1. উপাদান রসায়ন এবং "টাইটানিয়াম স্ট্যাবিলাইজেশন" সুবিধা
প্রশ্ন: আমাদের সালফিউরিক অ্যাসিড প্ল্যান্ট পাইপিং স্পেসিফিকেশন UNS N08825 এর জন্য কল করে। এই সংকর ধাতুতে টাইটানিয়ামের নির্দিষ্ট ভূমিকা কী এবং কেন অ্যাসিড পরিষেবাতে ঢালাই পাইপের জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ?
উত্তর: Incoloy 825-এ টাইটানিয়াম সংযোজন (0.6–1.2%) নিছক একটি ট্রেস উপাদান নয়; এটি একটি ইচ্ছাকৃত ধাতব নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা যা ঢালাই বা তাপীয় এক্সপোজারের পরে আন্তঃগ্রানুলার ক্ষয় রোধ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
স্ট্যান্ডার্ড স্টেইনলেস স্টিলে, যখন উপাদানটিকে সংবেদনশীলতা পরিসরে উত্তপ্ত করা হয় (প্রায় 900–1500 ডিগ্রি F / 450–800 ডিগ্রি), তখন কার্বন ক্রোমিয়ামের সাথে একত্রিত হয়ে শস্যের সীমানায় ক্রোমিয়াম কার্বাইড তৈরি করে। এটি ক্রোমিয়ামের সংলগ্ন অঞ্চলগুলিকে ক্ষয় করে দেয়, এগুলিকে অ্যাসিডিক পরিবেশে দ্রুত আক্রমণের ঝুঁকিতে ফেলে-একটি ঘটনা যা "ওয়েল্ড ক্ষয়" নামে পরিচিত।
UNS N08825-এ, ক্রোমিয়ামের তুলনায় টাইটানিয়ামের কার্বনের প্রতি উচ্চতর সখ্যতা রয়েছে। তাপ চিকিত্সা বা ঢালাইয়ের তাপ চক্রের সময়, টাইটানিয়াম অগ্রাধিকারমূলকভাবে কার্বনের সাথে মিলিত হয়ে ক্ষুদ্র, নিরীহ টাইটানিয়াম কার্বাইড (TiC) গঠন করে। এই প্রক্রিয়াটিকে "স্থিরকরণ" বলা হয়।
অ্যাসিড পাইপিংয়ের জন্য কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ:
যেহেতু টাইটানিয়াম কার্বনকে "স্ক্যাভেঞ্জ" করে, তাই ক্রোমিয়াম শক্ত দ্রবণে থাকে, ক্ষয়-প্রতিরোধী নিষ্ক্রিয় স্তরকে দানার সীমানা পর্যন্ত বজায় রাখে। এর মানে হল যে Incoloy 825 বিজোড় পাইপ বা টিউবিং ক্ষয় প্রতিরোধের পুনরুদ্ধারের জন্য একটি পোস্ট-ওয়েল্ড সলিউশন অ্যানিল ছাড়াই বেশিরভাগ অ্যাসিড পরিষেবার জন্য ঢালাই অবস্থায় ব্যবহার করা যেতে পারে। পিকলিং সরঞ্জাম এবং অ্যাসিড উত্পাদন লাইনের জন্য যেখানে ঢালাই অনিবার্য, এই স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে যে পুরো সিস্টেমটি-বেস মেটাল এবং তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল-আক্রমণের জন্য অভিন্ন প্রতিরোধ প্রদর্শন করে।
2. সালফিউরিক এবং ফসফরিক অ্যাসিড পরিষেবা
প্রশ্ন: কেন ইনকোলয় 825 কে স্ট্যান্ডার্ড 316L স্টেইনলেস স্টিল বা এমনকি C-276-এর মতো উচ্চতর গ্রেডের নিকেল অ্যালয়েসের উপরে সালফিউরিক এবং ফসফরিক অ্যাসিড উত্পাদনে পাইপিংয়ের জন্য নির্দিষ্ট করা হয়েছে?
