ASTM A516 GR. 70 +ASTM B171 C71500 कार्बन स्टील CLAD DISHED उपकरण के लिए गोलाकार सिर
अवलोकन ️ दबाव वाहिका बंद करने के घटक के रूप में क्लैडेड दीर्घवृत्तीय सिर
A clad elliptical head is a formed pressure vessel end closure consisting of a carbon steel or alloy steel base plate with a corrosion-resistant alloy (CRA) layer metallurgically bonded to the process-facing surface2:1 अर्ध-अण्डाकार आकृति शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स, दबाव वाहिकाओं, रिएक्टरों और भंडारण टैंकों में सबसे आम टोरिस्फेरीकल/अण्डाकार सिर विन्यास है।दबाव नियंत्रण दक्षता और बनाने की लागत के बीच एक इष्टतम संतुलन प्रदान करना.
आवरण परत प्रक्रिया द्रव के लिए संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती है, जबकि आधार सामग्री संरचनात्मक शक्ति और दबाव अखंडता प्रदान करती है।यह उत्पाद एएसएमई खंड VIII डिवीजन 1 या डिवीजन 2 के अनुसार डिजाइन और निर्मित किया गया है, और घरेलू अनुप्रयोगों के लिए GB/T 25198 (दबाव पोत सिर) ।
ज्यामितीय परिभाषा ₹ 2:1 अण्डाकार सिर
2: 1 अर्ध-अक्षीय सिर में एक आंतरिक गहराई (मध्य में) है जो उस खोल के आंतरिक व्यास (आईडी) की एक चौथाई के बराबर है जिस पर यह संलग्न हैः
प्रमुख अक्ष (D) = शेल आईडी
छोटी धुरी (h) = D/4 (टेंजेन्ट लाइन से मुकुट के केंद्र तक आंतरिक गहराई)
मुट्ठी का त्रिज्या (r) ≈ 0.17 × D (मुकुट और सीधी फ्लैंज के बीच संक्रमण क्षेत्र)
मुकुट त्रिज्या (R) ≈ 0.90 × D (गोलाकार मध्य भाग)
| शेल आईडी (मिमी) | अंदर की गहराई h (मिमी) | मुट्ठी का त्रिज्या (मिमी) | मुकुट त्रिज्या (मिमी) |
|---|---|---|---|
| 500 | 125 | 85 | 450 |
| 800 | 200 | 136 | 720 |
| 1000 | 250 | 170 | 900 |
| 1200 | 300 | 204 | 1080 |
| 1500 | 375 | 255 | 1350 |
| 2000 | 500 | 340 | 1800 |
| 2500 | 625 | 425 | 2250 |
| 3000 | 750 | 510 | 2700 |
आवरण सामग्री और आधार सामग्री के संयोजन
चादरदार दीर्घवृत्तीय सिर को कार्बन स्टील या मिश्र धातु स्टील आधार प्लेट पर एक संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु (सीआरए) परत लागू करके निम्नलिखित विधियों में से किसी एक के माध्यम से निर्मित किया जाता हैः
धमाका-बंधनयुक्त प्लास्ड प्लेट: नियंत्रित विस्फोटक प्रभार का विस्फोट सीआरए और आधार सामग्री के बीच एक धातु विज्ञान संबंध बनाता है (ASME SA-263 / SA-264 / SA-265) के अनुसार
रोल-बॉन्ड्ड प्लास्ड प्लेट: सीआरए और आधार सामग्री को एक धातुकर्म बंध बनाने के लिए दबाव के तहत एक साथ गर्म लुढ़काया जाता है
