1. نکل 200 (یو این ایس این 02200) اور نکل 201 (یو این ایس این 02201) کے مابین بنیادی دھات کاری کا فرق کیا ہے ، اور یہ بظاہر معمولی ساختی فرق کیوں نکل 201 پلیٹ کو 600 ڈگری ایف (315 ڈگری) سے زیادہ اعلی - درجہ حرارت کی خدمت کے لازمی انتخاب کے ل the لازمی انتخاب بناتا ہے؟
The distinction is a landmark case in alloy design for microstructural stability. Both alloys are commercially pure nickel (>99.0 ٪ نی) ، لیکن کلیدی فرق زیادہ سے زیادہ کاربن مواد میں ہے۔
نکل 200 (N02200): کاربن کا مواد 0.15 ٪ تک ہے۔
نکل 201 (N02201): کاربن کا مواد زیادہ سے زیادہ 0.02 ٪ تک محدود ہے۔
اعلی - درجہ حرارت کا نتیجہ: گرافٹائزیشن
بلند درجہ حرارت پر (تقریبا 315 ڈگری / 600 ڈگری ایف سے زیادہ) ، نکل میٹرکس کے اندر ٹھوس حل میں کاربن موبائل بن جاتا ہے۔ نکل 200 میں ، اعلی کاربن کی سطح کاربن ایٹموں کو توسیع اور خدمت کے وقت میں اناج کی حدود میں گریفائٹ کے طور پر پھیلانے اور پھیلانے کے لئے کافی ڈرائیونگ فورس مہیا کرتی ہے۔
اس گرافیٹائزیشن کے عمل کے دو نقصان دہ اثرات ہیں:
امپٹ لیمنٹ: اناج کی حدود کے ساتھ ٹوٹنے والی گریفائٹ فلموں کی تشکیل سے استحکام اور اثر سختی کو شدید طور پر کم کیا جاتا ہے ، جس سے مادے کو تھرمل یا مکینیکل جھٹکے کے تحت کریک کرنے کا خطرہ ہوتا ہے۔
سنکنرن مزاحمت کا نقصان: مسلسل نکل میٹرکس میں خلل پڑتا ہے ، جو ممکنہ طور پر انٹرگرینولر سنکنرن کے لئے راستے پیدا کرتا ہے۔
نکل 201 کا اعلی استحکام:
کاربن کو 0.02 ٪ زیادہ سے زیادہ تک محدود کرکے ، گریفائٹ بارش کے لئے ڈرائیونگ فورس کو لازمی طور پر ختم کردیا گیا ہے۔ نکل 201 پلیٹ 315 ڈگری سے 540 ڈگری (600 ڈگری ایف سے 1000 ڈگری ایف) رینج میں لمبے - مدت کی نمائش کے بعد اپنی پختگی ، سختی اور تانے بانے کو برقرار رکھتی ہے۔ اس درجہ حرارت کے نظام میں کام کرنے والے پریشر برتن کے اجزاء کے ل It یہ واحد کوڈ - منظور شدہ انتخاب (فی ASME بوائلر اور پریشر برتن کوڈ) بناتا ہے جہاں خالص نکل کی منفرد خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے۔
نتیجہ: کمرے کے درجہ حرارت اور کریوجینک ایپلی کیشنز کے ل the ، مرکب اکثر تبادلہ ہوتے ہیں۔ کسی بھی ڈیزائن کے لئے 315 ڈگری سے زیادہ مستقل نمائش میں شامل ، نکل 201 پلیٹ متبادل نہیں ہے۔ تباہ کن ٹوٹنے والی ناکامی کو روکنے کے لئے یہ ایک ضرورت ہے۔