উত্তর: অ্যাসিড উৎপাদন পাইপিংয়ের জন্য Incoloy 825-এর পছন্দ জারা প্রতিরোধের এবং অর্থনীতির একটি নির্দিষ্ট ভারসাম্য, বিশেষ করে অ্যাসিড ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার "মধ্য-পরিসরে"।
প্রক্রিয়া:
সালফিউরিক অ্যাসিড (H₂SO₄): স্ট্যান্ডার্ড 316L স্টেইনলেস স্টীল পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় খুব পাতলা বা খুব ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের মধ্যে পর্যাপ্তভাবে কাজ করে, কিন্তু উচ্চতর তাপমাত্রায় মধ্যবর্তী ঘনত্বের পরিসরে (20-60%) দ্রুত ব্যর্থ হয়। 825-এ কপার (1.5-3.0%) এবং মলিবডেনাম (2.5-3.5%) বিষয়বস্তু এই হ্রাসকারী অ্যাসিড পরিবেশের প্রতিরোধের জন্য সমন্বয়মূলকভাবে কাজ করে। তামা বিশেষভাবে সালফিউরিক অ্যাসিডের প্যাসিভেশন বাড়ায়, একটি বৈশিষ্ট্য 316L এর অভাব রয়েছে।
ফসফরিক অ্যাসিড (H₂PO₄): ফসফরিক অ্যাসিড উৎপাদনের জন্য "ভেজা প্রক্রিয়া"তে (সারের জন্য ব্যবহৃত), অ্যাসিডে ক্লোরাইড, ফ্লোরাইড এবং জিপসামের মতো উল্লেখযোগ্য পরিমাণে অমেধ্য থাকে অ্যালয় 825 এর উচ্চ নিকেল সামগ্রী (~42%) ক্লোরাইড স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করে, যখন মলিবডেনাম উপাদান হ্যালাইড থেকে পিটিং প্রতিরোধ করে।
কেন C-276 নয়?
C-276-এর মতো ধাতুগুলি আরও বেশি জারা প্রতিরোধের প্রস্তাব করে, কিন্তু উচ্চ মলিবডেনাম এবং টংস্টেন সামগ্রীর কারণে এগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ব্যয়বহুল। বেশিরভাগ ফসফরিক অ্যাসিড বাষ্পীভবনকারী, পাইপ এবং বিক্রিয়া জাহাজের জন্য, 825 "সুইট স্পট"-উচ্চ-নিকেল অ্যালয়গুলির চেয়ে কম খরচে স্টেইনলেস স্টিলের জন্য উচ্চতর কার্যক্ষমতা প্রদান করে। এটিকে প্রায়শই অ্যাসিড পরিষেবার জন্য "ওয়ার্কহরস" এন্ট্রি-লেভেল নিকেল খাদ হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
3. পিকলিং ইকুইপমেন্ট এবং সারফেস ট্রিটমেন্ট
প্রশ্ন: আমাদের পিকলিং লাইন স্টেইনলেস স্টীল ডিস্কেল করতে নাইট্রিক অ্যাসিড (HNO₃) এবং হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড (HF) এর মিশ্রণ ব্যবহার করে। আমরা গরম করার কয়েল এবং ট্যাঙ্ক পাইপিংয়ের জন্য Incoloy 825 নির্দিষ্ট করছি। এই আক্রমনাত্মক মিশ্রিত-অ্যাসিড পরিবেশের জন্য এটিকে কী উপযোগী করে তোলে?
উত্তর: নাইট্রিক এবং হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড (HNO₃/HF) এর মিশ্রণের সাথে আচার করা একটি ধাতব প্রক্রিয়াকরণ প্ল্যান্টের সবচেয়ে আক্রমনাত্মক ক্ষয়কারী পরিবেশগুলির মধ্যে একটি। এই মিশ্রণটি স্কেল আক্রমণ এবং অপসারণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, তাই এটি এটি ধারণকারী সরঞ্জামগুলিকেও আক্রমণ করবে। দ্বৈত-হুমকির ক্ষমতার কারণে এই পরিষেবার জন্য Incoloy 825 নির্বাচিত হয়েছে: অক্সিডাইজিং অ্যাসিড (নাইট্রিক) এবং অ্যাসিড হ্রাসকারী (হাইড্রোফ্লোরিক) প্রতিরোধ।
দ্বৈত প্রক্রিয়া:
অক্সিডাইজিং প্রতিরোধের জন্য ক্রোমিয়াম (HNO₃): ক্রোমিয়াম উপাদান (19.5-23.5%) একটি স্থিতিশীল, নিষ্ক্রিয় অক্সাইড ফিল্ম গঠন করে যা নাইট্রিক অ্যাসিডের উচ্চ অক্সিডাইজিং প্রকৃতিকে প্রতিরোধ করে।