वेल्ड ओवरले (स्ट्रिप क्लैडिंग): सीआरए सामग्री को ओवरलैपिंग स्ट्रिप्स में बेस प्लेट की सतह पर वेल्ड-डिपॉजिट किया जाता है (एएसएमई IX के अनुसार)
आधार सामग्री विकल्प
| आधार सामग्री | विनिर्देश | तापमान सीमा | आवेदन |
|---|---|---|---|
| कार्बन स्टील SA-516 Gr.70 | एएसटीएम ए516 | -20°C से +425°C | सामान्य दबाव पात्र सेवा |
| कार्बन स्टील SA-516 Gr.65 / 60 | एएसटीएम ए516 | -20°C से +425°C | कम शक्ति वाले, मोटे सेक्शन |
| कार्बन स्टील 16MnR / Q345R | जीबी 713 | -20°C से +400°C | घरेलू मानक समकक्ष |
| कम मिश्र धातु SA-387 Gr.11 / 22 | ASTM A387 | -20°C से +540°C | उच्च तापमान सेवा (हाइड्रोक्रैकिंग, हाइड्रोट्रीटिंग) |
| कम मिश्र धातु SA-387 Gr.5 | ASTM A387 | -20°C से +550°C | उच्च तापमान हाइड्रोजन सेवा |
आवरण सामग्री के विकल्प
| आवरण सामग्री | विनिर्देश | तापमान सीमा | क्लोराइड सहिष्णुता | आवेदन |
|---|---|---|---|---|
| स्टेनलेस 304L | ASTM A240 | ≤ 400°C | ≤ 200 पीपीएम | हल्का संक्षारक, स्वच्छ भाप, खाद्य ग्रेड |
| स्टेनलेस 316L | ASTM A240 | ≤ 425°C | ≤ 200 पीपीएम | कार्बनिक एसिड, नमक समाधान, कमजोर एसिड |
| डुप्लेक्स 2205 | ASTM A240 | ≤ 280°C | 80°C पर ≤ 300 पीपीएम | क्लोराइड युक्त हाइड्रोकार्बन, अपतटीय |
| टाइटेनियम Gr.1 / Gr.2 | एएसटीएम बी 265 | ≤ 230°C | 20000 पीपीएम तक | समुद्री जल, नमकीन, उच्च क्लोराइड सेवा |
| मिश्र धातु 625 (इनकोनेल) | एएसटीएम बी 443 | ≤ 540°C | 500 पीपीएम तक | खट्टा गैस, उच्च तापमान संक्षारक, अमाइन इकाइयां |
| मिश्र धातु C276 (हैस्टेलॉय) | एएसटीएम बी575 | ≤ 400°C | 1000 पीपीएम तक | गंभीर एसिड और क्लोराइड सेवा |
आवरण की मोटाई (सीआरए परत)
मानक प्लास्ड मोटाईः 2 मिमी 6 मिमी (आमतौर पर न्यूनतम 3 मिमी प्रति ASME VIII-1 UW-13)
क्लैडिंग मोटाई सहिष्णुताः +0.5 मिमी / -0.0 मिमी (नहीं सहिष्णुता के तहत)
आवरण अनुपातः कुल मोटाई (आवरण + आधार) के प्रतिशत के रूप में आवरण मोटाई। संक्षारक सेवा के लिए, आवश्यक संक्षारण भत्ता के आधार पर आवरण मोटाई का चयन किया जाता है।
कुल नाममात्र मोटाई
आधार की मोटाईः 6 मिमी 80 मिमी (दबाव को रोकने के लिए ASME VIII-1 UG-27 / UG-32 के अनुसार चयनित)
कुल मोटाई = बेस मोटाई + क्लैडिंग मोटाई (क्लैडिंग केवल दबाव गणना में शामिल है यदि धातु विज्ञान से बंधा हुआ है; ASME VIII-1 परिशिष्ट AA के अनुसार)
मोल्डिंग के बाद न्यूनतम मोटाईः नाममात्र मोटाई का ≥ 90% (GB/T 25198 / ASME VIII-1 UG-79 के अनुसार)
मोल्डिंग प्रक्रिया ️ गर्म या ठंडा मोल्डिंग
क्लैडेड अण्डाकार सिरों को निम्नलिखित विधियों में से किसी एक का उपयोग करके क्लैडेड प्लेट से बनाया जाता है। प्रक्रिया का चयन क्लैडिंग सामग्री, कुल मोटाई और आवश्यक सटीकता पर निर्भर करता है।
गर्म बनाने
बनाने का तापमानः 900°C ∼ 1,050°C (कार्बन स्टील आधार + स्टेनलेस प्लाटेड के लिए)
कवरिंग साइड प्रोटेक्शनः अत्यधिक स्केलिंग को रोकने के लिए ऑक्सीकरण वातावरण को नियंत्रित किया जाता है; प्लाटिंग सतह पर लागू निष्क्रिय गैस शुद्ध या सुरक्षात्मक कोटिंग
ताप दरः ≤ 150°C/घंटे थर्मल सदमे और आवरण के विघटन को रोकने के लिए
बुझाना/ठंडा करना: हवा ठंडा करना या नियंत्रित भट्ठी ठंडा करना (PWHT की आवश्यकता वाले मिश्र धातु आधार सामग्री के लिए)
ठंडे ढंग से बनाना
बनाने का तापमानः परिवेश (20°C ∼ 40°C)
मोल्डिंग उपकरण: प्रेस ब्रेक या डिशिंग प्रेस संगत मोल्ड के साथ
स्प्रिंगबैक मुआवजाः ठंडे रूप से निर्मित स्प्रिंगबैक के लिए समायोजित मोल्ड आयाम (आमतौर पर सिर व्यास और सामग्री की उपज शक्ति के प्रति मुकुट त्रिज्या का 0.5% ∼ 1.5%)
अधिकतम ठंड बनाने के तनावः प्लाटेड डिलेमिनेशन और बेस सामग्री के क्रैकिंग को रोकने के लिए सीमित। स्टेनलेस स्टील प्लाटेड कार्बन स्टील बेस के लिए,अनुशंसित ढालना तनाव ≤ 15% (निर्माता की ढालना प्रक्रिया के अनुसार).
ठंडे रूप देने के बादः यदि आधार सामग्री की मोटाई 38 मिमी से अधिक है या यदि सेवा के लिए तनाव को कम करने की आवश्यकता है तो ASME VIII-1 UCS-56 के अनुसार पूर्ण वेल्ड के बाद गर्मी उपचार (PWHT) आवश्यक है।
बनाने की सहिष्णुता (ASME VIII-1 UG-81 / GB/T 25198 के अनुसार)
| पैरामीटर | सहिष्णुता |
|---|---|
| मुकुट त्रिज्या (R) | डिजाइन त्रिज्या का ±1.5% |
| मुट्ठी का त्रिज्या (r) | डिजाइन त्रिज्या का ± 5% |
| अंदर की गहराई (h) | डिजाइन गहराई का ±1.0% |
| स्पर्श रेखा पर बाहरी व्यास (OD) | शेल आईडी का ±0.5% |
| स्पर्श रेखा पर गोलता से बाहर | शेल आईडी का ≤ 1.0% (शेल-टू-हेड फिटिंग के लिए) |
| सतह तरंग | ≤ 2 मिमी 1 मीटर की चौड़ाई पर (कप्पे की सतह) |
आवरण की अखंडता बंधन की गुणवत्ता और परीक्षण
प्लाटेड और बेस मटेरियल के बीच धातुकर्म संबंध को ASME VIII-1 UW-13 और ASME SA-263 / SA-264 / SA-265 के अनुसार सत्यापित किया जाना चाहिए।
बांड अखंडता मानदंड
कतरनी शक्ति (क्लेड-टू-बेस बॉन्ड): ≥ 140 एमपीए (विस्फोट-बॉन्ड प्लेट के लिए) प्रति एएसटीएम बी 898
बंधन क्षेत्रफलः कुल प्लाटेड सतह का ≥ 99% (प्लाटेड सतह क्षेत्रफल जो धातु विज्ञान से बंधा हुआ है)
गैर-बंद क्षेत्र सीमाः व्यक्तिगत गैर-बंद पैच ≤ 100 मिमी2; कुल गैर-बंद क्षेत्र ≤ सतह का 1% (एएसएमई VIII-1 के अनुसार)
नॉन-डेस्ट्रक्टिव एग्जामिनेशन (एनडीई)
अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी) (एएसएमई वी, अनुच्छेद 5) के अनुसार बंधन दोषों और विघटन के लिए प्लास्ड-टू-बेस इंटरफ़ेस का 100% स्कैन
स्वीकृति मानदंडः कोई रैखिक संकेत नहीं > 20 मिमी; कोई समूहित संकेत नहीं; कोई संकेत नहीं जिसका आयाम संदर्भ स्तर का ≥ 50% हो
तरल छिद्रण (PT) (ASME V, अनुच्छेद 6 के अनुसार) 100% प्लाटेड सतह और सतह दरारों के लिए वेल्ड जोड़ों
स्वीकृतिः कोई दरारें नहीं, 0.8 मिमी से अधिक कोई छिद्र नहीं, कोई गुच्छा छिद्र नहीं
शेल के लिए वेल्डिंग संयुक्त डिजाइन और तैयारी
क्लैडेड दीर्घवृत्तीय सिर को स्पर्श रेखा पर खोल या फ्लैंज से वेल्डेड किया जाता है। संयुक्त को क्लैडेड इंटरफ़ेस पर संरचनात्मक अखंडता और संक्षारण प्रतिरोध दोनों को बनाए रखना चाहिए।
संयुक्त तैयारी (ASME VIII-1 UW-13 के अनुसार)
बेवल कोणः 30° ∼ 37.5° (एकल V या डबल V)
जड़ अंतरः 2 मिमी 4 मिमी
क्लोटेड लेयर स्टेप-बैक:कवरिंग सामग्री वेल्ड खाई के किनारे से लगभग 2 मिमी ∼ 3 मिमी पीछे काटा जाता है ताकि वेल्ड में कवरिंग परत को पिघलाए बिना पहला पास (बेस सामग्री वेल्ड) जमा हो सके
संक्रमण वेल्डः वेल्ड ग्रूव सतह पर वेल्डिंग सामग्री की एक बटरिंग परत जमा की जाती है (यदि आवश्यक हो तो) एक संक्षारण प्रतिरोधी वेल्ड सतह प्राप्त करने के लिए
वेल्ड अनुक्रम (अनुशंसित)
आधार सामग्री वेल्ड (कार्बन स्टील / मिश्र धातु) ️ पहले जमा, 100% आरटी या यूटी ASME VIII-1 UW-52 के अनुसार
वेल्ड-साइड वेल्ड (स्टेनलेस या सीआरए) ️ बेस वेल्ड पूरा होने और निरीक्षण के बाद जमा
वेल्ड सतह पर लेपित ओवरले ️ संयुक्त में संक्षारण प्रतिरोध को बहाल करने के लिए जमा सीआरए सामग्री की अंतिम परत
प्लास्ड सतह और वेल्ड ओवरले का अंतिम पीटी निरीक्षण 100%
पीडब्ल्यूएचटी (वेल्ड के बाद गर्मी उपचार)
ASME VIII-1 UCS-56 के अनुसार आवश्यक है जबः
आधार सामग्री की मोटाई > 38 मिमी
सेवा में गीला H2S होता है (NACE MR0175 / ISO 15156)
आधार सामग्री कम मिश्र धातु वाला स्टील (SA-387) है जिसे टेम्परिंग की आवश्यकता होती है
पीडब्ल्यूएचटी तापमानः कार्बन स्टील के लिए 620°C ± 15°C; कम मिश्र धातु वाले स्टील के लिए 680°C ∼ 760°C (यूसीएस-56 तालिकाओं के अनुसार)
रखरखाव समयः आधार की मोटाई के प्रति 25 मिमी 1 घंटे; न्यूनतम 1 घंटे
शीतलन दरः कार्बाइड वर्षा या तनाव क्रैकिंग को रोकने के लिए ≤ 50°C/घंटे से 400°C (कार्बन स्टील के लिए)
पीडब्ल्यूएचटी के दौरान आवरण संरक्षणः ऑक्सीकरण को रोकने के लिए आवरण सतह पर लागू निष्क्रिय गैस (आर्गॉन) की सफाई; यदि आवश्यक हो तो आवरण सतह के स्केलिंग को कम करने के लिए थर्मल शील्ड स्थापित किए जाते हैं
प्रति व्यक्ति निरीक्षण और परीक्षण
आयामी निरीक्षण
मुकुट त्रिज्याः टेम्पलेट या 3 डी स्कैनिंग के साथ मापा गया ️ सहिष्णुता ±1.5%
अंदर की गहराई (h): स्पर्श रेखा से मुकुट के केंद्र तक मापा जाता है
शेल आईडी को स्पर्श रेखा पर मिलान करनाः शेल आईडी का ≤ 1.0% गोलता से बाहर
सीधी फ्लैंज की लंबाईः आम तौर पर 25 मिमी 100 मिमी (डिजाइन के अनुसार); सहिष्णुता ± 2 मिमी
आवरण की मोटाईः सतह के क्षेत्रफल के 10% पर अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज ₹ न्यूनतम मोटाई ≥ नाममात्र आवरण मोटाई ₹ 0.5 मिमी
विनाशकारी परीक्षा (एनडीई)
| परीक्षा | विधि | दायरा | स्वीकृति (ASME VIII-1 के अनुसार) |
|---|---|---|---|
| क्लैड बॉन्ड की अखंडता | यूटी (अल्ट्रासोनिक) | 100% प्लास्ड सतह | कोई विघटन नहीं > 20 मिमी; कोई समूह संकेत नहीं |
| कवर सतह दरारें | पीटी (तरल घुसपैठ) | 100% प्लास्ड सतह + वेल्ड ओवरले | कोई दरारें नहीं; छिद्रता < 0.8 मिमी |
| आधार सामग्री के टुकड़े टुकड़े | यूटी (सीधी रोशनी) | आधार क्षेत्रफल का 100% (मुख खाली) | टुकड़े टुकड़े ≤ 20 मिमी2 प्रति 100 सेमी2 |
| वेल्ड (हेड-टू-शेल यदि पूर्व वेल्ड किया गया हो) | आरटी या यूटी (शीयर वेव) | विनिर्देश के अनुसार वेल्ड सीम या स्पॉट का 100% | ASME VIII-1 के अनुसार UW-51 (पूर्ण) या UW-52 (स्पॉट) |
दबाव परीक्षण (जब पात्र में वेल्डेड हो)
हाइड्रोस्टैटिक परीक्षणः ASME VIII-1 UG-99 के अनुसार 1.3 × डिजाइन दबाव × (परीक्षण तापमान पर S / डिजाइन तापमान पर S)
प्रतीक्षा समयः न्यूनतम 30 मिनट
स्वीकृतिः शून्य दबाव गिरावट; वेल्ड जोड़ों या कवर इंटरफेस पर कोई दृश्य लीक नहीं
हाइड्रोटेस्ट के पश्चात प्लाटेड सतहः ब्लिस्टरिंग या डेलामिनेशन के लिए दृश्य निरीक्षण ️ कोई दृश्य ब्लिस्टरिंग की अनुमति नहीं
प्रत्येक शिपमेंट के लिए प्रलेखन
सामग्री परीक्षण प्रमाणपत्र (एन 10204 3.1 या 3.2) ️ आधार प्लेट और आवरण सामग्री
प्लाटेड प्लेट निर्माण रिपोर्ट (विस्फोट-बंधन या रोल-बंधन)
ASME यू-स्टैम्प डेटा रिपोर्ट (यदि लागू हो)
GB/T 25198 डाटा शीट (यदि घरेलू मानक)
आयामी निरीक्षण रिपोर्ट (मुकुट त्रिज्या, गहराई, मोटाई, अपर-गोल)
