316 স্টেইনলেস স্টীল হিটার শীথের টিউব সোজা করা থেকে অবশিষ্ট স্ট্রেস প্রোফাইল কীভাবে ক্লোরাইড স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের থ্রেশহোল্ডকে পরিবর্তন করে

অনিচ্ছাকৃত উত্স: সোজা করার প্রক্রিয়া থেকে প্রসার্য পৃষ্ঠের চাপ।

316টি স্টেইনলেস স্টিলের চাদরযুক্ত বৈদ্যুতিক হিটিং টিউবগুলির দৈর্ঘ্যে কাটা এবং বাঁকানোর আগে রোলার সোজা করা প্রায়শই উত্পাদন প্রক্রিয়ার শেষ ধাপ। এই পদ্ধতিটি অফসেট রোলারের মাধ্যমে চালনা করে -আঁকানো (বা হিসাবে-অ্যানিলড) টিউব থেকে বক্রতা অপসারণ করে এবং টিউবের পৃষ্ঠে একটি জটিল অবশিষ্ট স্ট্রেস প্রোফাইল প্রবর্তন করে। 50-200 MPa-এর টেনসাইল রেসিডুয়াল স্ট্রেস প্রতিটি স্ট্রেটেনিং রোলার কনট্যাক্ট পয়েন্টের টেনশন সাইডে খাপ প্রাচীরের বাইরের 50-150 µm এ প্রবর্তিত হয়। এই অবশিষ্ট প্রসার্য চাপগুলি ক্লোরাইডযুক্ত পরিবেশে উচ্চ তাপমাত্রায় (60 ডিগ্রির উপরে) তাপীয় সম্প্রসারণ এবং অভ্যন্তরীণ চাপের দ্বারা প্রয়োগকৃত হুপ স্ট্রেস বৃদ্ধি করে যাতে চাপে স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং (SCC) হয় যা স্ট্রেস-মুক্ত উপাদানের জন্য নিরাপদ হবে। এই কাগজটি সোজা করার কারণে অবশিষ্ট স্ট্রেসের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ককে মূল্যায়ন করে, ক্লোরাইড স্তর এবং SCC সূচনা সময়, এবং ক্ষয়কারী পরিষেবাতে সোজা করার পরে স্ট্রেস উপশমের জন্য স্পেসিফিকেশন সীমা প্রদান করে।

সারফেস স্ট্রেস ইনডিউসিং সোজা করার প্রক্রিয়া

স্টেইনলেস স্টিলের টিউবিংটি অফসেট রোলারগুলির একটি সিরিজের মধ্যে দিয়ে বেলনকে সোজা করা হয় যা প্লাস্টিকভাবে টিউবটিকে বিকল্প দিকে বিকৃত করে। টিউবের বাইরের তন্তুগুলির প্রসার্য স্ট্রেনগুলি সাধারণত 0.5% থেকে 2.0% পর্যন্ত হয় শুরুর বক্রতা এবং সোজা করা রোলার অফসেটের উপর নির্ভর করে। অ্যানিলড 316 স্টেইনলেস স্টিলে 0.5% এর একটি আরোপিত প্রসার্য প্লাস্টিক স্ট্রেন, যার ফলন শক্তি প্রায় 205 MPa, 150-200 MPa (ফলন শক্তির 75-100%) একটি অবশিষ্ট স্ট্রেসের সাথে মিলে যায়। অবশিষ্ট স্ট্রেসের বন্টন বেশ স্থানীয়ভাবে করা হয়: সবচেয়ে বড় চাপগুলি একটি পাতলা পৃষ্ঠ স্তরে (20-100 µm গভীর) দেখা যায় কারণ সোজা করার বিকৃতিটি বেশিরভাগই টিউব কোরে স্থিতিস্থাপক এবং শুধুমাত্র পৃষ্ঠে প্লাস্টিক। ফাটল পৃষ্ঠে নিউক্লিয়েট এবং বাল্ক অবশিষ্ট স্ট্রেস ক্ষেত্রে বৃদ্ধি. এই পাতলা অত্যন্ত চাপযুক্ত স্তরটি SCC দীক্ষার জন্য উপযুক্ত। সাধারণত, অবশিষ্ট চাপের দিকটি অক্ষীয় (টিউবের দৈর্ঘ্য বরাবর) রোলারগুলির সংস্পর্শে থাকা টিউবের উপরিভাগে থাকে, পরিধির চাপগুলি রোলারের সংস্পর্শের প্রান্তে থাকে। অক্ষীয় অবশিষ্ট স্ট্রেসগুলি হিটার শীথের জন্য বিশেষত সমস্যাযুক্ত কারণ তারা অভ্যন্তরীণ চাপ দ্বারা সৃষ্ট হুপ স্ট্রেসের মতো একই দিকে থাকে, দুটি স্ট্রেস একটি নেট টেনসিল স্ট্রেস পর্যন্ত যা ফ্র্যাকচারের বিকাশকে ত্বরান্বিত করে।