নিকেল ও মলিবডেনাম ফর রিডুসিং রেজিস্ট্যান্স (HF): হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড হল একটি হ্রাসকারী অ্যাসিড যা প্যাসিভ ফিল্মগুলিকে ধ্বংস করে উপাদানগুলিকে আক্রমণ করে। 825-এ উচ্চ নিকেল সামগ্রী এইচএফ আক্রমণের প্রতিরোধ প্রদান করে। মলিবডেনাম এইচএফ প্ররোচিত করতে পারে এমন স্থানীয় ক্ষয় প্রতিরোধে সহায়তা করে।
পিলিং হার্ডওয়্যার বিবেচনা:
পিকলিং সরঞ্জামের জন্য, যেমন নিমজ্জন গরম করার কয়েল বা সঞ্চালন পাম্প, খাদকে অবশ্যই তাপীয় সাইক্লিং এবং পিলিং দ্রবণের চলাচল থেকে ক্ষয় সহ্য করতে হবে। যদিও 825 এর ভাল কার্যক্ষমতা রয়েছে, ফ্যাব্রিকেটারদের মনে রাখা উচিত যে এর উচ্চ জারা প্রতিরোধের কারণে, গরম গঠনের সময় গঠিত অক্সাইড স্কেল 304 স্টেইনলেস স্টিলের তুলনায় অপসারণ করা কিছুটা বেশি কঠিন। আচারগড়া সরঞ্জাম নিজেই(ফ্যাব্রিকেশন স্কেল অপসারণ করতে) একটি পরিষ্কার, নিষ্ক্রিয় পৃষ্ঠ নিশ্চিত করতে একটি শক্তিশালী নাইট্রিক-হাইড্রোফ্লুরিক বাথ বা, বিশেষভাবে, অ্যাসিড পিকলিং এর পরে অ্যাসিড পিকলিং এর সংমিশ্রণ প্রয়োজন।
4. প্রকিউরমেন্ট স্পেসিফিকেশন (ASTM B423 বনাম ASTM B163)
প্রশ্ন: আমরা রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় হিট এক্সচেঞ্জারের জন্য বিজোড় UNS N08825 পাইপ কিনছি। ASTM B423 বনাম ASTM B163 অর্ডার করার মধ্যে পার্থক্য কী এবং আমাদের কোনটি নির্দিষ্ট করা উচিত?
উত্তর: এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সংগ্রহের পার্থক্য। উভয় স্পেসিফিকেশন UNS N08825 এর বিজোড় টিউব কভার করে, কিন্তু তারা বিভিন্ন শেষ ব্যবহারের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য এবং পরিদর্শনের বিভিন্ন সুযোগ রয়েছে।
ASTM B423 (নিকেল-আয়রন-ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম-কপার অ্যালয় সিমলেস পাইপ এবং টিউব): এটি অ্যালয় 825 এর বিজোড় টিউবের সাধারণ স্পেসিফিকেশন
. এটি সাধারণত সাধারণ পাইপিং সিস্টেমের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন রাসায়নিক প্ল্যান্টে আন্তঃসংযোগ পাইপওয়ার্ক বা একটি পিলিং লাইন। এটি ASME B31.3 প্রতি চাপের পাইপিংয়ের জন্য উপযুক্ত ব্যাস এবং প্রাচীরের বেধের বিস্তৃত পরিসর কভার করে।
ASTM B163 (সিমলেস নিকেল এবং নিকেল অ্যালয় কনডেন্সার এবং হিট-এক্সচেঞ্জার টিউব): এই স্পেসিফিকেশনটি বিশেষভাবে সারফেস কনডেনসার, ইভাপোরেটর এবং হিট এক্সচেঞ্জারে ব্যবহৃত টিউবের জন্য তৈরি
. মূল পার্থক্যগুলি কঠোর মাত্রিক সহনশীলতা এবং প্রায়শই আরও কঠোর পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তার মধ্যে রয়েছে।
সহনশীলতা: B163 এর জন্য সাধারণত বাইরের ব্যাস (OD) এবং প্রাচীরের পুরুত্বের উপর কঠোর নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয় যাতে টিউব শীটে সঠিক টিউব ঘূর্ণায়মান হয়।
পরীক্ষা: B163 প্রায়ই নির্দিষ্ট নন-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা (এডি কারেন্ট বা অতিস্বনক) বাধ্যতামূলক করে যাতে টিউবটি পাতলা-প্রাচীর, উচ্চ-তাপ স্থানান্তর পরিষেবার অখণ্ডতার চাহিদার জন্য উপযুক্ত কিনা তা নিশ্চিত করে৷
কোনটি নির্দিষ্ট করতে?
