Hastelloy C-22 سیملیس ٹیوب کیا ہے، اور اس کی کیمیائی ساخت اسے ٹیوب ایپلی کیشنز کے لیے C-276 سے کیسے مختلف کرتی ہے؟

1. سوال: Hastelloy C-22 سیملیس ٹیوب کیا ہے، اور اس کی کیمیائی ساخت اسے ٹیوب ایپلی کیشنز کے لیے C-276 سے کیسے ممتاز کرتی ہے؟

A: Hastelloy C-22، نامزد UNS N06022، ایک نکل-کرومیم-مولیبڈینم-ٹنگسٹن مرکب ہے جو خاص طور پر C-276 (UNS N102) کے مقابلے میں اعلی مقامی سنکنرن مزاحمت اور آکسیڈائزنگ تیزاب کی کارکردگی کے لیے تیار کیا گیا ہے۔ ہموار ٹیوب کی شکل میں، یہ انتہائی جارحانہ کیمیائی اور پیٹرو کیمیکل ماحول میں ہیٹ ایکسچینجرز، کنڈینسر، اور ہائی پریشر نلیاں کے لیے ترجیحی مواد ہے۔

کلیدی کیمیائی ساخت کا موازنہ:

ہموار ٹیوبوں کے لیے یہ کیوں اہمیت رکھتا ہے:

1. مقامی سنکنرن مزاحمت:
C-22 کسی بھی گھڑے ہوئے نکل الائے کے سب سے زیادہ اہم پٹنگ ٹمپریچر (CPT) اور کریٹیکل کرائس کورروشن ٹمپریچر (CCT) کی نمائش کرتا ہے۔ ASTM G48 ٹیسٹنگ میں (6% FeCl₃):

C-22: CPT> 120 ڈگری، CCT> 105 ڈگری۔

C-276: CPT 110-115 ڈگری، CCT 90-95 ڈگری

سمندری پانی، نمکین پانی، یا کلورائد{0}} آلودہ عمل کی ندیوں میں کام کرنے والی ہیٹ ایکسچینجر ٹیوبوں کے لیے، یہ 10-15 ڈگری فائدہ پٹنگ شروع ہونے سے پہلے سالوں کی اضافی سروس لائف کا ترجمہ کرتا ہے۔

2. آکسائڈائزنگ ایسڈ مزاحمت:
نائٹرک ایسڈ، کرومک ایسڈ، یا آکسیڈائزنگ پرجاتیوں پر مشتمل مخلوط تیزاب (Fe³⁺, Cu²⁺) میں، C-276 کو تیز سنکنرن کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ C-22 کا 22% کرومیم غیر فعال فلم کو مستحکم کرتا ہے، ان ماحول میں سنکنرن کی شرح کو 50-80% تک کم کرتا ہے۔

3. حرارتی استحکام:
C-22 ٹیوب پروسیسنگ اور ویلڈنگ کے دوران انٹرمیٹالک فیز ورن (µ فیز، P فیز) کے لیے نمایاں طور پر زیادہ مزاحم ہے۔ یہ ہموار ٹیوب مینوفیکچررز کو اجازت دیتا ہے:

لمبی ٹیوب کی لمبائی میں مسلسل میکانی خصوصیات حاصل کریں۔

محلول میں پتلی-دیواری ٹیوبیں فراہم کریں-بغیر کسی قسم کے جھنجھٹ کے خطرے کے۔

وسیع گرمی ان پٹ رواداری کے ساتھ ویلڈ C-22 ٹیوب شیٹس۔

4. ریگولیٹری قبولیت:
C-22 سیملیس ٹیوب سیکشن VIII، ڈویژن 1 کے بغیر فائر کیے جانے والے ہیٹ ایکسچینجرز اور سیکشن III جوہری اجزاء کے لیے منظور شدہ ہے۔ اس کا ASME کوڈ کیس اب بھی بلند درجہ حرارت کی خدمت کے لیے فعال ہے۔

سیملیس ٹیوب کا مخصوص فائدہ:
سیملیس C-22 ٹیوب ویلڈڈ ٹیوب میں موجود طول بلد ویلڈ سیون کو ختم کرتی ہے۔ ہائی پریشر، مہلک سروس، یا سائیکلک تھرمل تھکاوٹ کے لیے، بغیر کسی رکاوٹ کی تعمیر کلورائیڈ کے گڑھے اور تناؤ کے سنکنرن کریکنگ کے لیے سب سے زیادہ خطرے والے مقام کو ہٹاتی ہے۔

---

2. سوال: ہیٹ ایکسچینجر اور پریشر ایپلی کیشنز میں Hastelloy C-22 سیملیس ٹیوبوں کے لیے گورننگ ASTM وضاحتیں اور جہتی معیارات کیا ہیں؟

A: Hastelloy C-22 سیملیس ٹیوبیں ASTM کی مخصوص تصریحات کے تحت چلتی ہیں جو کہ ایپلی کیشن جنرل پریشر پائپنگ، ہیٹ ایکسچینجرز، یا ہائیڈرولک/انسٹرومینٹیشن ٹیوبنگ پر منحصر ہے۔

بنیادی تفصیلات:

ASTM B622 - ماسٹر تفصیلات:

ASTM B622 سیملیس نکل الائے پائپ اور ٹیوب کے لیے گورننگ اسٹینڈرڈ ہے، بشمول UNS N06022۔

کلیدی تقاضے:

جہتی معیارات:

ہیٹ ایکسچینجر ٹیوب کی تفصیلات (TEMA کلاس R, C, B):

سیملیس ٹیوب کے لیے اہم نوٹ:
ASTM B622 سیملیس ٹیوب کو سرد-ختم یا گرم-ختم حالت میں فراہم کیا جا سکتا ہے۔ کولڈ-تیار ٹیوب (مینڈریل کے اوپر کھینچی گئی) پیش کرتا ہے:

اعلی سطح کی تکمیل: 32–63 Ra عام۔

سخت جہتی رواداری: ±0.002 انچ۔ OD قابل حصول۔

زیادہ طاقت: ٹھنڈے کام سے پیداوار کی طاقت بڑھ جاتی ہے (ڈیزائن کے لیے اختیاری)۔

تاہم، اگر زیادہ سے زیادہ سنکنرن مزاحمت کی ضرورت ہو تو سرد-فائنل ٹیوب کو حتمی کولڈ ڈرائنگ کے بعد اینیل کیا جانا چاہیے۔ خریداروں کو خریداری کے آرڈرز پر "حل اینیلڈ" کی وضاحت کرنی ہوگی۔ جیسا کہ-نکالنے والی ٹیوب شدید corrosive سروس کے لیے موزوں نہیں ہے۔

---

3. سوال: کلورائیڈ سے لدی ہیٹ ایکسچینجر سروس میں C-276 پر C-22 سیملیس ٹیوبوں کے اہم پٹنگ اور کریائس سنکنرن فوائد کیا ہیں؟

A: C-22 اور C-276 سیملیس ٹیوبوں کے درمیان واحد سب سے اہم فرق کلورائڈ ماحول میں مقامی سنکنرن مزاحمت ہے۔ سمندری پانی، نمکین پانی، یا صنعتی کولنگ ٹاورز سے ٹھنڈا ہونے والے ہیٹ ایکسچینجرز کے لیے، یہ سروس لائف کا تعین کرتا ہے۔

مقداری موازنہ - ASTM G48 طریقہ D (6% FeCl₃):

کیوں C-22 C-276 سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے:

1. کرومیم اثر:
پٹنگ ریزسٹنس ایکوئیلنٹ نمبر (PREN) کا حساب اس طرح کیا جاتا ہے:

PREN=%Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N)

C-276: 16 + (3.3 × 16) = 16 + 52.8 = 68.8

C-22: 22 + (3.3 × 14) = 22 + 46.2 = 68.2

نوٹ: PREN تقریبا ایک جیسا ہے۔ تو کیوں CPT/CCT فائدہ؟

جواب: کریائس سنکنرن مزاحمت کا تعین مکمل طور پر PREN سے نہیں ہوتا ہے۔ کرومیم کم-پی ایچ، ہائی-کلورائڈ کریوس سلوشنز میں مولیبڈینم کے مقابلے میں غیر فعال فلم کو مستحکم کرنے میں زیادہ موثر ہے۔ C-22 کا 22% کرومیم ایک بار جب دراڑ شروع کر دیتا ہے تو اعلیٰ repassivation حرکیات فراہم کرتا ہے۔

2. ویلڈنگ کے دوران تھرمل استحکام:
جب ٹیوبوں کو C-22 ٹیوب شیٹس میں ویلڈ کیا جاتا ہے، تو C-22 کا گرمی سے متاثرہ زون (HAZ) C-276 HAZ سے زیادہ مقامی سنکنرن مزاحمت کو برقرار رکھتا ہے۔ C-22 کی دھیمی ورن کی حرکیات کا مطلب ہے کہ ویلڈنگ تھرمل سائیکل کے دوران اناج کی حدود میں مولیبڈینم/ٹنگسٹن کی کم کمی۔

