টিউব ড্রয়িং থেকে অনুদৈর্ঘ্য অবশিষ্ট স্ট্রেস প্যাটার্ন কীভাবে টক পরিষেবা পরিবেশে সালফাইড স্ট্রেস ক্র্যাকিংয়ের সংবেদনশীলতাকে প্রভাবিত করে?

হাইড্রোজেন সালফাইড (H 2 S) ধারণকারী টক পরিষেবা শর্ত ধাতব উপাদানগুলির জন্য সবচেয়ে চ্যালেঞ্জিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি। সাধারণত, টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলি কার্বন এবং কম-মিশ্র স্টিলের বিপরীতে সালফাইড স্ট্রেস ক্র্যাকিং (SSC) প্রতিরোধী। যাইহোক, টাইটানিয়াম নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে দুর্বল হতে পারে - কম pH, উচ্চ ক্লোরাইড ঘনত্ব, তাপমাত্রা 80 ডিগ্রির বেশি এবং প্রসার্য চাপের উপস্থিতি। টিউব আঁকার সময় অনুদৈর্ঘ্য অবশিষ্ট চাপের প্যাটার্ন SSC-এর সংবেদনশীলতাকে যথেষ্টভাবে প্রভাবিত করে। একটি ফাঁপা বিলেটের মধ্য দিয়ে টানা একটি ম্যান্ড্রেল টিউব অঙ্কনে ব্যাস এবং প্রাচীরের বেধকে হ্রাস করে। পদ্ধতিটি বাইরের পৃষ্ঠে প্রসার্য চাপ সহ অবশিষ্ট চাপের একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্যাটার্ন তৈরি করে এবং অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে সংকোচনমূলক চাপ বা তদ্বিপরীত, টিউবটি অভ্যন্তরীণ ম্যান্ড্রেল (ডুবানো অঙ্কন) ছাড়া বা একটি স্থির ম্যান্ডরেলের উপর নির্ভর করে। টেনসাইল রেসিডুয়াল স্ট্রেসের অধীনে পৃষ্ঠটি SSC সূচনার জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে ঝুঁকিপূর্ণ।

অবশিষ্ট স্ট্রেস সাইটগুলিতে এসএসসি সূচনার প্রক্রিয়া

হাইড্রোজেন ক্ষয়, যা H₂S-এর সাথে সেটিংসে ঘটে, তাকে সালফাইড স্ট্রেস ক্র্যাকিং বলা হয়। হাইড্রোজেন সালফাইড হাইড্রোজেন পুনর্মিলন প্রক্রিয়াকে বিষাক্ত করে এবং পারমাণবিক হাইড্রোজেনকে ধাতব জালিতে চালায়। প্রসার্য চাপের অধীনে শোষিত হাইড্রোজেন ট্রায়াক্সিয়াল স্ট্রেস ঘনত্বের অবস্থানে ছড়িয়ে পড়ে, যেমন শস্যের সীমানা, অন্তর্ভুক্তি বা পৃষ্ঠের ত্রুটি। হাইড্রোজেন টাইটানিয়াম শস্যের সীমানার সমন্বিত শক্তি হ্রাস করে এবং আন্তঃ- বা ট্রান্সগ্রানুলার ফাটল বিস্তার ঘটায়। পরিষেবাতে যে কোনো চাপ প্রয়োগ করা হয় (চাপ, তাপ সম্প্রসারণ, মাউন্ট করার সীমাবদ্ধতা) টিউব অঙ্কন থেকে অবশিষ্ট প্রসার্য চাপের সাথে যোগ করা হয়। SSC সূচনা ঘটে যখন টেনসিল স্ট্রেসের যোগফল একটি থ্রেশহোল্ড মান ছুঁয়ে যায় (টক পরিষেবাতে টাইটানিয়ামের জন্য ফলন শক্তির প্রায় 40-60%)। অনুদৈর্ঘ্য দিকটি বিশেষ উদ্বেগের বিষয় কারণ অক্ষীয় দিকের ফাটলগুলি টিউবের দিকে প্রচার করবে যার ফলে বিপর্যয়কর বিভাজন হবে।

বিভিন্ন তারের অঙ্কন পদ্ধতির জন্য পরিমাণগত অবশিষ্ট স্ট্রেস মান

গ্রেড 2 টাইটানিয়াম টিউবে এক্স-রশ্মি বিচ্ছুরণ দ্বারা পরিমাপকৃত অবশিষ্ট চাপগুলি সাধারণ অনুদৈর্ঘ্য পৃষ্ঠের চাপের ধরণগুলি প্রকাশ করে:

নিমজ্জিত অঙ্কন (অভ্যন্তরীণ ম্যান্ড্রেল ছাড়া, টিউব শুধুমাত্র বাহ্যিক ডাই দ্বারা হ্রাস পায়) বাইরের পৃষ্ঠ 80 থেকে 120 MPa এর প্রসার্য অবশিষ্ট স্ট্রেস বিকাশ করে। কম্প্রেসিভ রেসিডুয়াল স্ট্রেস (50 থেকে 80 MPa) ভিতরের পৃষ্ঠে দেখা দেয়। বাহ্যিক H2S এক্সপোজার প্রসার্য বাইরের পৃষ্ঠে SSC সৃষ্টি করতে পারে।

ম্যান্ড্রেল অঙ্কন (স্থির অভ্যন্তরীণ ম্যান্ড্রেলের উপর টানা নল): বাইরের পৃষ্ঠ 40-70 MPa এর সংকোচনশীল অবশিষ্টাংশের চাপ তৈরি করে। এটি ভিতরের পৃষ্ঠে 100-150 MPa এর প্রসার্য অবশিষ্ট স্ট্রেস তৈরি করে। অভ্যন্তরীণ প্রসার্য পৃষ্ঠ অভ্যন্তরীণ H2S এক্সপোজার দ্বারা SSC এর জন্য সংবেদনশীল।

প্লাগ অঙ্কন (ভাসমান ম্যান্ড্রেল, মাঝারি হ্রাস) 20 থেকে 50 MPa (কমানোর অনুপাতের উপর নির্ভর করে প্রসার্য বা সংকোচনশীল) উভয় পক্ষের সাথে সুষম অবশিষ্ট স্ট্রেস প্যাটার্ন। টক পরিষেবার জন্য সেরা।

কোল্ড ড্রয়িং + স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং (540 ডিগ্রী, 30 মিনিট): অঙ্কন প্রক্রিয়া থেকে স্বাধীন উভয় পৃষ্ঠায় অবশিষ্ট স্ট্রেন <15 MPa-এ কমে গেছে। গুরুতর টক পরিষেবা জন্য ভাল.

অবশিষ্ট স্ট্রেস প্যাটার্ন ভিত্তিক SSC সংবেদনশীলতা

NACE TM0177 সলিউশন A (5% NaCl, 0.5% অ্যাসিটিক অ্যাসিড, H₂S, pH 2.7, 25 ডিগ্রির সাথে পরিপূর্ণ) নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষার পর নিম্নলিখিত SSC থ্রেশহোল্ডগুলি নির্ধারণ করা হয়েছে:

পৃষ্ঠ প্রসার্য চাপ<30 MPa: No SSC initiation after 1000 hours. Safe for any sour service.

30-60MPa সারফেস টেনসিল স্ট্রেস: 500-1,000 h SSC শুরুর সময়। পর্যায়ক্রমিক পরিদর্শন সহ অ-গুরুত্বপূর্ণ পরিষেবার জন্য উপযুক্ত।

সারফেস টেনসাইল স্ট্রেস 60-100 MPa: SSC শুরুর সময় 100-500 ঘন্টা। ফাটল প্রচারের হার একবার প্রতিষ্ঠিত হলে 0.1 থেকে 0.5 মিমি/ঘন্টা।

সারফেস টেনসিল স্ট্রেস এ এসএসসি সূচনা > 100 MPa < 24-100 ঘণ্টায়। দ্রুত ফাটল বিস্তারের কারণে কয়েক সপ্তাহের মধ্যে টিউব ব্যর্থতা দেখা দেয়।

টক পরিষেবা অঙ্কন পদ্ধতি নির্বাচন গাইড

নীচের টেবিলটি টক পরিষেবার তীব্রতা এবং স্ট্রেস এক্সপোজারের দিকের উপর ভিত্তি করে টিউব অঙ্কন পদ্ধতির জন্য একটি সিদ্ধান্ত ম্যাট্রিক্স।

টক পরিষেবার অবস্থা এবং H₂S এক্সপোজার অবস্থান প্রস্তাবিত অঙ্কন পদ্ধতি অবশিষ্ট স্ট্রেস প্যাটার্ন এবং SSC ঝুঁকি প্রশমন
শুধুমাত্র বাহ্যিক H₂S এক্সপোজার (টক ব্রিনে নিমজ্জিত নল, অভ্যন্তরীণ শুষ্ক বা নিষ্ক্রিয় গ্যাস) স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং সহ কম্প্রেশন বা কম টান সহ বাইরের পৃষ্ঠের প্লাগ অঙ্কন। অবশিষ্ট চাপ<30 MPa. Max SSC resist.
শুধুমাত্র অভ্যন্তরীণ H2S এক্সপোজার (টিউবের ভিতরে টক গ্যাস, বাহ্যিক পরিচ্ছন্ন পরিবেশ) ডোবা অঙ্কন (অভ্যন্তরে কম্প্রেসিভ) অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে কম্প্রেসিভ চাপ (50 থেকে 80 MPa)। প্রসার্য বাইরের পৃষ্ঠ, উন্মুক্ত নয়। সব ঠিক আছে।
H2S দ্বারা যোগাযোগ করা উভয় পৃষ্ঠই (টক তরলে নিমজ্জিত নল, অভ্যন্তরীণ টক গ্যাস) প্লাস প্লাগ ড্র, সম্পূর্ণ উত্তেজনা উপশম উভয় পৃষ্ঠের অবশিষ্ট চাপ<15 MPa. Needed for double exposure. More expensive, but necessary.
নিম্ন H2S আংশিক চাপ (<0.1 psi), high pH (>4.5) স্ট্যান্ডার্ড ম্যান্ড্রেল ড্র নো স্ট্রেস এলিভিয়েশন অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠের প্রসার্য চাপ SSC এর কম বিপদের কারণে অনুমোদিত। ত্রৈমাসিক পিএইচ পর্যবেক্ষণ।
High H2S partial pressure (>1 psi), কম pH (<4), Temperature >80oC প্লাগ অঙ্কন, স্ট্রেস রিলিজ প্লাস সারফেস শট পিনিংশট পিনিং অঙ্কন পদ্ধতি নির্বিশেষে কম্প্রেশনের একটি স্তর (150-200 MPa) তৈরি করে। সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য।
বিয়ন্ড রেসিডুয়াল স্ট্রেস ইঞ্জিনিয়ারিং -