একটি এসিড প্ল্যান্টে আন্তঃসংযোগ পাইপ (ট্রান্সফার লাইন, ম্যানিফোল্ড) এর জন্য: ASTM B423 উল্লেখ করুন।
হিট এক্সচেঞ্জার টিউবগুলির জন্য (শেলের ভিতরের আসল টিউব এবং টিউব এক্সচেঞ্জার): ASTM B163 নির্দিষ্ট করুন। আপনি যদি হিট এক্সচেঞ্জার টিউব বান্ডেলের জন্য B423 পাইপ অর্ডার করেন, তাহলে আপনি দেখতে পাবেন যে টিউব শীটে লিক-প্রুফ হাইড্রোলিক এক্সপেনশন জয়েন্ট অর্জনের জন্য OD সহনশীলতা খুব প্রশস্ত।
5. অ্যাসিড পরিষেবার জন্য ঢালাই ও ফ্যাব্রিকেশন
প্রশ্ন: আমরা Incoloy 825 প্লেট এবং পাইপ ব্যবহার করে সালফিউরিক অ্যাসিড প্ল্যান্টের জন্য একটি স্ক্রাবার সিস্টেম তৈরি করছি। ঢালাই ধাতু বেস মেটালের জারা প্রতিরোধের সাথে মেলে তা নিশ্চিত করতে আমাদের কোন ফিলার ধাতু ব্যবহার করা উচিত?
উত্তর: অ্যাসিড পরিষেবার জন্য Incoloy 825 ঢালাই করার সময়, সাধারণ নিয়ম হল ঢালাইকে "ওভার-অলয়" করা। আপনি একটি মিলে যাওয়া রচনা ফিলার ধাতু ব্যবহার করা উচিত নয়। শিল্পের-মানক সুপারিশ হল ERNiCrMo-3 (অ্যালয় 625) ফিলার মেটাল ব্যবহার করা।
কেন খাদ 625 ফিলার?
ওয়েল্ড পুলে বিভাজন: ওয়েল্ড পুলের দৃঢ়ীকরণের সময়, সংকর উপাদানগুলি পৃথকীকরণ করতে পারে। আপনি যদি 825 রসায়ন (Ni-Cr-Fe-Mo-Cu এর সাথে মেলে এমন একটি ফিলার মেটাল ব্যবহার করেন, তাহলে ওয়েল্ড ডিপোজিট মলিবেডেনাম বা কপারে ক্ষয়প্রাপ্ত স্থানীয় এলাকাগুলির সাথে শেষ হতে পারে, যা পছন্দের জারা আক্রমণের সাইট তৈরি করে।
উচ্চতর নিকেল সামগ্রী: ERNiCrMo-3 (অ্যালয় 625) এর নিকেল সামগ্রী (~64%) এবং বেস মেটালের তুলনায় উচ্চতর মলিবডেনাম (9%) রয়েছে। এই "ওভার-ম্যাচড" রসায়ন নিশ্চিত করে যে ওয়েল্ড ডিপোজিটটিতে অ্যাসিডিক পরিবেশে 825 বেস ধাতুর অন্তত সমতুল্য এবং প্রায়শই ভাল ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এটি একটি "জারা বাফার" হিসাবে কাজ করে।
ফেজ স্থায়িত্ব: 625 ফিলার কেমিস্ট্রি ঢালাই অবস্থায় আরও ধাতব স্থিতিশীল এবং গরম অ্যাসিডে আক্রান্ত হতে পারে এমন ক্ষতিকারক পর্যায়গুলির গঠনকে প্রতিরোধ করে।
বানান সেরা অভ্যাস:
পরিচ্ছন্নতা: নিকেল সংকর দূষক দ্বারা ক্ষত হওয়ার জন্য সংবেদনশীল। নিশ্চিত করুন যে ঢালাই এলাকা গ্রীস, তেল এবং চিহ্নিত যৌগ থেকে মুক্ত। গ্রাইন্ডিং চিহ্নগুলি অবশ্যই পরিষ্কার হতে হবে, কারণ লোহার দূষণ প্যাসিভ লেয়ারটিকে নষ্ট করতে পারে।
তাপ ইনপুট: অতিরিক্ত তাপ বিল্ডআপ এড়াতে তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণ করুন। গরম ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করার জন্য একটি নিয়ন্ত্রিত ইন্টারপাস তাপমাত্রা (সাধারণত 300 ডিগ্রি ফারেনহাইট / 150 ডিগ্রির নিচে) সহ একটি মাঝারি তাপ ইনপুট সুপারিশ করা হয়।
পোস্ট-ওয়েল্ড ক্লিনিং: ঢালাইয়ের পরে, পৃষ্ঠের সম্পূর্ণ ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা পুনরুদ্ধার করার জন্য পিকলিং বা পিকলিং দ্বারা তাপের আভা অবশ্যই মুছে ফেলতে হবে।