ہیٹ ایکسچینجر ڈیزائن کے مضمرات:

1. ٹھنڈے پانی کا انتخاب:

C-276: تازہ پانی، علاج شدہ ٹھنڈا پانی، کم کلورائیڈ والا نمکین پانی کے لیے موزوں ہے۔

C-22: سمندری پانی، سمندری پانی، پیدا شدہ پانی، اور ہائی کلورائیڈ صنعتی فضلے کے لیے بغیر کسی ڈیریٹنگ کے موزوں۔

2. ٹیوب شیٹ کا مواد:

C-22 ٹیوبیں C-22 ٹیوب شیٹ یا C-276 ٹیوب شیٹ سے مماثل ہیں۔

اگر C-276 ٹیوب شیٹ کو C-22 ٹیوبوں کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے، تو ٹیوب شیٹ ٹیوب-ٹیوب شیٹ جوائنٹ پر کریائس کورروشن کے لیے کمزور لنک بن جاتی ہے۔

3. ڈیزائن کا درجہ حرارت:
C-22 کلورائڈ سروس میں اعلی ڈیزائن درجہ حرارت کی اجازت دیتا ہے:

C-276: سمندری پانی میں زیادہ سے زیادہ 120 ڈگری مسلسل۔

C-22: سمندری پانی میں زیادہ سے زیادہ 150 ڈگری مسلسل۔

4. ٹیوب وال کا انتخاب:
چونکہ C-22 زیادہ مؤثر طریقے سے پٹنگ شروع کرنے کے خلاف مزاحمت کرتا ہے، اس لیے ڈیزائنرز بعض اوقات باریک وال ٹیوبز (22 BWG بمقابلہ . 20 BWG) کو مساوی سروس لائف برقرار رکھتے ہوئے، حرارت کی منتقلی کو بہتر بناتے ہوئے اور مواد کی لاگت کو کم کرتے ہیں۔

فیلڈ کی کارکردگی:
ایف جی ڈی ایفلوئنٹ کولرز اور آف شور پلیٹ فارم سی واٹر کولرز میں، سی-22 سیملیس ٹیوبوں نے بغیر گڑھے کے 20+ سال کی سروس لائف کا مظاہرہ کیا ہے۔ ایک جیسی سروس میں C-276 ٹیوبوں کو عام طور پر 10-12 سال کے بعد پلگ لگانے یا تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ ٹیوب-ٹیوب شیٹ کی دراڑوں اور ذخائر کے نیچے مقامی حملے کی وجہ سے۔

---

4. سوال: ہیٹ ایکسچینجر فیبریکیشن میں Hastelloy C-22 سیملیس ٹیوبوں کے لیے ٹیوب موڑنے اور توسیع کی حدود کیا ہیں؟

A: C-22 سیملیس ٹیوبوں کو ہیٹ ایکسچینجر بنڈلز میں بنانے میں ٹیوب موڑنے (U-ٹیوبوں کے لیے) اور ٹیوب کی توسیع (ٹیوب شیٹس میں) شامل ہوتی ہے۔ C-22 کے اعلی کام کی سختی کی شرح اور موسم بہار کی واپسی کی خصوصیات کی وجہ سے دونوں آپریشن سٹینلیس سٹیل کے مقابلے میں زیادہ مانگتے ہیں۔

ٹیوب موڑنے (U-ٹیوبیں):

1. کم از کم موڑ کا رداس:

2. دیوار کا پتلا ہونا:

Extrados (بیرونی رداس): زیادہ سے زیادہ پتلا ہونا 15% (صنعت کی قبولیت کی حد)۔

If calculated thinning >15%، بھاری وال ٹیوب کے ساتھ شروع کریں (مثال کے طور پر، 20 BWG کے بجائے 18 BWG)۔

3. بہار-پیچھے:

C-22 کی پیداوار کی طاقت زیادہ ہے اور 316L سے کم ماڈیولس ہے۔

زیادہ-موڑنے والا زاویہ: عام طور پر 3–5 ڈگری اضافی موڑ کا زاویہ درکار ہوتا ہے۔

تصدیقی موڑ کے ٹیسٹ ہر ٹیوب سائز/دیوار کے امتزاج کے لیے لازمی ہیں۔

4. مینڈریل موڑنے:

موڑ ریڈی <2.5D کے لیے درکار ہے۔

چکنا کرنے والے کے ساتھ پالش مینڈریل (کلورین-مفت، سلفر-مفت)۔

گیلنگ کو روکنے کے لیے جوتوں کا صفایا C-22 لائن والے یا ایلومینیم کانسی کا ہونا چاہیے۔

5. موڑنے کے بعد تناؤ سے نجات:

شدید موڑ (<2D radius) induce >15٪ ٹھنڈا کام۔

C-22 کو زیادہ تر خدمات میں سنکنرن مزاحمت کے لیے تناؤ سے نجات کی ضرورت نہیں ہے۔

Exception: If the bent tube will be exposed to high-temperature chlorides (>150°C) or caustic (>100 ڈگری ، مکمل حل اینیلنگ (1120 ڈگری + پانی بجھانے) کی ضرورت ہے۔ یہ U-ٹیوب بنڈلوں کے لیے شاذ و نادر ہی عملی ہوتا ہے۔ لہذا، ان خدمات میں شدید موڑ سے بچیں.

ٹیوب کی توسیع (ٹیوب شیٹس میں رولنگ):

1. توسیع کا طریقہ:

مداری/روٹری توسیع (رولنگ) معیاری ہے۔

ہائیڈرولک توسیع (مثانے کی قسم) کو پتلی-وال C-22 ٹیوبوں کے لیے ترجیح دی جاتی ہے۔ یہ ٹیوب آئی ڈی کو سخت کیے بغیر یکساں ریڈیل سٹرین کا اطلاق کرتا ہے۔

2. رولنگ کے دوران سختی کا کام:

C-22 work hardens rapidly. Over-rolling raises tube ID hardness >35 HRC، کلورائڈز میں کشیدگی کے سنکنرن کریکنگ حساسیت میں اضافہ۔

ٹارک-کنٹرول رولنگ لازمی ہے۔ ہر ٹیوب OD/وال/ٹیوب شیٹ مواد کے امتزاج کے لیے تجرباتی ٹارک سیٹنگز تیار کی جانی چاہئیں۔

3. ٹیوب شیٹ ہول ختم:

125–250 Ra زیادہ سے زیادہ۔

ہموار تکمیل (<63 Ra) reduce grip; rougher finishes (>250 Ra) دراڑیں بنائیں۔

4. کرائس کنٹرول:

ٹیوب OD اور ٹیوب شیٹ کے سوراخ کے درمیان کنڈلی دراڑ ہیٹ ایکسچینجر میں سنکنرن کی سب سے زیادہ خطرناک جگہ ہے۔

کلورائڈ سروس میں C-22 کے لیے مکمل-گہرائی سے رولنگ (ٹیوب شیٹ کی موٹائی کے ذریعے) کی ضرورت ہے۔

سیل ویلڈنگ (ٹیوب کے چہرے پر فلیٹ ویلڈ) مہلک سروس یا شدید کلورائد ماحول کے لیے مخصوص ہے۔

5. ٹیوب کی توسیع کی اہلیت (TEMA):

نمونے کی توسیع کی جانی چاہئے۔

باہر نکالیں-ٹیسٹ: کم از کم 5 نمونے؛ قابل قبول پل-آؤٹ فورس فی TEMA RCB-7.31۔

مائیکرو سیکشن: ٹیوب کی دیوار میں کمی، خلا کی بندش، سخت محنت کا معائنہ کریں۔

6. چکنا:

کلورین-مفت، سلفر-مفت ٹیوب کو پھیلانے والا چکنا کرنے والا لازمی ہے۔

بقایا چکنا کرنے والے مادے کو توسیع کے بعد مکمل طور پر ہٹا دیا جانا چاہئے (ڈیگریسنگ، بھاپ کی صفائی)۔

عام ساخت کے نقائص:

---

5. سوال: Hastelloy C-22 سیملیس ٹیوبوں کے لیے کون سے غیر تباہ کن امتحان (NDE) کے طریقے کارآمد ہیں، اور عام طور پر کن نقائص کا سامنا کرنا پڑتا ہے؟

A: C-22 سیملیس ٹیوبوں کی غیر تباہ کن جانچ کوالٹی اشورینس اور سروس میں معائنہ کے لیے ضروری ہے۔ تاہم، C-22 کی آسٹینیٹک ساخت، باریک دانوں کا سائز، اور اعلی صوتی کشندگی مخصوص چیلنجز پیش کرتی ہے۔

مینوفیکچرنگ NDE (ASTM B622):

