वेल्डिंग हॉट-रोल्ड स्टील पाइप के लिए आवश्यक आवश्यकताएं

वेल्डिंग हॉट-रोल्ड स्टील पाइपों को संरचनात्मक अखंडता और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए विशेष प्रक्रियाओं के लिए सख्त पालन की आवश्यकता होती है। वेल्डेड जोड़ों की गुणवत्ता इन उच्च-मूल्य वाले औद्योगिक घटकों के समग्र प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है, विशेष रूप से तेल और गैस परिवहन, दबाव वाहिकाओं और संरचनात्मक समर्थन जैसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में। यह व्यापक गाइड स्टील पाइप के साथ इष्टतम वेल्डिंग परिणाम प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण आवश्यकताओं को रेखांकित करता है।

पूर्व-वेल्डिंग तैयारी आवश्यकताएं

उचित तैयारी स्टील पाइप के लिए सफल वेल्डिंग संचालन की नींव है। कोई भी वेल्डिंग शुरू होने से पहले, कई महत्वपूर्ण कदमों का पालन किया जाना चाहिए:

सतह की तैयारी और सफाई

वेल्ड अखंडता से समझौता करने वाले सभी दूषित पदार्थों को हटाने के लिए हॉट-रोल्ड पाइप सतहों को पूरी तरह से साफ किया जाना चाहिए। यह भी शामिल है:

• सतह के जंग को हटाने के लिए तार ब्रश या ग्राइंडर का उपयोग करके यांत्रिक सफाई

• तेल और ग्रीस को खत्म करने के लिए रासायनिक सफाई

• सैंडब्लास्टिंग या अचार प्रक्रियाओं के माध्यम से मिल स्केल को हटाना

• किसी भी नमी का उन्मूलन जो हाइड्रोजन आलिंगन का कारण बन सकता है

प्रीहीटिंग प्रोटोकॉल

पहले से घनीभूत पाइप (आमतौर पर 19 मिमी से ऊपर) और उच्च कार्बन सामग्री वाले मिश्र धातु स्टील ग्रेड के लिए प्रीहीटिंग आवश्यक है। यह प्रोसेस:

• थर्मल शॉक को कम करता है और ठंड की खुर को रोकता है

• गर्मी प्रभावित क्षेत्र (HAZ) में शीतलन दर को कम करता है

• अवशिष्ट तनावों को कम करता है जो विरूपण का कारण बन सकता है

• वेल्ड क्षेत्र से हाइड्रोजन प्रसार को सक्षम करता है

प्रीहीटिंग तापमान आमतौर पर सामग्री विनिर्देश और दीवार की मोटाई के आधार पर 100 ° C से 300 ° C तक होता है। उदाहरण के लिए, API 5L X65 सामग्री को आम तौर पर 25 मिमी से अधिक दीवार की मोटाई के लिए 150 ° C तक प्रीहीट करने की आवश्यकता होती है।

संयुक्त डिजाइन विचार

पाइप वेल्डिंग संचालन के लिए उचित संयुक्त डिजाइन महत्वपूर्ण है। कॉन्फ़िगरेशन के लिए जिम्मेदार होना चाहिए:

• सामग्री मोटाई और ग्रेड विनिर्देश

• उपयुक्त नाली कोण (आमतौर पर 60-75 °)

• रूट फेस आयाम और रूट गैप माप

• वेल्डिंग उपकरणों के लिए पहुंच

वेल्डिंग प्रक्रिया चयन

उपयुक्त वेल्डिंग विधि चुनना सीधे अंतिम संयुक्त की गुणवत्ता और स्थायित्व को प्रभावित करता है। कई प्रक्रियाएं हॉट-रोल्ड पाइप के लिए उपयुक्त हैं:

स्टील पाइप के लिए सामान्य वेल्डिंग तरीके

• SMAW (शील्डेड मेटल आर्क वेल्डिंग) : क्षेत्र अनुप्रयोगों के लिए बहुमुखी लेकिन कम बयान दर प्रदान करता है

• GTAW/TIG (गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग) : रूट पास और पतली-दीवार वाले पाइपों के लिए सटीकता प्रदान करता है

• GMAW/MIG (गैस धातु आर्क वेल्डिंग) : मोटी सामग्री के लिए उच्च बयान दर प्रदान करता है

• FCAW (फ्लक्स-कोर एआरसी वेल्डिंग) : उच्च बयान दरों के साथ क्षेत्र अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त

• देखा (जलमग्न चाप वेल्डिंग) : बड़े व्यास के पाइपों की दुकान के निर्माण के लिए आदर्श

वेल्डिंग पैरामीटर अनुकूलन

पाइप विनिर्देशों के अनुसार महत्वपूर्ण मापदंडों को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए:

• एम्परेज: सामग्री की मोटाई और स्थिति से मेल खाना चाहिए (आमतौर पर SMAW के लिए 80-250A)

• वोल्टेज: चाप की लंबाई और प्रवेश को प्रभावित करता है (आमतौर पर GMAW के लिए 20-30V)

• यात्रा की गति: गर्मी इनपुट और वेल्ड प्रोफ़ाइल को प्रभावित करता है

• इंटरपेस तापमान: आमतौर पर 100-250 डिग्री सेल्सियस के बीच बनाए रखा जाता है

पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट आवश्यकताएं

वेल्डिंग के बाद हीट उपचार अक्सर अनिवार्य होता है, विशेष रूप से उच्च दबाव वाले अनुप्रयोगों के लिए ASME, API, या ISO मानकों के अनुरूप:

तनाव राहत प्रक्रिया

पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (PWHT) कई महत्वपूर्ण कार्य करता है:

• अवशिष्ट तनावों को कम करता है जिससे तनाव जंग खुर हो सकता है

• गर्मी-प्रभावित क्षेत्र में संभावित रूप से भंगुर माइक्रोस्ट्रक्चर

• वेल्डेड संयुक्त की लचीलापन और क्रूरता में सुधार करता है

• उच्च तापमान सेवा में आयामी स्थिरता को बढ़ाता है

कार्बन स्टील के पाइपों (जैसे एएसटीएम ए 106 ग्रेड बी) के लिए, विशिष्ट तनाव राहत तापमान 550 डिग्री सेल्सियस से 650 डिग्री सेल्सियस तक होता है, जो सामग्री की मोटाई (लगभग 1 घंटे प्रति 25 मिमी) के आधार पर होल्डिंग समय के साथ होता है।

उपभोग्य चयन और संगतता

वेल्डिंग सामग्री को ध्यान से आधार धातु गुणों से मिलान किया जाना चाहिए:

भराव धातु की आवश्यकताएं

चयन मानदंड में शामिल हैं:

• स्टील पाइप सामग्री के साथ संगत रासायनिक संरचना

• आधार सामग्री की तुलना में समान या अधिक तन्यता ताकत

• सेवा तापमान के लिए उचित प्रभाव गुण

• संक्षारण प्रतिरोध मिलान या आधार सामग्री से अधिक (विशेष रूप से NACE MR0175 के अनुसार खट्टे सेवा अनुप्रयोगों के लिए)

कार्बन स्टील पाइप के लिए सामान्य भराव धातुओं में SMAW के लिए E7018 और GMAW प्रक्रियाओं के लिए ER70S-6 शामिल हैं।

परिरक्षण गैस चयन

बाहरी गैस परिरक्षण की आवश्यकता वाली प्रक्रियाओं के लिए:

• आर्गन: GTAW के लिए उत्कृष्ट आर्क स्थिरता प्रदान करता है

• आर्गन/CO2 मिश्रण (आमतौर पर 75%/25%): कार्बन स्टील के GMAW के लिए मानक

• हीलियम/आर्गन मिश्रण: उच्च गर्मी इनपुट की आवश्यकता वाले विशेष अनुप्रयोगों के लिए

गुणवत्ता नियंत्रण और निरीक्षण

कठोर परीक्षण यह सुनिश्चित करता है कि वेल्डेड जोड़ों को उद्योग मानकों को पूरा करें:

गैर-विनाशकारी परीक्षा विधियाँ

• रेडियोग्राफिक परीक्षण (आरटी) : प्रति एपीआई 1104 या एएसएमई बी 31.3 के लिए महत्वपूर्ण जोड़ों के लिए आवश्यक है

• अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी) : मोटी-दीवार वाले पाइपों के लिए पसंद किया गया

• चुंबकीय कण निरीक्षण (MPI) : सतह दरार का पता लगाने के लिए

• तरल प्रवेश परीक्षण (पीटी) : गैर-चुंबकीय सामग्रियों में सतह के दोषों की पहचान करने के लिए

यांत्रिक परीक्षण आवश्यकताएँ

संयुक्त अखंडता के सत्यापन में आमतौर पर शामिल होता है:

• पर्याप्त ताकत की पुष्टि करने के लिए तन्य परीक्षण

• लचीलापन को सत्यापित करने के लिए बेंड टेस्टिंग

• कम तापमान सेवा के साथ अनुप्रयोगों के लिए प्रभाव परीक्षण

• मूल्यों को सुनिश्चित करने के लिए कठोरता परीक्षण स्वीकार्य श्रेणियों के भीतर रहता है (आमतौर पर खट्टा सेवा में कार्बन स्टील पाइप के लिए 250 एचवी से नीचे)

विकृति नियंत्रण रणनीतियाँ

वेल्डिंग के दौरान विकृति को कम करने के लिए सावधानीपूर्वक योजना की आवश्यकता होती है:

• वेल्ड पास की रणनीतिक अनुक्रमण (आमतौर पर संतुलित वेल्डिंग पैटर्न का उपयोग करके)

• उचित फिक्सिंग और संरेखण उपकरण का अनुप्रयोग

• बड़ी असेंबली के लिए रुक -रुक कर वेल्डिंग तकनीक

• गर्मी इनपुट को अधिक समान रूप से वितरित करने के लिए बैक-स्टेप वेल्डिंग तरीके

मिश्र धातु स्टील पाइप के लिए विशेष विचार

उच्च-मिश्र धातु पाइपों को अतिरिक्त सावधानियों की आवश्यकता होती है:

• प्रीहीट और इंटरपेस तापमान का कठोर नियंत्रण

• कम-हाइड्रोजन वेल्डिंग प्रक्रियाओं का चयन

• अधिक सटीक पोस्ट-वेल्ड हीट उपचार चक्र

• वेल्डिंग के दौरान वायुमंडलीय संदूषण के खिलाफ बढ़ी हुई सुरक्षा

• आधार सामग्री की सटीक संरचना से मेल खाने वाले विशेष भराव धातु

निष्कर्ष

वेल्डिंग हॉट-रोल्ड स्टील पाइप तैयारी, प्रक्रिया चयन, सामग्री संगतता और पोस्ट-वेल्ड उपचार पर सावधानीपूर्वक ध्यान देने की मांग करता है। इन आवश्यकताओं का पालन उन जोड़ों को सुनिश्चित करता है जो महत्वपूर्ण औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और सेवा जीवन को वितरित करते हुए पाइप निर्माण के निहित लाभ को बनाए रखते हैं। हमेशा विशिष्ट पाइपलाइन अनुप्रयोगों के लिए वेल्डिंग प्रक्रियाओं को विकसित करते समय API 1104, ASME B31.3, या ISO 15614 जैसे लागू कोड से परामर्श करें।