চাপ সোজা করার কারণে SCC থ্রেশহোল্ডের পরিমাণগত হ্রাস

ফুটন্ত ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইডে 316 টি টিউবিংয়ের পদ্ধতিগত পরীক্ষা (154 ডিগ্রী, প্রমিত SCC পরীক্ষা) দেখায় যে 200 MPa প্রয়োগ করা চাপের অধীনে -স্ট্রেইটিং স্ট্রেস রিলিফ পোস্ট ছাড়া সোজা করা টিউবিং 20-50 ঘন্টার মধ্যে ব্যর্থ হয়। স্ট্রেস রিলিভড অবস্থায় একই টিউবিং (30 MPa-এর নিচে অবশিষ্ট স্ট্রেস) 500 ঘণ্টার বেশি বেঁচে থাকে। 1,000 পিপিএম ক্লোরাইড সহ নিমজ্জন উনান - 90 ডিগ্রী জলের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য পরিষেবা পরিস্থিতিতে - ফলাফলটি SCC ছাড়াই 5-8 বছর ধরে স্ট্রেস এলিভিয়েটেড 1,000 পিপিএম ক্লোরাইড প্রতিরোধের সাথে উল্লেখযোগ্য. 316 আবরণ। 150 MPa-এর বেশি অবশিষ্টাংশের উপরিভাগের স্ট্রেন সহ সোজা করা খাপ 12-24 মাসের মধ্যে ক্লোরাইডের একই স্তরে SCC ফ্র্যাকচার তৈরি করবে। 500 পিপিএম ক্লোরাইডে স্ট্রেস রিলিফের অধীনে চাদর চিরকাল স্থায়ী হবে। সোজা করা চাদরগুলি 3-5 বছরের মধ্যে ভেঙে যাবে। স্ট্রেটেনিং ফোর্সের প্রয়োগ ছাড়াই SCC সূচনার জন্য গুরুত্বপূর্ণ থ্রেশহোল্ড সমন্বয় হল 60 ডিগ্রি এবং 300 পিপিএম ক্লোরাইড। 80 ডিগ্রির উপরে, 200 পিপিএম-এর উপরে যে কোনও ক্লোরাইড ঘনত্বের সংমিশ্রণ 100 MPa-এর বেশি অবশিষ্ট স্ট্রেস সোজা করার সাথে শেষ পর্যন্ত SCC-এর দিকে নিয়ে যাবে। নীচের সারণীটি অবশিষ্ট পৃষ্ঠের টান, ক্লোরাইড ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার একটি ফাংশন হিসাবে SCC দীক্ষার সময় দেখায়।

স্ট্রেটেনিং থেকে অবশিষ্ট পৃষ্ঠের চাপ (এমপিএ) ক্লোরাইড ঘনত্ব (পিপিএম) খাপের তাপমাত্রা (ডিগ্রী) এসসিসি ক্র্যাক শুরু করার সময় (অপারেশনের ঘন্টা) ছিদ্র করার সময় (1.5 মিমি প্রাচীর) প্রস্তাবিত পদক্ষেপ<30 (stress relieved) 1000 90 >70,000 (>8 years) >80,000 গ্রহণযোগ্য<30 (stress relieved) 2000 80 >50,000 >60,000 পর্যবেক্ষণ সহ গ্রহণযোগ্য 50-100 (হালকা সোজা করা) 500 90 20,000-30,000 (2.5-3.5 বছর) 25,000-40,000 প্রান্তিক; চাপ ত্রাণ প্রস্তাবিত
50-100 (সামান্য সোজা করা) 1000 80 15,000-20,000 (1.7-2.3 বছর) 18,000-25,000 ক্রমাগত ব্যবহারের জন্য সুপারিশ করা হয় না 100-150 (মাঝারি সোজা করা) 300 90 10,000-15,000 (1.101010,70101000) 80 ডিগ্রির উপরে অগ্রহণযোগ্য 100-150 (মাঝারি সোজা করা) 500 80 8,000-12,000 (0.9-1.4 বছর) 10,000-15,000 গ্রহণযোগ্য নয়
150-200 (গুরুতর সোজা করা) 200 90 3,000-6,000 (4-8 মাস) 4,000-8,000 যেকোনো ক্লোরাইডের জন্য অগ্রহণযোগ্য
150-200 (গুরুতর সোজা করা) 500 70 5,000-10,000 (7-14 মাস) 6,000-12,000 স্ট্রেস রিলিভ টিউব দিয়ে প্রতিস্থাপন করুন
সনাক্তকরণ এবং সোজা করার অবশিষ্ট স্ট্রেস থেকে মুক্তি

ক্লোরাইড ব্যবহারের জন্য 316 এনকেসড হিটার নির্দিষ্ট করে ক্রেতাদের কাছে সোজা হওয়া থেকে অবশিষ্ট স্ট্রেস স্ট্যাটাস পরীক্ষা করার তিনটি উপায় রয়েছে। প্রথমটি হল U-বেন্ড নমুনা তৈরির জন্য ASTM G38 আদর্শ অনুশীলন। প্রাপ্ত টিউবিংয়ের একটি অংশ- একটি ম্যান্ড্রেলের উপরে 180o বাঁকানো হয় এবং ফুটন্ত ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইডে নিমজ্জিত হয়। যদি ক্র্যাকিং 100 ঘন্টার মধ্যে ঘটে থাকে, তাহলে সোজা হওয়ার অবশিষ্ট উত্তেজনা প্রয়োগ করা চাপ ছাড়াই SCC সৃষ্টি করার জন্য যথেষ্ট ছিল। দ্বিতীয় কৌশলটি হল টিউবের পৃষ্ঠে অবশিষ্ট চাপের এক্স-রে ডিফ্রাকশন (XRD) সনাক্তকরণ। 100 MPa-এর বেশি মান নির্দেশ করে যে সোজা করার পরে চাপ কমানোর পরামর্শ দেওয়া হয়। তৃতীয় এবং সহজতম পদ্ধতি হল তথাকথিত-"ফেরক্সিল টেস্ট" (কপার সালফেট-সালফিউরিক অ্যাসিড এচিং) যা উল্লেখযোগ্য অবশিষ্ট স্ট্রেসের এলাকাগুলিকে গাঢ় এচ প্যাটার্ন হিসাবে দেখায়। 200 পিপিএম-এর উপরে ক্লোরাইড সহ 70 ডিগ্রির উপরে পরিষেবার উদ্দেশ্যে হিটারের জন্য 30 MPa-এর নীচে অবশিষ্ট স্ট্রেনগুলি 1-2 ঘন্টার জন্য 400-500 ডিগ্রিতে স্ট্রেইটিং স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিল-পোস্টের মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়। সম্পূর্ণ সমাধান অ্যানিলিং (1040 ডিগ্রী) সম্পূর্ণরূপে অবশিষ্ট উত্তেজনা অপসারণ করে কিন্তু টিউবিংয়ের বিকৃতি ঘটাতে পারে এবং সাধারণত শুধুমাত্র সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নির্দিষ্ট করা হয়। ক্রেতাদের সোজা করার পরে টিউবিং সরবরাহকারী দ্বারা সঞ্চালিত স্ট্রেস রিলিফের যাচাইকরণের প্রয়োজন হতে পারে, (অথবা যে সোজা করা অ্যানিলড টিউবিংয়ে করা হয় না) যা প্রয়োগযোগ্য মানের নিশ্চয়তা প্রদান করে।