2. کلور میں - الکالی انڈسٹری برائے کاسٹک سوڈا (NaOH) پروڈکشن اور ہینڈلنگ کے لئے ، نکل 201 پلیٹ کو سونے - معیاری مواد جیسے بخارات کے جسموں ، پگھلے ہوئے نمک کے برتنوں ، اور منتقلی کی پائپنگ کو ختم کرنا ، یہاں تک کہ اعلی - کو ختم کرنا ، کیوں؟
کاسٹک سروس میں نکل 201 کا غلبہ اس کی وجہ سے سنکنرن مزاحمت ، مصنوع کی پاکیزگی ، اور گرم ، مرکوز الکلیس میں مکینیکل سالمیت کے بے مثال امتزاج کی وجہ سے ہے جو ایک ایسا ماحول ہے جو زیادہ تر دیگر دھاتوں کو تیزی سے خراب کرتا ہے۔
برتری کا طریقہ کار:
تناؤ کے سنکنرن کریکنگ (ایس سی سی) سے استثنیٰ: آسٹینیٹک سٹینلیس اسٹیل (جیسے ، 304 ، 316) کاسٹک کریکنگ کے لئے بدنام زمانہ حساس ہیں ، خاص طور پر 20 ٪ سے زیادہ کی تعداد اور 100 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت میں۔ نکل 201 عملی طور پر اس ناکامی کے موڈ سے محفوظ ہے ، یہاں تک کہ 50-73 ٪ کاسٹک اور پگھلے ہوئے ہائیڈرو آکسائیڈ سروس کو ابلتے ہوئے۔
کم اور پیش گوئی کرنے والی سنکنرن کی شرح: نکل الکلائن حلوں میں ایک مستحکم ، حفاظتی غیر فعال فلم تشکیل دیتا ہے۔ گرم ، مرکوز NaOH میں اس کی سنکنرن کی شرح انتہائی کم ہوتی ہے (اکثر<0.05 mm/year), allowing for thin-walled, long-life designs with a known, minimal corrosion allowance.
مصنوعات کی آلودگی کے خلاف مزاحمت: نکل آئن بہت سے عمل کے ل cat کاتالک زہر نہیں ہیں اور اعلی - طہارت کاسٹک کو رنگین یا ہراس نہیں کرتے ہیں۔ سٹینلیس اسٹیلز سے آئرن کے برعکس ، بہاو کیمیائی عمل میں نکل کی آلودگی اکثر زیادہ قابل برداشت ہوتی ہے۔
پگھلی ہوئی حالت میں کارکردگی: پگھلے ہوئے نمک برتنوں یا بخارات کے سب سے زیادہ حراستی مراحل جیسے ایپلی کیشنز کے لئے ، نکل 201 اپنی طاقت اور سطح کی استحکام کو برقرار رکھتا ہے جہاں سٹینلیس اسٹیل تباہ کن آکسائڈ اسکیلنگ اور اعلی سنکنرن کی شرحوں سے دوچار ہوں گے۔
مخصوص درخواستیں:
بخارات کے گولے اور کیلینڈریاس: وہ اہم برتن جہاں کاسٹک 30 ٪ سے 50 ٪ یا 73 ٪ تک مرکوز ہوتا ہے۔ نکل 201 پلیٹ کئی دہائیوں سے قابل اعتماد خدمت مہیا کرتی ہے۔
ٹرانسفر لائنز اور والوز: پروسیس یونٹوں کے مابین گرم ، مرتکز کاسٹک کے لئے۔
پگھلا ہوا کاسٹک آلات: حتمی فیوژن کے عمل کے لئے اینہائڈروس NAOH یا پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ (KOH) تیار کرنے کے لئے۔
معاشی جواز: اگرچہ نکل 201 پلیٹ کی ابتدائی لاگت زیادہ ہے ، لیکن اس کے قریب - صفر کی دیکھ بھال ، غیر منصوبہ بند ایس سی سی کی ناکامیوں کا خاتمہ ، اور 30+ سال کی زندگی کی زندگی کا نتیجہ کھڑے کاربن اسٹیل یا اعلی {3-}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} نیکل اسٹیلیس اسٹیل کے مقابلے میں بہت کم لاگت کا نتیجہ ہے۔
3۔ نکل 201 پلیٹ کو ویلڈنگ کرتے وقت بنیادی چیلنجز اور ضروری بہترین طریق کار کیا ہیں ، خاص طور پر پوروسٹی کے حساسیت کے بارے میں ، اور اس کی اعلی تھرمل چالکتا ویلڈ کے طریقہ کار کی وضاحتوں (WPs) کو کس طرح متاثر کرتی ہے؟
تجارتی لحاظ سے خالص نکل ویلڈنگ دھوکہ دہی سے چیلنجنگ ہے۔ اس کی ویلڈیبلٹی کے مسائل اس کی میٹالرجیکل پاکیزگی ، اعلی تھرمل چالکتا ، اور پگھلی ہوئی حالت میں کم روانی سے پیدا ہوتے ہیں۔
بنیادی چیلنج: پوروسٹی
یہ سب سے عام ویلڈ عیب ہے۔ اس کی وجوہات یہ ہیں:
گیس گھلنشیلتا تفریق: پگھلا ہوا نکل بڑی مقدار میں گیسوں (آکسیجن ، ہائیڈروجن) کو تحلیل کرسکتا ہے ، لیکن اس کی ٹھوس گھلنشیلتا بہت کم ہے۔ چونکہ ویلڈ پول تیزی سے مستحکم ہوتا ہے ، ان گیسوں کو بے دخل کردیا جاتا ہے ، اگر پھنسے تو سوراخ بناتے ہیں۔
آلودگی کے ذرائع: بنیادی مجرم یہ ہیں:
آکسیجن اور نائٹروجن: گیس کی ناکافی شیلڈنگ سے (مشعل کی ناقص تکنیک ، ڈرافٹس ، کم گیس کا بہاؤ)۔
ہائیڈروجن: گیسوں کو بچانے والی نمی ، فلر تار پر ، یا آلودہ بیس دھات (چکنائی ، تیل) پر نمی سے۔
سلفر اور لیڈ: یہ کم - پگھلنے - پوائنٹ عناصر گرم کریکنگ کا سبب بنتے ہیں۔ انہیں سیاہی ، خریداری کی گندگی ، یا چکنا کرنے والے کو نشان زد کرنے سے متعارف کرایا جاسکتا ہے۔
ضروری ویلڈنگ کے بہترین طریقوں:
جراحی کی صفائی: تمام مشترکہ سطحیں (بیول ، بیکنگ بار ، ہر طرف 25 ملی میٹر) اور فلر تار کو ایسٹون کے ساتھ کم ہونا چاہئے اور پھر ویلڈنگ سے پہلے نکل مرکب کے لئے وقف کردہ صاف ، سٹینلیس سٹیل برش کے ساتھ برش کیا جانا چاہئے۔
گیس کی سالمیت کو بچا رہا ہے:
اعلی - طہارت ارگون (99.995 ٪+) استعمال کریں۔ ہیلیم کے اضافے (25 ٪ تک) موٹی پلیٹ کے لئے دخول کو بہتر بنا سکتا ہے۔
گیس کی عمدہ کوریج کو یقینی بنائیں: بڑے گیس کپ ( #12 سے زیادہ یا اس کے برابر) استعمال کریں ، مشعل زاویہ کو صحیح برقرار رکھیں ، اور مسودوں سے بچائیں۔
بیک صاف کرنا لازمی ہے: مکمل دخول والی ویلڈز کے لئے ، آکسیکرن اور انڈر بیبیڈ پوروسٹی کو روکنے کے لئے جڑ کی طرف کو ارگون سے بچانا چاہئے۔
اعلی تھرمل چالکتا کے لئے ویلڈ کا طریقہ کار:
نکل 201 نے ویلڈ زون سے دور گرمی کا انعقاد کیا ہے ~ 4-5 گنا تیز اسٹینلیس سٹیل سے۔ اس کی ضرورت ہے:
اعلی گرمی کا ان پٹ: سٹینلیس کے مقابلے میں ، اعلی امپیرج اور پری ہیٹ (عام طور پر 100 - 200 ڈگری / 212- 392 ڈگری ایف موٹی پلیٹ کے لئے استعمال کریں) ٹھنڈک کی شرح کو سست کرنے کے ل gass ، گیسوں کو فرار ہونے اور فیوژن کے لالچ کے خطرے کو کم کرنے کے لئے استعمال کریں۔
اسٹرنگر موتیوں کی مالا: تنگ ، سیدھے موتیوں کی مالا استعمال کریں۔ ضرورت سے زیادہ بنائی سے پرہیز کریں ، جو ویلڈ دھات کو زیادہ گرم کرسکتے ہیں اور آلودگی کے خطرے کو بڑھا سکتے ہیں۔
فلر میٹل: ایرنی -1 (AWS A5.14) فلر تار کا استعمال کریں ، جس میں ٹائٹینیم اور مینگنیج کے چھوٹے چھوٹے اضافے ہیں جو پوروسٹی سے نمٹنے کے لئے ڈوکسائڈائزر کے طور پر ہیں۔
پوسٹ - ویلڈ غور: ویلڈ میٹل میں اناج کا سائز - کاسٹ کے طور پر زیادہ ہوگا۔ اگرچہ پوسٹ - ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ کو عام طور پر سنکنرن مزاحمت کے ل required ضروری نہیں ہوتا ہے ، لیکن 550-650 ڈگری (1022-1202 ڈگری ایف) پر تناؤ سے نجات کو موٹی حصوں کے لئے بگاڑ اور بقایا تناؤ کو کم کرنے کے لئے متعین کیا جاسکتا ہے۔
4. کریوجنک ایپلی کیشنز جیسے ایل این جی ہیٹ ایکسچینجر پلیٹوں یا اسٹوریج ٹینک انٹرنلز کے لئے ، نکل 201 پلیٹ کی کس مخصوص کم - درجہ حرارت کی خصوصیات اسے ایک ترجیحی مواد بناتی ہیں ، اور اس کی کارکردگی 304L جیسے آسٹینیٹک سٹینلیس اسٹیل سے کس طرح موازنہ کرتی ہے؟
کریوجینک سروس میں (LNG کے لئے -196 ڈگری / -320 ڈگری F تک) ، مواد کو بنیادی طور پر سختی برقرار رکھنے ، تھرمل سنکچن کی مطابقت ، اور تھرمل چالکتا کے لئے منتخب کیا جاتا ہے۔ نکل 201 اس ڈومین میں سبقت لے جاتا ہے۔
کلیدی کم - درجہ حرارت کی خصوصیات:
غیر معمولی سختی کو برقرار رکھنے: نکل 201 کا چہرہ - مرکز کیوبک (ایف سی سی) ڈھانچہ ہے ، جو ایک ڈکٹائل - سے - بریٹل منتقلی سے نہیں گزرتا ہے۔ اس کا چارپی v - نوچ امپیکٹ انرجی کریوجینک درجہ حرارت پر بہت زیادہ ہے ، جو صدمے یا اثر کے تحت ٹوٹنے والے فریکچر کے خلاف مزاحمت کو یقینی بناتا ہے - ایک اہم حفاظتی عنصر۔
سازگار تھرمل سنکچن: تھرمل توسیع کا اس کا قابلیت آسٹینیٹک سٹینلیس اسٹیل سے کم ہے۔ یہ فائدہ مند ہے جب مخلوط مواد کے ساتھ سسٹمز کو ڈیزائن کرتے ہو یا جب کولڈاؤن/گرم - up سائیکل کے دوران تھرمل تناؤ کو کم سے کم کرتے ہو۔
