائی ساخت، حرارت کے علاج، اور کریپ کی طاقت میں بنیادی فرق کیا ہیں؟

A:
تینوں درجات ایک ہی نکل-آئرن-کرومیم سسٹم (Ni 30–35%, Cr 19–23%, Fe بیلنس) پر مبنی ہیں، لیکن کاربن کے مواد، اناج کے سائز، اور ورن میں کنٹرول شدہ فرق-سخت کرنے والے عناصر اعلی درجے کی خدمت کے لیے الگ کارکردگی کی سطح بناتے ہیں-۔

Incoloy 800 (UNS N08800):

کاربن کا مواد: 0.10% سے کم یا اس کے برابر (کوئی کم حد نہیں)

اناج کا سائز: کوئی خاص ضرورت نہیں (عام طور پر ٹھیک-دانے والا)

ایلومینیم + ٹائٹینیم: 0.15–0.60%

مضبوط بنانے کا طریقہ کار:محدود کاربائیڈ ورن کے ساتھ ٹھوس-حل

عام رینگنے کی طاقت (700 ڈگری پر 100,000 گھنٹے ٹوٹنا):≈ 35 ایم پی اے

زیادہ سے زیادہ سروس درجہ حرارت:600 ڈگری (1112 ڈگری F) لوڈ-بریڈنگ ایپلی کیشنز کے لیے

Incoloy 800H (UNS N08810):

کاربن مواد: 0.05–0.10% (سختی سے کنٹرول)

اناج کا سائز: کم از کم ASTM نمبر. 5 (موٹے اناج)

ایلومینیم + ٹائٹینیم: 0.15–0.60%

مضبوط بنانے کا طریقہ کار:اناج کی حدود پر کنٹرول شدہ اناج کا سائز + یکساں M₂₃C₆ کاربائیڈ کی بارش

عام رینگنے کی طاقت (700 ڈگری پر 100,000 گھنٹے ٹوٹنا):≈ 55 ایم پی اے

زیادہ سے زیادہ سروس درجہ حرارت:900 ڈگری (1652 ڈگری ایف)

Incoloy 800HT (UNS N08811):

کاربن مواد: 0.06–0.10%

اناج کا سائز: کم از کم ASTM نمبر. 5

ایلومینیم + ٹائٹینیم: 0.85–1.20٪ (نمایاں طور پر زیادہ)

مضبوط بنانے کا طریقہ کار:موٹے اناج + M₂₃C₆ کاربائڈز + ٹھیک Ti(C,N) کاربونیٹرائڈز جو موٹے ہونے کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں

عام رینگنے کی طاقت (700 ڈگری پر 100,000 گھنٹے ٹوٹنا):≈ 70 ایم پی اے

زیادہ سے زیادہ سروس درجہ حرارت:980 ڈگری (1796 ڈگری ایف)

اہم مینوفیکچرنگ فرق:
800 کو عام طور پر حل میں فراہم کیا جاتا ہے-اینیلڈ حالت (1100–1200 ڈگری، تیز ٹھنڈا) بغیر مزید گرمی کے علاج کے یہ اعلی-درجہ حرارت اینیل کاربائڈز کو تحلیل کرتا ہے اور اناج کو کنٹرول میں بڑھنے دیتا ہے، جو رینگنے کی مزاحمت کے لیے ضروری ہے۔

انتخاب کی رہنمائی:

استعمال کریں۔800600 ڈگری سے کم سروس کے لیے جہاں رینگنا کوئی تشویش نہیں ہے۔

استعمال کریں۔800Hجامد بوجھ کے تحت 600-900 ڈگری کے درمیان سروس کے لیے۔

استعمال کریں۔800HTسب سے زیادہ مطالبہ کرنے والے اعلی-درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز (ایتھیلین کریکنگ، سٹیم میتھین ریفارمنگ) یا جہاں تھرمل سائیکلنگ شدید ہے۔

---

2. Q: Incoloy 800H/800HT گول سیملیس ٹیوب سٹیم میتھین ریفارمنگ (SMR) فرنس آؤٹ لیٹ پگٹیلز اور ٹرانسفر لائنز کے لیے ترجیحی مواد کیوں ہے؟

A:
سٹیم میتھین ریفارمنگ (SMR) ہائیڈروجن کی پیداوار کے لیے بنیادی صنعتی عمل ہے۔ آؤٹ لیٹ پگٹیلز اور ٹرانسفر لائنیں 800–950 ڈگری (1472–1742 ڈگری F) کے درجہ حرارت اور 15–35 بار کے دباؤ پر ریڈیئنٹ سیکشن سے اصلاح شدہ گیس (H₂, CO, CO₂, H₂O, بقایا CH₄) لے جاتی ہیں۔ یہ حالات رینگنے، تھرمل تھکاوٹ، اور سنکنرن چیلنجوں کا ایک انوکھا امتزاج بناتے ہیں۔