সোজা করার অবশিষ্টাংশ থেকে SCC এর ডোমেনে সনাক্তকরণ

SCC দ্বারা একটি হিটার ব্যর্থ হলে ফাটলগুলির আকৃতি দ্বারা সোজা হয়ে যাওয়া অবশিষ্টাংশের কারণটি আলাদা করা হয়। ফাটলগুলি সাধারণত খাপের সোজা অংশে উদ্ভূত হয়, বাঁক বা ওয়েল্ডে নয়, সোজা করার ফলে সৃষ্ট চাপ থেকে। এগুলি সাধারণত অনুদৈর্ঘ্য (অর্থাৎ টিউব অক্ষের সমান্তরাল) হয় এবং রোলার যোগাযোগের প্যাটার্নের সাথে সঙ্গতি রেখে 5-15 মিমি দ্বারা বিভক্ত বেশ কয়েকটি সমান্তরাল রেখায় ঘটতে পারে। 80 C এর উপরে ক্লোরাইড পরিবেশে 316 এর জন্য ফ্র্যাকচারগুলি ট্রান্সগ্রানুলার (শস্যের সীমানা অতিক্রম করে) SCC টিপিক্যাল ব্রাঞ্চিংয়ের সাথে ম্যাগনিফিকেশনের অধীনে। ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠটি খুব নমনীয় নয়। যদি ব্যর্থ হিটারটি এমন একটি ব্যাচ থেকে হয় যা সোজা করার পরে চাপ কমানো যায় না, এবং পরিষেবার পরিস্থিতিতে 70 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রায় 300 পিপিএম-এর উপরে ক্লোরাইড অন্তর্ভুক্ত থাকে, তবে মৌলিক কারণটি সম্ভবত সোজা করার ফলে উত্পন্ন অবশিষ্ট স্ট্রেস। সমস্ত অবশিষ্ট হিটারগুলি পরিষেবা থেকে সরানো উচিত বা এই ধরনের ইনস্টলেশনের জন্য সম্ভব হলে স্ট্রেস রিলিফ ট্রিটমেন্ট দিয়ে সংশোধন করা উচিত।

উপসংহার: ক্লোরাইড পরিষেবার জন্য অবশিষ্ট স্ট্রেস নিয়ন্ত্রণের সংজ্ঞা

রোলার সোজা করার পরে 316 স্টেইনলেস স্টীল টিউবিং-এ যে অবশিষ্ট স্ট্রেস প্রোফাইল চালু করা হয়েছে তা একটি লুকানো পরিবর্তনশীল যা ক্লোরাইড SCC থ্রেশহোল্ডকে 3 থেকে 5 এর ফ্যাক্টর দ্বারা হ্রাস করতে পারে। গরম ক্লোরাইড পরিবেশ 100 MPa-এর উপরে অবশিষ্ট স্ট্রেনের সাথে টিউব ক্র্যাক করবে যখন আপনি 1{2} বছরের অধীনে স্ট্রেস সেটিং করে 5-10 বছর। 200 পিপিএম-এর উপরে ক্লোরাইড এবং 70 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রা জড়িত যে কোনও পরিষেবার জন্য, 316টি শীথযুক্ত হিটার নির্দিষ্ট করা প্রকৌশলীদের অবশ্যই নিম্নলিখিতগুলির মধ্যে একটির প্রয়োজন হবে: পোস্ট-স্ট্রেটেনিং স্ট্রেস রিলিফ (1-2 ঘন্টার জন্য 400-500 ডিগ্রি), বা সার্টিফিকেশন যে টিউবিংটি সম্পূর্ণরূপে রোল-মিনিটাইজড স্ট্রেসের সাথে স্ট্রেস মিনিসাইজ করা অবস্থায় সোজা করা হয়েছিল। প্রস্তাবিত কাঠামোটি প্রাথমিক ক্র্যাকিং ব্যর্থতা প্রতিরোধ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা সাধারণত "উপাদানের গুণমান" এর জন্য দায়ী করা হয়, কিন্তু প্রকৃতপক্ষে, টিউব স্ট্রেটেনিং এর সাথে যুক্ত অব্যবস্থাপিত অবশিষ্ট স্ট্রেসের কারণে, সোজা করার প্রক্রিয়াটিকে পরিমাপযোগ্য SCC সূচনা সময়ের সাথে সম্পর্কিত করে।