اعلی تھرمل چالکتا: کریوجنک درجہ حرارت پر ، نکل 201 کی تھرمل چالکتا 304L سٹینلیس سٹیل سے تقریبا 10-15 گنا زیادہ ہے۔ یہ ہیٹ ایکسچینجر پلیٹ ایپلی کیشنز (جیسے ، بریزڈ ایلومینیم ایکسچینجر ہیڈر یا اینڈ کورز) میں فیصلہ کن فائدہ ہے ، جہاں گرمی کی موثر منتقلی عمل کی کارکردگی کے لئے اہم ہے۔ یہ پلیٹ میں کم سے کم درجہ حرارت کے میلان کو یقینی بناتا ہے۔
304L سٹینلیس سٹیل کے ساتھ موازنہ:
سختی: دونوں کریوجینک سروس کے لئے بہترین اور موزوں ہیں۔ کم سے کم سختی کی قدروں میں نکل 201 کو اکثر معمولی فائدہ ہوتا ہے۔
طاقت: 304L میں کمرے اور کریوجینک درجہ حرارت دونوں میں پیداوار کی طاقت زیادہ ہے۔ ایک نکل 201 جزو کو مساوی دباؤ کنٹینمنٹ کے ل a تھوڑا سا موٹا سیکشن کی ضرورت پڑسکتی ہے۔
تھرمل چالکتا: یہ نکل 201 کا زبردست فائدہ ہے۔ کسی بھی حرارتی طور پر فعال جزو کے ل it ، یہ بہت بہتر ہے۔
سنکنرن: ایل این جی سروس (بنیادی طور پر میتھین) کے لئے ، عام سنکنرن کوئی تشویش نہیں ہے۔ تاہم ، اگر کوئی ٹریس سنکنرن اجزاء موجود ہیں تو ، 304L غیر جانبدار/پانی کے ماحول میں بہتر عام سنکنرن مزاحمت پیش کرتا ہے۔
تانے بانے: دونوں آسانی سے تشکیل پائے جاتے ہیں اور ویلڈیڈ ہوتے ہیں ، حالانکہ مختلف طریقہ کار کے ساتھ جیسا کہ Q3 میں نوٹ کیا گیا ہے۔
ایپلیکیشن طاق: نکل 201 پلیٹ پرائمری کریوجینک ٹنکیج (جہاں 9 ٪ نکل اسٹیل یا سٹینلیس معیاری ہے) کے لئے استعمال نہیں کیا جاتا ہے لیکن یہ تنقیدی ، انتہائی دباؤ ، یا تھرمل طور پر فعال داخلی اجزاء کے لئے متعین کیا گیا ہے جہاں اس کی ضمانت کی سختی ، تھرمل چالکتا ، اور ویلڈیبلٹی کا مجموعہ ناگزیر ہے۔
5. جب نیوکلیئر سروس ایپلی کیشن (جیسے ، ایک ماڈریٹر یا عکاس جزو) کے لئے نکل 201 پلیٹ کو سورسنگ اور کوالیفائنگ کرنا ، تو ، ASME سیکشن III یا 10 CFR 50 ضمیمہ B جیسے جوہری معیار کی یقین دہانی کے معیارات کو پورا کرنے کے لئے عام طور پر معیاری ASTM B162 سے باہر کی کون سی مخصوص اضافی جانچ اور دستاویزات کی ضرورت ہوتی ہے؟
جوہری خریداری مادی یقین دہانی کو انتہائی سطح تک پہنچاتی ہے۔ نکل 201 پلیٹ کے لئے ، اس میں پاکیزگی ، یکسانیت اور قابل تصدیق کارکردگی پر سخت کنٹرول شامل ہیں۔
بہتر جانچ اور تجزیہ:
سپیکٹروگرافک تجزیہ اور ٹریس عنصر کنٹرول: کم کاربن کی تصدیق کرنے والے معیاری کیمسٹری سے پرے (<0.02%), the purchaser will specify maximum limits for elements detrimental to neutron economy or long-term stability.