एनडीई रिपोर्ट ️ यूटी बॉन्ड स्कैन, पीटी सतह स्कैन, आरटी/यूटी वेल्ड स्कैन (यदि वेल्डेड हो)
पीडब्ल्यूएचटी चार्ट रिकॉर्डिंग (समय-तापमान वक्र)
मोल्डिंग प्रक्रिया विनिर्देश (एफपीएस) और मोल्डिंग रिपोर्ट (गर्म/ठंडे मोल्डिंग रिकॉर्ड)
क्लैड मोटाई माप रिपोर्ट (अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज रिकॉर्ड)
चयन चेकलिस्ट ️ क्लैड एलिप्टिकल हेड
शेल आईडी (आंतरिक व्यास) ️ सिर का आकार निर्धारित करता है
डिजाइन दबाव ️ ASME VIII-1 UG-32 के अनुसार आधार मोटाई निर्धारित करता है
डिजाइन तापमान ️ आधार सामग्री ग्रेड और PWHT आवश्यकता निर्धारित करता है
प्रक्रिया तरल पदार्थ की संक्षारकता ️ आवरण सामग्री और न्यूनतम आवरण मोटाई निर्धारित करती है
आवश्यक आवरण सामग्री ¥ 304L / 316L / डुप्लेक्स / Ti / मिश्र धातु 625 / मिश्र धातु C276
आवश्यक आवरण मोटाई ️ संक्षारण अनुदान के आधार पर (आमतौर पर 3 मिमी न्यूनतम)
आवश्यक आधार सामग्री ¥ सीएस एसए-516 Gr.70 / Q345R / SA-387 Gr.11/22
मोल्डिंग पद्धति की वरीयता ️ गर्म मोल्डिंग या ठंडी मोल्डिंग
पीडब्ल्यूएचटी की आवश्यकता आधार की मोटाई और सेवा पर आधारित
एनडीई की आवश्यकता ️ एएसएमई VIII-1 या परियोजना विनिर्देश के अनुसार (जैसे, 100% यूटी बॉन्ड स्कैन, 100% पीटी)
फ्लैंज या नोजल संलग्नक ️ यदि पहले से ही सिर पर वेल्डेड है, तो वेल्ड संयुक्त विवरण प्रदान करें
पेंट/कोटिंग स्पेसिफिकेशन बाहरी सतह (कार्बन स्टील आधार) के लिए यदि अछूता नहीं है
डिजाइन की सीमा की घोषणा ️ क्लैडेड एलिप्टिकल हेड
क्लैडेड दीर्घवृत्तीय सिर निम्नलिखित के लिए लागू नहीं हैः
ऐसी सेवाएं जहां परिचालन तापमान थर्मल विस्तार असंगतता के कारण आवरण के विघटन का कारण बनता है (आवरण और आधार सामग्री में थर्मल विस्तार का भिन्न गुणांक होता है) ।एएसएमई VIII-1 अनुपूरक एए के अनुसार, कोटिंग और बेस के बीच थर्मल तनाव को डिजाइन गणनाओं में शामिल किया जाना चाहिए।
तीव्र थर्मल चक्र (> 1,000 चक्र/वर्ष) जहां क्लैड-टू-बेस बॉन्ड थकान हो सकती है। क्लैड मोटाई और बॉन्ड अखंडता का पुनः मूल्यांकन ASME VIII-2 के अनुसार थकान विश्लेषण के अनुसार किया जाना चाहिए।
बहुत उच्च तापमान (> 540°C) जहां आवरण सामग्री संक्षारण प्रतिरोध खो देती है या चरण परिवर्तन से गुजरती है। इस तरह की सेवा के लिए मिश्र धातु 625 या मिश्र धातु 800 की सिफारिश की जाती है।
तेजी से दबाव चक्र वाली सेवाएं (पल्सिंग सेवा) ️ क्लैडेड बॉन्ड को छीलने के तनाव का सामना करना पड़ सकता है; अतिरिक्त बॉन्ड परीक्षण के लिए निर्माता से परामर्श करें।
