ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තය සඳහා නිකල් ලෝහ වෙල්ඩින් ශිල්පීය ක්‍රම
ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තය දැඩි තත්වයන් යටතේ ක්‍රියාත්මක වේ: ඉහළ උෂ්ණත්වයන්, ඉහළ පීඩන සහ ක්ලෝරයිඩ්, සල්ෆර්, H₂S, CO₂ සහ විවිධ ආම්ලික සංයෝග වැනි විඛාදන මාධ්‍යවලට නිරාවරණය වීම. මෙම පරිසරවල, ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීම ක්‍රියාවලි උපකරණවල විශ්වසනීයත්වය තීරණය කරන සාධකයකි. නිකල් මත පදනම් වූ ලෝහ (නිකල් සහ එහි මිශ්‍ර ලෝහ) ඒවායේ උසස් විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායිතාව සහ ආතති විඛාදන ඉරිතැලීම් වලට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීමේ හැකියාව හේතුවෙන් බහුලව භාවිතා වේ. කෙසේ වෙතත්, මෙම වාසි ලබා ගත හැක්කේ වෙල්ඩින් ක්‍රියාවලිය නිවැරදි තාක්‍ෂණය භාවිතයෙන් සිදු කළහොත් පමණි, මන්ද වෑල්ඩින් කිරීමෙන් ද්‍රව්‍යයේ ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය වෙනස් කළ හැකි අතර, උණුසුම් ඉරිතැලීම්, සිදුරු ඇති කළ හැකි අතර, හෝ වෑල්ඩින් කලාපයේ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය අඩු කළ හැකිය.
1. ඛනිජ රසායනික ද්‍රව්‍යවල නිකල් මිශ්‍ර ලෝහවල කාර්යභාරය
නිකල් 200/201, මොනෙල් (Ni-Cu), ඉන්කොනෙල් (Ni-Cr-Fe), ඉන්කොලෝයි සහ හැස්ටෙලෝයි (Ni-Mo-Cr) වැනි නිකල් මිශ්‍ර ලෝහ බහුලව තාප හුවමාරුකාරක, ආසවන තීරු, ප්‍රතික්‍රියාකාරක, ක්‍රියාවලි නල මාර්ග, සල්ෆරීකරණය කළ උපකරණ සහ අම්ල සහ ක්ලෝරයිඩ් සමඟ කටයුතු කරන පද්ධතිවල භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, Ni-Cr මිශ්‍ර ලෝහවලට ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී හොඳ ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධයක් ඇති අතර, Ni-Mo මිශ්‍ර ලෝහ පරිසරයන් අඩු කිරීමේදී සහ ඇතැම් ආම්ලික ද්‍රාවණවල විශිෂ්ටයි. මෙම මිශ්‍ර ලෝහ වෑල්ඩින් කිරීම සඳහා ප්‍රශස්ත විඛාදන ප්‍රතිරෝධය පවත්වා ගැනීම සඳහා මිශ්‍ර ලෝහයේ මූලද්‍රව්‍ය සංයුතිය පවත්වා ගැනීම අවශ්‍ය වේ.
2. නිකල් වෑල්ඩින්හි විශේෂ අභියෝග
සාමාන්‍යයෙන්, නිකල් මිශ්‍ර ලෝහ කාබන් වානේ වලට වඩා අඩු තාප සන්නායකතාවක් සහ සාපේක්ෂව ඉහළ තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකයක් ඇත. මෙම සංයෝජනය වෑල්ඩින් ප්‍රදේශයේ වැඩි තාප සාන්ද්‍රණයක් ඇති කරන අතර විභවයෙන් විකෘති වීම වැඩි කළ හැකිය. තවද, සමහර නිකල් මිශ්‍ර ලෝහ සංවේදී වන්නේ:
– වෑල්ඩින් ලෝහය ඝන වීමේදී ධාන්‍ය මායිම්වල මූලද්‍රව්‍ය වෙන් කිරීම හේතුවෙන් උණුසුම් ඉරිතැලීම් (ඝනීකරණ ඉරිතැලීම්).
- සිදුරු බොහෝ විට දූෂණය, තෙතමනය හෝ සිරවී ඇති වායුව මගින් අවුලුවන.
– විශේෂයෙන් ඇතැම් මිශ්‍ර ලෝහ මත වෙල්ඩින් ක්‍රියා පටිපාටිය නිවැරදි නොවේ නම්, දේශීය විඛාදන ප්‍රතිරෝධය සංවේදී කිරීම හෝ අඩු කිරීම.
- වානේ වැඩ මෙවලම් වලින් යකඩ/කාබන් දූෂණය වීම, විශේෂයෙන් ආක්‍රමණශීලී රසායනික පරිසරවල විඛාදන ප්‍රතිරෝධය අඩාල කළ හැකිය.
එබැවින්, පිරිසිදුකම පාලනය, පිරවුම් තේරීම සහ තාප පරාමිතීන් ප්‍රධාන වේ.
3. වෙල්ඩින් ක්‍රියාවලි තේරීම: GTAW, GMAW, SMAW, සහ SAW
ඛනිජ රසායනික ද්‍රව්‍යවල නිකල් මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා පොදු වෙල්ඩින් ක්‍රියාවලීන් කිහිපයක් ඇතුළත් වේ:
අ) ජීටීඒඩබ්ලිව් (ටීඅයිජී)
GTAW බොහෝ විට පයිප්ප මූල ගමන්, නිරවද්‍ය වැඩ සහ තුනී ද්‍රව්‍ය සඳහා වඩාත් කැමති ක්‍රමයයි. එහි වාසි අතර හොඳ තාප පාලනය සහ පිරිසිදු වෑල්ඩින් ඇතුළත් වේ. පිරිසිදු ආගන් වායු ආවරණ බොහෝ විට භාවිතා වේ; ඇතැම් යෙදුම් වලදී, විනිවිද යාම වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා හීලියම් එකතු කළ හැකිය.
ආ) GMAW (MIG) සහ ස්පන්දන GMAW
GMAW වේගවත් නිෂ්පාදනය සඳහා සුදුසු වේ, විශේෂයෙන් වැඩමුළු නිෂ්පාදනයේදී. ස්පන්දන මාදිලිය තාප ආදානය සහ ඉසිනය අඩු කිරීමට මෙන්ම දුෂ්කර වෑල්ඩින් ස්ථානවල පාලනය වැඩි දියුණු කිරීමට උපකාරී වේ. දූෂණය වළක්වා ගැනීම සඳහා වෙල්ඩින් වයර් ගබඩා කර නිසි ලෙස හැසිරවිය යුතුය.
ඇ) SMAW (ඉලෙක්ට්‍රෝඩ වෑල්ඩින්)
SMAW එහි සරල උපකරණ නිසා ක්ෂේත්‍ර අලුත්වැඩියාවන් සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. කෙසේ වෙතත්, හයිඩ්‍රජන් පිකප් සහ ස්ලැග් ඇතුළත් කිරීමේ අවදානම් නිසි ඉලෙක්ට්‍රෝඩ තේරීම, අවශ්‍ය නම් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ පිළිස්සීමේ ක්‍රියා පටිපාටි සහ අන්තර් ස්ථර පිරිසිදු කිරීමේ ශිල්පීය ක්‍රම හරහා පාලනය කළ යුතුය.
ඈ) දුටුවා
පීඩන භාජන හෝ කවච වැනි ඝන තහඩු සහ දිගු වෑල්ඩින් සඳහා SAW ඵලදායී වේ. වෑල්ඩින් ලෝහ සංයුතිය අපේක්ෂිත විඛාදන ප්‍රතිරෝධය පවත්වා ගැනීම සහතික කිරීම සඳහා ප්‍රවාහ සහ වයර් තෝරා ගැනීම සුදුසු විය යුතුය.
4. ද්‍රව්‍ය සකස් කිරීම සහ මතුපිට පිරිසිදු කිරීම
නිකල් මිශ්‍ර ලෝහ වෑල්ඩින්ගේ සාර්ථකත්වයට මතුපිට සකස් කිරීම බෙහෙවින් බලපායි. ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තයේ පොදු පිළිවෙත් අතරට:
– තෙල්/මේදය ඉවත් කිරීම සඳහා සුදුසු ද්‍රාවකයකින් තෙල් ඉවත් කිරීම.
- විශේෂ මල නොබැඳෙන වානේ බුරුසුවක් භාවිතයෙන් ඔක්සයිඩ් පිරිසිදු කරන්න (කාබන් වානේ බුරුසුවක් භාවිතා නොකරන්න).
– වෙනම මෙවලම් භාවිතය: ඇඹරුම් යන්ත, ෆ්ලැප් ඩිස්ක් සහ බුරුසු හරස් දූෂණය වැළැක්වීම සඳහා නිකල්/මල නොබැඳෙන ද්‍රව්‍ය සඳහා විශේෂයෙන් කැප කළ යුතුය.
- විලයනය නොමැතිකම හෝ පිළිස්සීමේ අවදානම අඩු කිරීම සඳහා අඛණ්ඩ ගැලපීම සහ පරතරය පාලනය කිරීම.
කුඩා අපවිත්‍ර ද්‍රව්‍ය පවා සිදුරු ඇති කළ හැකි අතර වෑල්ඩින් පබළු වල ගුණාත්මකභාවය අඩු කරයි.
5. පිරවුම් ලෝහ තෝරා ගැනීම සහ අනුකූලතාව
පිරවුම් ලෝහ තෝරා ගැනීම "ද්‍රව්‍ය සමාන ද්‍රව්‍ය" මූලධර්මය මත පමණක් පදනම් නොවිය යුතුය. ඛනිජ රසායනික භාවිතයේදී, ඉරිතැලීම් සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා පිරවුම් බොහෝ විට තෝරා ගනු ලැබේ. පොදු මූලධර්ම සඳහා උදාහරණ:
– හොඳ උණුසුම් ඉරිතැලීම් ප්‍රතිරෝධයක් සහ ස්ථායී ඝනීකරණයට සහාය වන සංයුතියක් සහිත පිරවුමක් භාවිතා කරන්න.
– අසමාන වෑල්ඩින් සඳහා (උදා: නිකල් මිශ්‍ර ලෝහයේ සිට මල නොබැඳෙන හෝ මිශ්‍ර ලෝහ වානේ දක්වා), තාප ප්‍රසාරණයේ වෙනස දරාගත හැකි සහ තනුක කිරීමේ ගැටළු අඩු කළ හැකි නිශ්චිත නිකල් පිරවුමක් බොහෝ විට තෝරා ගනු ලැබේ.
– පිරවුම අදාළ AWS/ASME ප්‍රමිතීන් සපුරාලන බවත් ව්‍යාපෘති පිරිවිතරයන් සපුරාලන බවත් සහතික කර ගන්න.
බොහෝ යෙදුම් වලදී, විඛාදන අංශය ආතන්ය ශක්තියට වඩා ප්‍රමුඛ වේ, එබැවින් පිරවුම් තේරීම සේවා අත්දැකීම් සහ කේත නිර්දේශයන් වෙත යොමු වේ.
6. තාප ආදානය, පෙර රත් කිරීම සහ අන්තර් මාර්ග උෂ්ණත්වය පාලනය කිරීම
නිකල් මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා සාමාන්‍යයෙන් ඇතැම් මිශ්‍ර වානේ මෙන් ඉහළ පූර්ව උණුසුම අවශ්‍ය නොවේ, නමුත් උෂ්ණත්ව පාලනය තවමත් වැදගත් වේ:
– අධික තාප ආදානයක් HAZ (තාප බලපෑමට ලක් වූ කලාපය) පුළුල් කළ හැකි අතර, විකෘති කිරීම වැඩි කළ හැකි අතර, උණුසුම් ඉරිතැලීම් ඇති කරන වෙන්වීමේ අවස්ථාව වැඩි කළ හැකිය.
- ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය පාලනය වන පරිදි අන්තර් මාර්ග උෂ්ණත්වය ඉතා ඉහළ මට්ටමක නොතැබිය යුතුය.
- ගුණාත්මකභාවය පවත්වා ගැනීම සඳහා ඝන තහඩු මත ස්ථාවර ධාරා/වෝල්ටීයතා සැකසුම් සහිත බහු-පාස් ශිල්පීය ක්‍රම බොහෝ විට භාවිතා වේ.
නිශ්චිත පරාමිතීන් සාමාන්‍යයෙන් WPS (වෙල්ඩින් ක්‍රියාපටිපාටි පිරිවිතර) හරහා තීරණය කරනු ලබන අතර PQR (ක්‍රියා පටිපාටි සුදුසුකම් වාර්තාව) හරහා පරීක්ෂා කරනු ලැබේ.
7. දෝෂ අඩු කිරීම සඳහා වෙල්ඩින් ශිල්පීය ක්‍රම
ඛනිජ රසායනික ද්‍රව්‍ය සඳහා නිකල් වෑල්ඩින් කිරීමේදී බොහෝ විට යොදන සමහර ප්‍රායෝගික ශිල්පීය ක්‍රම:
– තාප ආදානය මැඩපැවැත්වීමට සහ වෙන්වීම අවම කිරීමට, පළල් රෙදි විවීමට වඩා නූල් පබළු වඩාත් සුදුසුය.
– ස්ලැග් ඇතුළත් වීම වැළැක්වීම සඳහා, විශේෂයෙන් SMAW සහ SAW වලදී, අන්තර් ස්ථර පිරිසිදු කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.
– ආරම්භක-නැවතුම් පාලනය: ආවාට ඉරිතැලීම් වැළැක්වීම සඳහා ආවාටය නිසි ලෙස පිරවිය යුතුය.
– මූල පබළු ඔක්සිකරණයෙන් තොරව තබා ගැනීම සඳහා GTAW පයිප්ප වෑල්ඩින් (ආගන් සමඟ) මත පසුපස පිරිසිදු කිරීම.
- උසස් තත්ත්වයේ ආවරණ වායුවක් භාවිතා කිරීම සහ ඔක්සිකරණය හෝ සිදුරු ඇති කරන කාන්දුවීම් නොමැති බව සහතික කිරීම.
8. පශ්චාත් වෑල්ඩින් තාප පිරියම් කිරීම (PWHT) සහ ලෝහ විද්‍යාත්මක සලකා බැලීම්
සියලුම නිකල් මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා PWHT අවශ්‍ය නොවේ. බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී, PWHT මගින් ඇතැම් අදියරවල වර්ෂාපතනය ඇති කළ හැකි අතර, එමඟින් මිශ්‍ර ලෝහ වර්ගය අනුව විඛාදන ප්‍රතිරෝධය හෝ තද බව අඩු කළ හැකිය. එබැවින්:
– PWHT සිදු කරනු ලබන්නේ කේතය (ASME) හෝ සැලසුම මගින් අවශ්‍ය වූ විට හෝ විශේෂිත ද්‍රව්‍යයකට එය අවශ්‍ය වූ විට පමණි.
- කාබයිඩ්/අන්තර් ලෝහ අවධි වර්ෂාපතනයේ අවදානම තක්සේරු කිරීමේදී සේවා උෂ්ණත්වය සහ විඛාදන පරිසරය සැලකිල්ලට ගත යුතුය.
– සමහර යෙදුම් සඳහා, ද්‍රාවණ ඇනීම හෝ විශේෂ තාප පිරියම් කිරීම අවශ්‍ය විය හැකිය, නමුත් මෙය සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රමාණවත් පහසුකමක සහ ද්‍රව්‍ය පිරිවිතර මත පදනම්ව සිදු කෙරේ.
9. භාවිතා කරන ලද පරීක්ෂාව, පරීක්ෂා කිරීම සහ ප්‍රමිතීන්
ඛනිජ රසායනික ද්‍රව්‍යවල, නිකල් ද්‍රව්‍ය මත වෑල්ඩින් කිරීම සාමාන්‍යයෙන් ක්‍රියා පටිපාටි සහ වෙල්ඩර් සුදුසුකම් සඳහා ASME කොටස IX අනුගමනය කරන අතර ASME කොටස VIII (පීඩන භාජන) හෝ B31.3 (ක්‍රියාවලි නල) අනුගමනය කරයි. පොදු පරීක්ෂණ ක්‍රමවලට ඇතුළත් වන්නේ:
– පබළු හැඩය, යටි කැපීම, අතිච්ඡාදනය පරීක්ෂා කිරීමට VT (දෘශ්‍ය පරීක්ෂාව).
– ෆෙරෝ චුම්භක නොවන ද්‍රව්‍යවල මතුපිට ඉරිතැලීම් හඳුනා ගැනීම සඳහා PT (ද්‍රව විනිවිද යාමේ පරීක්ෂණය) ඵලදායී වේ.
– සිදුරු බව, විලයන ඌනතාවය හෝ ස්ලැග් ඇතුළත් කිරීම වැනි අභ්‍යන්තර දෝෂ හඳුනා ගැනීමට RT/UT.
– සේවාව මත පදනම්ව ෆෙරයිට් මැනීම (අදාළ නම්), දෘඪතාව පරීක්ෂා කිරීම හෝ විඛාදන පරීක්ෂාව වැනි අමතර පරීක්ෂණ අවශ්‍ය විය හැකිය.
ඛනිජ රසායනික ව්‍යාපෘති වලදී ලේඛනවල ගුණාත්මකභාවය (WPS, PQR, WPQ, ද්‍රව්‍ය සොයා ගැනීමේ හැකියාව, තාප අංකය) ද ඉතා වැදගත් වේ.
10 කෙසිම්පුලන්
ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තය සඳහා නිකල් ලෝහ වෑල්ඩින් ශිල්පීය ක්‍රම සඳහා පිරිසිදුකම, ක්‍රියාවලි සහ පිරවුම් තේරීම සහ තාප ආදාන පාලනය දැඩි ලෙස පිළිපැදීම අවශ්‍ය වේ. නිකල් මිශ්‍ර ලෝහ විඛාදන සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිසරවල විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් ලබා දෙයි, නමුත් දූෂණයට සහ උණුසුම් ඉරිතැලීම් වලට ඒවායේ සංවේදීතාව සඳහා දැඩි සැලසුම් කිරීම සහ වෙල්ඩින් ක්‍රියා පටිපාටි ක්‍රියාත්මක කිරීම අවශ්‍ය වේ. නිසි WPS ක්‍රියාත්මක කිරීම, පරාමිති පාලනය, නිසි වෙල්ඩින් ශිල්පීය ක්‍රම සහ ASME ප්‍රමිතීන්ට අනුකූලව සම්පූර්ණ පරීක්ෂණ හරහා, නිකල් මත පදනම් වූ වෑල්ඩින් කරන ලද සන්ධි දිගුකාලීන විශ්වසනීයත්වයක් ලබා ගත හැකි අතර ඛනිජ රසායනික පහසුකම්වල තීරණාත්මක උපකරණ අසාර්ථක වීමේ අවදානම අඩු කළ හැකිය.
ඔබට අවශ්‍ය නම්, WPS (ධාරා/වෝල්ටීයතා පරාසය, ආවරණ වායු වර්ගය, උපරිම අන්තර් මාර්ගය) උදාහරණ ඇතුළත් කිරීමෙන් හෝ Inconel 625 හෝ Hastelloy C-276 වැනි එක් විශේෂිත මිශ්‍ර ලෝහයක් කෙරෙහි අවධානය යොමු කිරීමෙන් මට මෙම ලිපිය වඩාත් තාක්ෂණික ලෙස සකස් කළ හැකිය.