بورون (بی) اور کیڈیمیم (سی ڈی): اعلی نیوٹران جذب کراس - سیکشنز ہیں۔ حدود غیر معمولی کم (جیسے ، بی <0.5 پی پی ایم ، سی ڈی <0.5 پی پی ایم) سیٹ کی گئی ہیں۔
کوبالٹ (CO): نیوٹران فلوکس کے تحت تابکار (CO - 60) بن جاتا ہے۔ طویل مدتی چالو کرنے کو کم سے کم کرنے کے لئے کم سے زیادہ (جیسے ، CO <0.05 ٪) کی وضاحت کی گئی ہے۔
پروڈکٹ (توثیق) تجزیہ: تیار شدہ پلیٹ سے نمونے پر ضروری ہے ، نہ صرف پگھل گرمی۔
اعلی درجے کی غیر - تباہ کن امتحان (NDE):
الٹراسونک ٹیسٹنگ (UT): صرف معیاری معیار UT نہیں۔ مکمل - پلیٹ ، خودکار UT فی ASME SA-578 ، قبولیت کی سطح 1 (یا اسی طرح کا سخت قیاس) انجام دیا جاتا ہے۔ اس سے کسی بھی اندرونی ٹکڑے ٹکڑے ، شمولیت ، یا اعلی حساسیت کے ساتھ تضادات کا پتہ لگاتا ہے۔ تجارتی پلیٹ کے مقابلے میں قبولیت کے معیار بہت سخت ہیں۔
خدمت کے درجہ حرارت پر مکینیکل ٹیسٹنگ: ٹینسائل اور اثر ٹیسٹ (چارپی v - نشان) مخصوص ڈیزائن درجہ حرارت (جس کو بلند ، محیط ، یا کریوجینک ہوسکتا ہے) پر ضروری ہے ، نہ کہ صرف کمرے کے درجہ حرارت پر۔
مائکرو اسٹرکچرل امتحان: اناج کے سائز (فی ASTM E112) اور مائکرو اسٹرکچر کے بارے میں ایک رپورٹ ، ایک وردی کی توثیق کرتی ہے ، ضرورت سے زیادہ غیر - دھاتی شمولیت سے پاک دوبارہ تشکیل دینے والا ڈھانچہ۔
جوہری - گریڈ دستاویزات اور ٹریس ایبلٹی:
نیوکلیئر - گریڈ ایم ٹی آر/سی کا سی: مل ٹیسٹ کی رپورٹ یا سرٹیفکیٹ آف ہم آہنگی کو واضح طور پر ASME سیکشن II اور سیکشن III (جیسے پلیٹ کے لئے SA-265) اور قابل اطلاق جوہری طبقے کے ساتھ تعمیل کرنا چاہئے۔
حرارت اور ٹکڑا ٹریس ایبلٹی: ہر پلیٹ کو گرمی کی تعداد اور ایک انوکھا ٹکڑا نمبر کے ساتھ مستقل طور پر نشان زد کرنا چاہئے۔ دستاویزات کو حتمی پلیٹ سے واپس اصل پگھل تک مکمل ٹریس ایبلٹی فراہم کرنا ہوگی ، جس میں تمام انٹرمیڈیٹ پروسیسنگ مراحل بھی شامل ہیں۔
خصوصی عمل کی سند: دستاویزات جو تمام خصوصی عمل (حرارت کا علاج ، UT ، وغیرہ) کے طریقہ کار اور نتائج کی توثیق کرتے ہیں۔
کیو اے پروگرام کی تعمیل: سپلائر کو ایٹمی خریدار کے ذریعہ آڈٹ کے تحت ، ASME NQA-1 یا اس کے مساوی کے مطابق کوالٹی اشورینس پروگرام کا مظاہرہ کرنا ہوگا۔
خلاصہ یہ ہے کہ ، جوہری - گریڈ نکل 201 پلیٹ ایک اجناس کی مصنوعات نہیں ہے بلکہ ایک مکمل خصوصیات والی ، فرانزک- سطح کی دستاویزی انجنیئر مواد ہے ، جہاں اس کی تخلیق کے ہر مرحلے کی تصدیق کی جاتی ہے اور اس کو ریکارڈ کیا جاتا ہے تاکہ کسی ری ایکٹر کے 60+ سال کی زندگی پر پیش گوئی کی جانے والی کارکردگی کو یقینی بنایا جاسکے۔