ASTM B622 ہائیڈرو سٹیٹک کے بدلے ہائیڈرو سٹیٹک ٹیسٹنگ یا غیر تباہ کن الیکٹرک ٹیسٹنگ کی اجازت دیتا ہے۔

1. ایڈی کرنٹ ٹیسٹنگ (ECT):

ٹیوب سائز 1/4" - 2" OD کے لیے معیاری طریقہ۔

بذریعہ-کوائل (گھیرنے والی کوائل) یا بوبن کوائل پروبس۔

تعدد: 1–10 kHz عام۔

حساسیت: وال نوچ (ASTM E243) کے ذریعے 5%- کا پتہ لگانے کی صلاحیت۔

حد: ہر ٹیوب کے سرے سے اختتامی اثر - 1" ناقابل تشریح ہے۔

2. الٹراسونک ٹیسٹنگ (UT):

OD/ID طول بلد خامیوں کے لیے روٹری UT (وسرجن، نارمل بیم)۔

دیوار کی موٹائی اور لیمینر نقائص کے لیے مرحلہ وار سرنی UT۔

تعدد: 5–15 میگاہرٹز۔

حساسیت: 5٪ دیوار کے نشان کا پتہ لگانے کے قابل۔

ECT پر فائدہ: کوئی حتمی اثر نہیں؛ مکمل لمبائی کا امتحان ممکن ہے۔

3. ریڈیوگرافک ٹیسٹنگ (RT):

لمبی ٹیوب کی لمبائی کے لئے عملی نہیں ہے۔

ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ ویلڈ امتحان کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

سروس NDE میں{{0}:

1. ریموٹ فیلڈ ایڈی کرنٹ (RFEC):

ان-سیٹو ہیٹ ایکسچینجر ٹیوب کے معائنہ کے لیے ترجیحی طریقہ۔

دیوار سے گھسنا- اوسط دیوار کے نقصان کی پیمائش کرتا ہے۔

حد: چھوٹی پٹنگ کے لیے حساس نہیں (<30% wall); better for general corrosion.

2. اندرونی روٹری انسپیکشن سسٹم (IRIS):

الٹراسونک طریقہ ڈوبی ہوئی گھومنے والے آئینے کا استعمال کرتے ہوئے۔

باقی دیوار کی موٹائی اور گڑھے کی گہرائی کی پیمائش کے لیے سب سے درست۔

تعدد: 10-20 میگاہرٹز۔

حد: آہستہ (1-2 انچ فی سیکنڈ)؛ کلین ٹیوب ID کی ضرورت ہے۔

3. مقناطیسی بہاؤ رساو (MFL):

C-22 پر لاگو نہیں ہوتا۔ C-22 غیر مقناطیسی ہے (پارگمیتا<1.02). MFL requires ferromagnetic material.

C-22 سیملیس ٹیوبوں میں عام نقائص:

مثبت مواد کی شناخت (PMI):

C-22 سیملیس ٹیوبز فی API 578 اور صنعت کی بہترین مشق کے لیے لازمی ہے۔

طریقہ: ایکس-رے فلوروسینس (XRF)۔
تصدیق: 100% ٹیوبیں (اہم خدمت) یا شماریاتی نمونہ۔
تصدیق کے لیے اہم عناصر:

کرومیم: 20.0–22.5%۔

Molybdenum: 12.5–14.5%

کم کرومیم یا مولیبڈینم جعلی مواد کی نشاندہی کرتا ہے۔

PMI کی حد: XRF مخلوط سکریپ میں کاربن، ٹنگسٹن کا درست طریقے سے پتہ نہیں لگا سکتا، یا C-22 کو C-276 سے فرق نہیں کر سکتا۔ مواد کی تصدیق کے لیے 代表性 کے نمونوں پر مکمل آپٹیکل ایمیشن اسپیکٹروسکوپی (OES) کی سفارش کی جاتی ہے۔

ہائیڈروسٹیٹک ٹیسٹنگ:

خصوصی غور - صوتی کشندگی:

C-22 میں کاربن سٹیل یا 316L سٹینلیس سٹیل سے زیادہ صوتی کشندگی ہے کیونکہ اس کے نکل سے بھرپور میٹرکس اور باریک اناج کی ساخت ہے۔ UT آلات کیلیبریشن C-22 حوالہ جات کے معیارات پر کی جانی چاہیے، نہ کہ سٹینلیس سٹیل کے معیارات پر۔ سٹینلیس سٹیل UT ریفرنس بلاکس کے استعمال کے نتیجے میں خامی کے سائز اور چھوٹنے والے نقائص کو کم سمجھا جاتا ہے۔

---