स्टील पाइप हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया गाइड

पाइप हीट ट्रीटमेंट क्या है और यह क्यों मायने रखता है?

हीट ट्रीटमेंट स्टील पाइप को एक विशिष्ट तापमान पर गर्म करने, एक निर्दिष्ट समय के लिए उस तापमान पर रखने और फिर नियंत्रित दर पर ठंडा करने की एक नियंत्रित प्रक्रिया है। इसका उद्देश्य स्टील की सूक्ष्म संरचना को बदलना है, जिससे इसके यांत्रिक गुण - ताकत, कठोरता, दृढ़ता और लचीलापन बदल जाता है। एएसटीएम, एपीआई और ईएन जैसे मानकों द्वारा आवश्यक निर्दिष्ट गुणों को प्राप्त करने के लिए हीट ट्रीटमेंट आवश्यक है। उचित ताप उपचार के बिना, स्टील पाइप न्यूनतम उपज शक्ति आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है, कम तापमान सेवा के लिए कठोरता की कमी हो सकती है, या अत्यधिक कठोरता हो सकती है जो क्रैकिंग या हाइड्रोजन प्रेरित विफलता का कारण बनती है।

ताप उपचार की आवश्यकता पाइप उत्पादन के विभिन्न चरणों में उत्पन्न होती है। हॉट रोलिंग या कोल्ड ड्रॉइंग के बाद, {{1}बना हुआ माइक्रोस्ट्रक्चर आम तौर पर गैर-समान होता है और इसमें अवांछनीय चरण हो सकते हैं। ताप उपचार संरचना को समरूप बनाता है और आंतरिक तनाव से राहत देता है। वेल्डिंग के बाद, ताप प्रभावित क्षेत्र (एचएजेड) में कठोर या भंगुर सूक्ष्म संरचना हो सकती है जिसके गुणों को बहाल करने के लिए पोस्ट {6} वेल्ड ताप उपचार (पीडब्ल्यूएचटी) की आवश्यकता होती है। A106 Gr.B जैसे मानकों को कुछ आकारों के लिए सामान्यीकृत स्थिति की आवश्यकता होती है, जबकि API 5L X60 और उससे ऊपर के मानकों को आमतौर पर उच्च शक्ति ग्रेड के लिए शमन और तड़के (Q&T) की आवश्यकता होती है।

सामान्य

सामान्यीकरण में पाइप को AC3 परिवर्तन तापमान (वह तापमान जिस पर फेराइट पूरी तरह से ऑस्टेनाइट में परिवर्तित हो जाता है) से लगभग 30{7}}50 डिग्री ऊपर के तापमान पर गर्म करना, पूर्ण ऑस्टेनिटाइजेशन सुनिश्चित करने के लिए पकड़ना और फिर शांत हवा में ठंडा करना शामिल है। कार्बन स्टील (ए106 जीआर.बी) के लिए, सामान्य तापमान आमतौर पर 870{9}}930 डिग्री होता है। हवा में धीमी गति से ठंडा होने से एक समान दाने के आकार के साथ एक महीन पर्लाइट - फेराइट सूक्ष्म संरचना उत्पन्न होती है। सामान्यीकरण, रोल किए गए अनाज की संरचना को परिष्कृत करता है, रासायनिक संरचना को समरूप बनाता है, और रोल किए गए स्थिति की तुलना में कठोरता में सुधार करता है।

जिन पाइपों को आमतौर पर सामान्य करने की आवश्यकता होती है उनमें A106 Gr.B (दीवार की मोटाई > 19 मिमी वाले आकार के लिए मानक वितरण स्थिति), A333 Gr.6 निम्न तापमान पाइप (सामान्यीकरण कम तापमान प्रभाव कठोरता के लिए आवश्यक महीन दाने वाली संरचना सुनिश्चित करता है), और सामान्य दबाव सेवा के लिए कई कार्बन स्टील ग्रेड शामिल हैं। सामान्यीकरण प्रक्रिया एक समान, अपेक्षाकृत नरम माइक्रोस्ट्रक्चर बनाकर मशीनेबिलिटी में भी सुधार करती है। सामान्य होने के बाद, पाइप की लंबाई और परिधि के साथ लगातार यांत्रिक गुण होते हैं, जो दबाव में पूर्वानुमानित प्रदर्शन के लिए आवश्यक है।

शमन

शमन में पाइप को ऑस्टेनिटाइजिंग तापमान (आमतौर पर कार्बन स्टील के लिए 850 - 950 डिग्री, पी 91/पी 92 मिश्र धातु इस्पात के लिए 1040 - 1080 डिग्री) तक गर्म करना और फिर शमन माध्यम {{7 }} पानी, तेल या पॉलिमर समाधान में तेजी से ठंडा करना शामिल है। तीव्र शीतलन प्रसार-नियंत्रित परिवर्तन को पर्लाइट में दबा देता है और इसके बजाय मार्टेंसाइट, एक कठोर, उच्च शक्ति वाली सूक्ष्म संरचना के निर्माण को बढ़ावा देता है। पूर्ण मार्टेंसाइट परिवर्तन प्राप्त करने के लिए शीतलन दर विशिष्ट इस्पात संरचना के लिए महत्वपूर्ण शीतलन दर से अधिक होनी चाहिए। जल शमन सबसे तेज़ शीतलन दर प्रदान करता है लेकिन विकृति या दरार का कारण बन सकता है। तेल और पॉलिमर शमन क्रैकिंग के कम जोखिम के साथ धीमी, अधिक नियंत्रित शीतलन प्रदान करते हैं।

शमन की आवश्यकता वाले पाइपों में उच्च {{0} शक्ति API 5L ग्रेड (X60 से X80) शामिल हैं, जहां न्यूनतम उपज शक्ति 414 - 552 MPa प्राप्त की जानी चाहिए, और तेल अच्छी सेवा के लिए API 5CT आवरण और टयूबिंग ग्रेड (N80, L80, P110)। शमन माध्यम का चुनाव स्टील संरचना और पाइप ज्यामिति पर निर्भर करता है। मोटी दीवार वाले पाइप के लिए, दीवार के केंद्र में पर्याप्त शीतलन दर प्राप्त करने के लिए पानी को बुझाना आवश्यक हो सकता है, जबकि पतली दीवार वाले पाइप में विरूपण के जोखिम को कम करने के लिए तेल या पॉलिमर का उपयोग किया जा सकता है।

टेम्परिंग

शमन के तुरंत बाद तड़का लगाया जाता है और इसमें पाइप को AC1 परिवर्तन तापमान (आमतौर पर ग्रेड के आधार पर 500-750 डिग्री) से नीचे के तापमान पर दोबारा गर्म करना, एक निर्दिष्ट समय के लिए पकड़ना और फिर ठंडा करना शामिल होता है। टेम्परिंग शमन के दौरान उत्पन्न आंतरिक तनाव से राहत देता है, एक निर्दिष्ट स्तर तक कठोरता को कम करता है, और टेम्पर्ड मार्टेंसाइट में मार्टेंसाइट के आंशिक अपघटन की अनुमति देकर कठोरता में सुधार करता है। तड़के के बिना, बुझा हुआ पाइप सेवा के लिए बहुत भंगुर होगा और दबाव या प्रभाव में टूटने की आशंका होगी।

कम {{0}तापमान टेम्परिंग (150{2}}300 डिग्री) उच्च शक्ति को बनाए रखते हुए न्यूनतम कठोरता में कमी प्रदान करता है, जिसका उपयोग कुछ उच्च -शक्ति ग्रेड के लिए किया जाता है। उच्च -तापमान टेम्परिंग (600-750 डिग्री) कठोरता को काफी हद तक कम कर देता है लेकिन दृढ़ता में काफी सुधार करता है, इसका उपयोग एपीआई 5एल एक्स65/एक्स70 जैसे ताकत और कठोरता के संतुलन की आवश्यकता वाले ग्रेड के लिए किया जाता है। तड़के के बाद शमन का संयोजन (क्यू एंड टी) उच्च शक्ति वाले पाइप ग्रेड के लिए एक मानक प्रक्रिया है, जो अकेले सामान्यीकरण के माध्यम से प्राप्त किए जा सकने वाले की तुलना में काफी बेहतर यांत्रिक गुण प्रदान करता है।

एनीलिंग

पूर्ण एनीलिंग में ऑस्टेनिटाइजिंग रेंज तक गर्म करना, मोटे पर्लाइट संरचना का उत्पादन करने के लिए भट्टी में धीमी गति से ठंडा करना और कमरे के तापमान तक ठंडा करना शामिल है। पूर्ण एनीलिंग सबसे कम ताकत और उच्चतम लचीलापन स्थिति पैदा करती है। इसका उपयोग शायद ही कभी मानक पाइप उत्पादन के लिए किया जाता है, लेकिन इसे गंभीर निर्माण कार्यों या जटिल निर्मित घटकों के तनाव से राहत के लिए लागू किया जा सकता है। तनाव राहत एनीलिंग (जिसे प्रोसेस एनीलिंग भी कहा जाता है) कार्बन स्टील के लिए परिवर्तन तापमान से नीचे 550- 650 डिग्री पर किया जाता है, ताकि यांत्रिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किए बिना कोल्ड ड्रॉइंग या कोल्ड फॉर्मिंग से अवशिष्ट तनाव से राहत मिल सके। स्फेरॉइडाइजिंग एनीलिंग (एसी1 के ठीक नीचे लंबे समय तक होल्ड) कार्बाइड प्लेटलेट्स को गोलाकार कणों में बदल देता है, जिससे व्यापक मशीनिंग की आवश्यकता वाले पाइप के लिए मशीनीकरण में काफी सुधार होता है। एनीलिंग का उपयोग सटीक पाइप (कोल्ड ड्रॉइंग) के लिए भी किया जाता है, ताकि कोल्ड ड्रॉइंग ऑपरेशन के बाद लचीलापन बहाल किया जा सके और वर्क हार्डनिंग से राहत मिल सके - हमारा देखेंपरिशुद्धता बनाम मानक पाइप गाइड.

हीट ट्रीटमेंट तुलना तालिका

सामग्री द्वारा ताप उपचार

कार्बन स्टील पाइप (ए106 जीआर.बी) आमतौर पर गर्मी उपचार की आवश्यकता वाले आकारों के लिए सामान्यीकृत स्थिति में या छोटी पतली दीवार आकारों के लिए रोल्ड स्थिति में आपूर्ति की जाती है। एपीआई 5एल लाइन पाइप को ग्रेड और दीवार की मोटाई के आधार पर सामान्यीकृत, सामान्यीकृत रोल्ड या क्यू एंड टी स्थिति में आपूर्ति की जा सकती है। उच्च ग्रेड (X60 और ऊपर) के लिए आमतौर पर Q&T या थर्मोमैकेनिकल नियंत्रित प्रसंस्करण (TMCP) की आवश्यकता होती है। मिश्र धातु इस्पात पाइप (ए335 पी11, पी22, पी91) हमेशा सामान्यीकृत और टेम्पर्ड स्थिति में आपूर्ति की जाती है। P91 को ठीक वैनेडियम-नाइओबियम कार्बोनाइट्राइड अवक्षेप के साथ अनुकूलित टेम्पर्ड मार्टेंसाइट संरचना विकसित करने के लिए सामान्य तापमान (1040 - 1080 डिग्री) और टेम्परिंग (730-780 डिग्री) के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है जो इसकी असाधारण रेंगने की शक्ति प्रदान करती है। स्टेनलेस स्टील पाइप (304/316) को क्रोमियम कार्बाइड अवक्षेपण को रोकने के लिए 1010-1120 डिग्री पर समाधान एनीलिंग की आवश्यकता होती है जिसके बाद तेजी से शीतलन (पानी बुझाना या तेजी से हवा ठंडा करना) होता है जो संक्षारण प्रतिरोध को कम करेगा।

ताप उपचार उपकरण एवं नियंत्रण

पाइप ताप उपचार के लिए दो मुख्य भट्टियों का उपयोग किया जाता है: निरंतर रोलर चूल्हा भट्टियां (मानक आकार के उच्च {{0}मात्रा उत्पादन के लिए) और बैच कार {{1}नीचे भट्टियां (बड़े {{2}व्यास, मोटी {{3}दीवार, या विशेष मिश्र धातु पाइप के लिए)। तापमान की एकरूपता महत्वपूर्ण है: भट्ठी को पूरे कार्य क्षेत्र में निर्धारित बिंदु के ±10 डिग्री के भीतर तापमान बनाए रखना चाहिए। आधुनिक भट्टियां स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों से जुड़े कई थर्मोकपल का उपयोग करती हैं जो प्रत्येक ताप उपचार चक्र के लिए समय{7}}तापमान घटता रिकॉर्ड करती हैं। ये रिकॉर्ड यह प्रदर्शित करने के लिए ट्रैसेबिलिटी प्रदान करते हैं कि प्रत्येक पाइप या बैच को निर्दिष्ट ताप उपचार प्राप्त हुआ। गर्मी उपचार के बाद, विकृति को ठीक करने के लिए पाइपों को सीधा करने की आवश्यकता हो सकती है। यह आम तौर पर 7-रोल या 9-रोल क्रॉस-रोल स्ट्रेटनर में किया जाता है, इसके बाद गर्मी उपचार प्रभावी था यह सत्यापित करने के लिए कठोरता परीक्षण किया जाता है।

ताप उपचार दोष

अनुचित ताप उपचार दोष उत्पन्न कर सकता है। अत्यधिक ताप या जलन तब होती है जब तापमान अनुशंसित अधिकतम से अधिक हो जाता है, जिससे अनाज मोटा हो जाता है और अनाज की सीमाओं पर प्रारंभिक पिघलने लगता है। डीकार्बराइजेशन सतह परत से कार्बन का नुकसान है, जिससे एक नरम, कम कार्बन परत बनती है जो थकान की ताकत को कम करती है। दरारें बुझाने का परिणाम अत्यधिक तीव्र शीतलन या ज्यामितीय तनाव सांद्रता के कारण होता है, जो मोटी {{4}दीवार या जटिल {{5}सेक्शन पाइप में सबसे आम है। कठोरता गैर-एकरूपता भट्ठी के असमान तापमान, गैर-समान शीतलन या गर्मी के भीतर रासायनिक संरचना में भिन्नता के परिणामस्वरूप हो सकती है। इन दोषों का पता कठोरता परीक्षण, मेटलोग्राफिक परीक्षण और सतह एनडीटी विधियों द्वारा लगाया जा सकता है।

हमारी ताप उपचार क्षमता

निर्माता पाइप 1/2" से 48" व्यास तक के पाइप को सामान्य करने, क्यू एंड टी और तनाव से राहत देने में सक्षम आधुनिक ताप उपचार सुविधाएं संचालित करता है। हमारी भट्टियों में पूर्ण पता लगाने की क्षमता के लिए पूर्ण समय तापमान रिकॉर्डिंग के साथ सटीक तापमान नियंत्रण होता है। हम एएसटीएम, एपीआई और ईएन आवश्यकताओं के अनुसार कार्बन स्टील, मिश्र धातु इस्पात और स्टेनलेस स्टील पाइप के लिए सभी मानक ताप उपचार चक्र निष्पादित कर सकते हैं।

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उत्पाद श्रेणियां

• स्टेनलेस स्टील पाइप
• कार्बन स्टील पाइप
• मिश्र धातु इस्पात पाइप
• जस्ती पाइप