کیوں 800H / 800HT کی وضاحت کی گئی ہے:

1. درجہ حرارت پر کریپ ٹوٹنے کی طاقت:
SMR آؤٹ لیٹ پائپنگ درجہ حرارت پر مستقل اندرونی دباؤ (ہوپ اسٹریس) کا تجربہ کرتی ہے جہاں زیادہ تر مرکبات تیزی سے بگڑ جاتے ہیں۔ 800H/800HT کا کنٹرول شدہ کاربن اور موٹے اناج کا ڈھانچہ 900 ڈگری پر تقریباً 40-50 MPa کی 100,000 گھنٹے کی کریپ پھٹنے کی طاقت فراہم کرتا ہے۔ یہ ڈیزائنرز کو محفوظ تناؤ کی سطح کے ساتھ مناسب دیوار کی موٹائی (عام طور پر 4–8 انچ پائپنگ کے لیے 4–8 ملی میٹر) استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

2. تھرمل تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت:
SMR بھٹیوں کو بار بار سٹارٹ اپ اور شٹ ڈاؤن (کبھی کبھی دیکھ بھال کے لیے ہفتہ وار) سے گزرنا پڑتا ہے۔ موٹے-800H/800HT کا ڈھانچہ باریک-دانے دار 800 سے بہتر تھرمل تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت فراہم کرتا ہے۔ زیادہ نکل کا مواد (30–35%) طویل مدتی عمر کے بعد بھی لچک کو برقرار رکھتا ہے-، تھرمل سائیکل کے دوران ٹوٹنے والے فریکچر کو روکتا ہے۔

3. کاربرائزیشن مزاحمت:
اصلاح شدہ گیس میں کاربن مونو آکسائیڈ اور میتھین ہوتا ہے، جو بہت سے مرکب دھاتوں کو کاربرائز کر سکتا ہے، جس کی وجہ سے جھریاں پڑتی ہیں اور شگاف پڑتے ہیں۔ Incoloy 800H/800HT ایک مستحکم، آہستہ-بڑھتا ہوا Cr₂O₃ پیمانہ بناتا ہے جو کاربن کے داخلے کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔ کنٹرول شدہ سلیکون مواد (عام طور پر 0.3–0.7%) ذیلی-پیمانہ SiO₂ پرت بنا کر کاربرائزیشن مزاحمت کو مزید بڑھاتا ہے۔

4. آکسیکرن مزاحمت:
19–23% کرومیم مواد اعلی-درجہ حرارت کے آکسیکرن کے خلاف بہترین مزاحمت فراہم کرتا ہے۔ بھاپ کی موجودگی میں بھی (جو کچھ مرکب دھاتوں کے آکسیکرن کو تیز کر سکتا ہے)، 800H/800HT حفاظتی پیمانے کو برقرار رکھتا ہے۔

5. فیبریکیبلٹی:
ایس ایم آر پگٹیلز کو پیچیدہ موڑ اور ویلڈمنٹ کی ضرورت ہوتی ہے. 800H/800HT ٹیوبیں ٹھنڈی یا گرم جھکی ہوسکتی ہیں، اور معیاری تکنیک (ERNiCr-3 فلر کے ساتھ GTAW) کا استعمال کرتے ہوئے ویلڈیڈ کی جاسکتی ہیں۔ ویلڈ کے بعد ہیٹ ٹریٹمنٹ کی ضرورت نہیں ہے، فیلڈ فیبریکیشن کو آسان بنانا۔

ناکامی کے طریقوں سے گریز کیا گیا:

800 (باریک-دانے دار)اناج کی باؤنڈری سلائیڈنگ کی وجہ سے 2-3 سال کے اندر رینگنا ٹوٹنے کا شکار ہو جائے گا۔

310 سٹینلیس سٹیلکاربرائز ہو جائے گا اور 12-18 ماہ کے اندر ٹوٹ جائے گا۔

کھوٹ 600اسی طرح کارکردگی کا مظاہرہ کرے گا لیکن نمایاں طور پر زیادہ قیمت پر۔

فیلڈ تجربہ:
Incoloy 800HT سیملیس ٹیوبیں دنیا بھر میں ہائیڈروجن پلانٹس میں SMR pigtails کے لیے معیاری ہیں، جن کی عام سروس کی زندگی 8-12 سال ہے۔ تبدیلی عام طور پر تباہ کن ناکامی کی بجائے 80,000-100,000 گھنٹے کے بعد کریپ ڈسٹورشن (بلجنگ) یا تھرمل تھکاوٹ کی وجہ سے ہوتی ہے۔

---

3. سوال: Incoloy 800H / 800HT راؤنڈ سیملیس ٹیوبوں میں شامل ہونے کے لیے تجویز کردہ ویلڈنگ کے طریقے اور فلر میٹلز کیا ہیں، اور کیا پوسٹ-ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ کی ضرورت ہے؟

A:
Incoloy 800H اور 800HT عام آرک ویلڈنگ کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے آسانی سے ویلڈ کے قابل ہیں، لیکن اعلی-درجہ حرارت کی طاقت کو برقرار رکھنے کے لیے فلر دھات کا مناسب انتخاب اور تکنیک ضروری ہے۔

ویلڈنگ کے عمل:

GTAW (TIG)– پتلی-وال ٹیوب اور روٹ پاسز کے لیے ترجیح دی جاتی ہے۔ گرمی کے ان پٹ اور ویلڈ پول کا بہترین کنٹرول فراہم کرتا ہے۔

GMAW (MIG)- موٹی دیواروں پر بھرنے اور ٹوپی گزرنے کے لیے موزوں۔

SMAW (چھڑی)- فیلڈ ویلڈنگ کے لیے قابل قبول جہاں GTAW آلات دستیاب نہ ہوں۔

فلر دھات کی سفارشات:

800H سے 800H ویلڈنگ کے لیے:ERNiCr-3 کی سفارش کی جاتی ہے۔ یہ تقریباً 70-80% نکل، 20% کرومیم، اور 2-3% نیبیم کے ساتھ ایک ویلڈ میٹل فراہم کرتا ہے۔ نکل کا اعلیٰ مواد نرمی کو برقرار رکھتا ہے، جبکہ نائوبیم گرم کریکنگ کو روکتا ہے۔

800H سے مختلف دھاتوں کی ویلڈنگ کے لیے (مثلاً، سٹینلیس سٹیل 310 یا 347):
ERNiCr-3 یا ERNiCrFe-6 استعمال کریں۔ ہائی نکل فلر مرکب دھاتوں کے درمیان تفریق تھرمل توسیع کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔

ویلڈنگ کی احتیاطی تدابیر:

پہلے سے گرم کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔– پہلے سے گرم کرنا غیر ضروری ہے اور یہ گرمی-متاثرہ زون (HAZ) میں اناج کے کھردرے کو فروغ دے سکتا ہے۔

انٹرپاس درجہ حرارت- 150 ڈگری (300 ڈگری ایف) سے نیچے رکھیں۔ حد سے زیادہ انٹرپاس درجہ حرارت حساسیت یا کاربائیڈ کی ناپسندیدہ بارش کا سبب بن سکتا ہے۔

کم گرمی کا ان پٹ- 0.5–1.5 kJ/mm استعمال کریں۔ سٹرنگر موتیوں کی مالا (بُنائی نہیں) اور متعدد باریک پاسز بہترین مائیکرو سٹرکچر تیار کرتے ہیں۔

واپس-صاف کرنا– ٹیوب ویلڈنگ کے لیے، روٹ پاس کے آکسیڈیشن کو روکنے کے لیے آرگن سے بیک- صاف کریں۔ آکسائڈائزڈ جڑ موتیوں نے رینگنے کی طاقت کو کم کر دیا ہے.

شیلڈنگ گیس- GTAW کے لیے 100% آرگن۔ GMAW کے لیے، دخول کو بہتر بنانے کے لیے argon-ہیلیم مرکب (75% Ar + 25% He) استعمال کریں۔

پوسٹ- ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ (PWHT):
عام طور پر ضرورت نہیں ہے۔800H/800HT ٹیوبوں کے لیے اعلی-درجہ حرارت کی خدمت۔ جیسا کہ - ویلڈیڈ ڈھانچہ زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے مناسب کریپ طاقت کو برقرار رکھتا ہے۔

تاہم، PWHT (1150-1200 ڈگری پر حل اینیلنگ جس کے بعد تیز ٹھنڈک ہوتی ہے) کے لیے مخصوص کیا جا سکتا ہے:

بہت زیادہ ٹھنڈی-کام کرنے والی ٹیوب جسے بعد میں ویلڈیڈ کیا جاتا ہے (لچکتا بحال کرتا ہے)

وہ اجزاء جو ویلڈ کے علاقے میں زیادہ سے زیادہ رینگنے والی طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔

شدید تھرمل سائیکلنگ کے ساتھ سروس کی شرائط (PWHT ویلڈ مائکرو اسٹرکچر کو ہم آہنگ کرتا ہے)

اہم نوٹ:اگر PWHT انجام دیا جاتا ہے تو، پوری ٹیوب اسمبلی کو گرمی-کا یکساں علاج کیا جانا چاہیے۔ لوکلائزڈ پی ڈبلیو ایچ ٹی (مثلاً، ویلڈ کی ٹارچ ہیٹنگ) غیر موثر ہے اور یہ اناج کی مقامی افزائش یا بگاڑ کا سبب بن سکتا ہے۔

NACE کی ضرورت:800H/800HT عام طور پر کھٹی گیلی سروس میں استعمال نہیں ہوتے ہیں۔ ہائی-درجہ حرارت ہائیڈروجن سروس (مثلاً، ریفارمر آؤٹ لیٹ) کے لیے، کوئی NACE پابندیاں لاگو نہیں ہوتی ہیں۔

---

4. سوال: وہ کون سی مخصوص ایپلی کیشنز ہیں جہاں معیاری 800 پر Incoloy 800H راؤنڈ سیملیس ٹیوب لازمی ہے، اور کہاں 800H کے بجائے 800HT کی ضرورت ہے؟

A:
800، 800H، اور 800HT کے درمیان انتخاب آپریٹنگ درجہ حرارت، تناؤ کی سطح، اور متوقع سروس لائف پر منحصر ہے۔

800 سے زیادہ Incoloy 800H کو لازمی قرار دینے والی درخواستیں:

800H سے زیادہ Incoloy 800HT کو لازمی قرار دینے والی درخواستیں:

تقابلی خدمت زندگی کی مثال (950 ڈگری پر ایتھیلین کریکنگ فرنس TLE، 5 MPa):

لاگت-فائدے کا تجزیہ:
800HT سیملیس ٹیوب کی قیمت عام طور پر 800H سے 10–20% زیادہ ہوتی ہے، لیکن توسیعی سروس لائف (اکثر دوگنا) اسے اہم، مشکل-جزوں کو تبدیل کرنے-کے لیے لاگت-مؤثر بناتی ہے۔ معتدل درجہ حرارت (600–750 ڈگری) پر آسانی سے قابل رسائی پائپنگ کے لیے، 800H معیاری انتخاب رہتا ہے۔

انگوٹھے کے انتخاب کا اصول:

T <600 ڈگری، کوئی رینگنا تشویش نہیں → 800

600 ڈگری < T < 850 ڈگری، مسلسل سروس → 800H

T > 850 ڈگری، یا تھرمل سائیکلنگ، یا > 5 MPa تناؤ →800HT

T > 950 ڈگری →800HT کم از کم ہے؛ انتہائی حالات کے لیے کاسٹ الائے یا ریفریکٹری دھاتوں پر غور کریں۔

---

5. سوال: Incoloy 800H اور 800HT گول سیملیس ٹیوبوں کے لیے گرمی کے علاج کے اہم تقاضے کیا ہیں، اور وہ مائیکرو اسٹرکچر اور خصوصیات کو کیسے متاثر کرتے ہیں؟

A:
بہت سے ترسیب-سخت کرنے والے مرکب دھاتوں کے برعکس، Incoloy 800H اور 800HT اپنی رینگنے والی طاقت کو کنٹرول شدہ اناج کے سائز اور کاربائیڈ کی تقسیم کے ذریعے حاصل کرتے ہیں، نہ کہ عمر بڑھنے کے ذریعے۔ تاہم، مناسب حل annealing اہم ہے.

حل اینیلنگ - گرمی کا اہم علاج:

Incoloy 800H کے لیے:

درجہ حرارت:1150–1200 ڈگری (2100–2190 ڈگری ایف)

وقت:15-60 منٹ (دیوار کی موٹائی پر منحصر ہے)

کولنگ:تیز (پانی بجھانا یا زبردستی ہوا)

نتیجے میں اناج کا سائز:کم از کم ASTM نمبر. 5 (موٹے)

Incoloy 800HT کے لیے:

درجہ حرارت:1150–1200 ڈگری (2100–2190 ڈگری ایف)

وقت:15-60 منٹ

کولنگ:تیز (عام طور پر پانی بجھانا ضروری ہے)

نتیجے میں اناج کا سائز:کم از کم ASTM نمبر. 5، یکساں Ti(C,N) کاربونیٹرائڈز کے ساتھ

یہ مخصوص گرمی کا علاج کیوں ضروری ہے:

اناج کے سائز کا کنٹرول– اعلی-درجہ حرارت اینیل تمام کاربائڈز کو تحلیل کرتا ہے اور اناج کو مخصوص موٹے سائز تک بڑھنے دیتا ہے (ASTM نمبر. 5 تقریباً 64–128 µm اوسط قطر کے مساوی ہے)۔ موٹے دانے اناج کی حدود کے رقبے کو کم کرتے ہیں، جو کہ اعلی درجہ حرارت پر بنیادی کریپ میکانزم - سلائیڈنگ کو کم کرتا ہے۔

کاربائیڈ کی تحلیل اور تکرار- حل اینیلنگ کے دوران، تمام M₂₃C₆ کاربائڈز تحلیل ہو جاتے ہیں۔ ٹھنڈا ہونے پر، باریک کاربائیڈز اناج کی حدود کے ساتھ یکساں طور پر دہراتی ہیں۔ یہ کاربائڈس پن کی نقل مکانی کرتے ہیں اور خدمت کے دوران اناج کی حدود کی نقل و حرکت کو روکتے ہیں۔

کاربونیٹرائڈ کی تشکیل (صرف 800HT)- 800HT میں اعلی ٹائٹینیم اور ایلومینیم مواد ٹھنڈک کے دوران مستحکم Ti(C,N) کاربونیٹرائڈز بناتا ہے۔ یہ ذرات کرومیم کاربائیڈز کے مقابلے میں کھردرے ہونے کے لیے بہت زیادہ مزاحم ہیں، جو کہ 50,000–100,000 گھنٹے کی سروس کے بعد بھی طویل-مقدار کی طاقت فراہم کرتے ہیں۔

گرمی کے غلط علاج کے نتائج:

کیا پوسٹ-سروس ہیٹ ٹریٹمنٹ ممکن ہے؟
طویل-ٹرم سروس کے بعد (مثلاً 850 ڈگری پر 50,000 گھنٹے)، کاربائیڈ کا ڈھانچہ کھردرا ہو جاتا ہے، اور رینگنے کی طاقت کم ہو جاتی ہے۔ نظریاتی طور پر ری-حل اینیلنگ کے ذریعے خصوصیات کو بحال کرنا ممکن ہے، لیکن انسٹال شدہ ٹیوب کے لیے یہ شاذ و نادر ہی عملی ہوتا ہے کیونکہ:

سائز اور جیومیٹری کی رکاوٹیں (بھٹی کی گنجائش)

آکسیکرن پیمانے کو ہٹانے کی ضروریات

دوبارہ گرم کرنے کے دوران مسخ ہونے کا خطرہ

لاگت (اکثر متبادل لاگت سے زیادہ)

عملی رہنمائی:

کوالیفائیڈ ملوں سے ہمیشہ 800H/800HT ٹیوب خریدیں۔جو اناج کے سائز اور حل اینیلنگ پیرامیٹرز کی تصدیق کرتا ہے۔

اضافی گرمی کا علاج نہ کریں۔تیار شدہ ٹیوبوں پر جب تک کہ مینوفیکچرر کے ذریعہ خاص طور پر منظور نہ ہو۔

اگر فیلڈ موڑنے یا تشکیل دینے کی ضرورت ہے۔حل میں آپریشن کریں 900-950 ڈگری پر تناؤ سے نجات کے بعد ٹھنڈا کام مکمل حل اینیلنگ کے مترادف نہیں ہے اور یہ رینگنے والی طاقت کو بحال نہیں کرے گا۔

معائنہ کی توثیق:
اہم ایپلی کیشنز (ایتھیلین کریکنگ، ایس ایم آر) کے لیے، مل ٹیسٹ سرٹیفکیٹ پر درج ذیل کی تصدیق کریں:

اناج کا سائز (ASTM نمبر. 5 کم از کم، ماپا فی ASTM E112)

کاربن کا مواد (0.05–0.10% 800H کے لیے؛ 0.06–0.10% 800HT کے لیے)

ایلومینیم + ٹائٹینیم (800H کے لیے 0.15–0.60%؛ 800HT کے لیے 0.85–1.20%)

کمرے کے درجہ حرارت اور بلند درجہ حرارت پر مکینیکل خصوصیات (اگر وضاحت کی گئی ہو)

حتمی نوٹ:800H اور 800HT عمر-سخت نہیں ہیں۔ کم-درجہ حرارت بڑھاپے کا علاج کرنے کی کوشش (مثلاً 600–700 ڈگری ) طاقت میں اضافہ نہیں کرے گی اور وقت سے پہلے کاربائڈز کو موٹے کرنے سے درحقیقت لچک کو کم کر سکتا ہے۔ صرف گرمی کا علاج جو اہمیت رکھتا ہے وہ ابتدائی حل اینیل ہے۔