এসএসসি প্রচারের সময় দেয়ালের পুরুত্বের উপর নির্ভর করে, এসএসসি শুরু হওয়ার উপর নয়। একটি প্রাচীর যা মোটা (1.5 মিমি) এবং একটি বড় অবশিষ্ট প্রসার্য চাপ (100 MPa) রয়েছে সেটিও ফাটতে পারে, তবে ফাটলটি ভেদ হতে আরও বেশি সময় লাগে। টিউবের ব্যাসও গুরুত্বপূর্ণ: একই অঙ্কন কমানোর জন্য, বড় ব্যাস (50 মিমি বনাম 20 মিমি) উচ্চতর ডিফারেনশিয়াল বিকৃতির কারণে অবশিষ্ট চাপের উচ্চ মাত্রা দেখায়। টাইটানিয়ামে SSC-এর থ্রেশহোল্ড H2S ঘনত্ব 25 ডিগ্রিতে প্রায় 0.01 psi আংশিক চাপ এবং 80 ডিগ্রিতে 0.001 psi-এ কমে যায়। গ্রেড 7 এবং গ্রেড 12 টাইটানিয়াম অ্যালোয়ে অ্যালোয়িং সংযোজন গ্রেড 2-এর তুলনায় অনেক বেশি শক্তিশালী SSC প্রতিরোধের ফলে, 50-100% বেশি অবশিষ্ট স্ট্রেস সহনশীলতা।

একটি জ্ঞানীয় স্পেসিফিকেশন তৈরি করা

টক পরিষেবার জন্য, টাইটানিয়াম হিটার টিউব নির্দিষ্ট করার সময়, এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন বা হোল-ড্রিলিং পদ্ধতির মাধ্যমে প্রতিনিধি নমুনায় অবশিষ্ট চাপ পরিমাপের প্রয়োজন অন্তর্ভুক্ত করুন। উত্পাদন পদ্ধতি : - প্লাগ অঙ্কন - স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং (540 ডিগ্রি, 30 মিনিট, আর্গন বায়ুমণ্ডল) অনুরোধ নিশ্চিত করুন যে অনুদৈর্ঘ্য পৃষ্ঠের অবশিষ্ট স্ট্রেস H2S-এর সংস্পর্শে থাকা যে কোনও পৃষ্ঠে 30 MPa (টেনসিল) এর চেয়ে কম বা সমান। গুরুতর টক পরিষেবার জন্য গ্রেড 7 টাইটানিয়াম নির্দিষ্ট করুন (pH<3.5, H2S >0.1 psi, temperature >60 ডিগ্রী ) অবশিষ্ট স্ট্রেস থেকে স্বাধীন, একটি কম্প্রেসিভ লেয়ার প্রদানের জন্য সারফেস শট পিনিং ট্রিটমেন্ট সহ। পরিষেবাতে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের কৌশল ব্যবহার করে ত্রৈমাসিক হিটার টিউব পরিদর্শন করুন। 5 থেকে 10 শতাংশ বৃদ্ধি ইঙ্গিত করে যে SSC ফ্র্যাকচার শুরু হতে পারে এবং দ্রুত অতিস্বনক পরিদর্শন প্রয়োজন। প্রকৌশলী অবশিষ্ট স্ট্রেস প্যাটার্ন নিয়ন্ত্রণ করতে এবং সালফাইড স্ট্রেস ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করতে অঙ্কন পদ্ধতি নির্বাচন এবং পোস্ট-প্রক্রিয়া ব্যবহার করেন, যা টাইটানিয়াম সোর পরিষেবা সরঞ্জামগুলির জন্য সবচেয়ে কঠিন ব্যর্থতা প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি।