254SMO বনাম 316L স্টেইনলেস স্টিল: সমুদ্রের জল এবং ক্লোরাইড পরিবেশে সুপার অস্টেনিটিক পারফরম্যান্স

254SMO এবং 316L স্টেইনলেস স্টিল কি?

254SMO (UNS S31254) হল একটি সুপার-অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল যা 6% মলিবডেনামের চারপাশে নির্মিত, উচ্চ-নাইট্রোজেন রসায়নের উদ্দেশ্যে-সমুদ্রের জল এবং অন্যান্য আক্রমনাত্মক ক্লোরাইড পরিবেশের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে;316L (UNS S31603)কম-কার্বন, সাধারণ-উদ্দেশ্যের অস্টেনিটিক গ্রেড যা প্রক্রিয়া, খাদ্য, এবং স্থাপত্য শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কিন্তু সম্পূর্ণ সমুদ্রের জলের এক্সপোজারের জন্য প্রকৌশলী নয়।

উভয় গ্রেড একটি অস্টেনিটিক (মুখ-কেন্দ্রিক-ঘন) স্ফটিক কাঠামো ভাগ করে, অ্যানিলেড অবস্থায় অ-চৌম্বকীয়, এবং সহজেই ঝালাই করা যায়। পার্থক্যটি সংকর উপাদানের মধ্যে রয়েছে: 254SMO মলিবডেনামের প্রায় 2.5 গুণ, নিকেলের প্রায় দ্বিগুণ এবং 316L এর নাইট্রোজেনের প্রায় চার গুণ বহন করে। এই সংযোজনগুলি উপাদানের খরচ এবং ক্ষয় প্রতিরোধের সিলিং- উভয়ই বাড়িয়ে দেয়, যে কারণে 254SMO একটি স্ট্যান্ডার্ড 300-সিরিজ স্টেইনলেস না হয়ে একটি "সুপার অস্টেনিটিক" গ্রেড হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে।

সূত্র: ASTM A240/A240M, ASTM A312/A312M, ASTM A182/A182M স্ট্যান্ডার্ড স্পেসিফিকেশন।

রাসায়নিক রচনায় 254SMO এবং 316L কিভাবে তুলনা করে?

254SMO তে 316L এর তুলনায় যথেষ্ট পরিমাণে বেশি ক্রোমিয়াম, নিকেল, মলিবডেনাম এবং নাইট্রোজেন রয়েছে এবং এটি এই চারটি উপাদানের সম্মিলিত ওজন - কোনো একক নয় - যা ক্লোরাইড আক্রমণের উচ্চতর প্রতিরোধ ক্ষমতা তৈরি করে।

নীচের টেবিলটি প্লেট এবং শীটের জন্য ASTM A240/A240M রচনামূলক সীমা তালিকাভুক্ত করে। প্রকৃত মিল-প্রত্যয়িত তাপগুলি সাধারণত এই রেঞ্জের মধ্যে ভালভাবে পড়ে, এবং EETA উভয় গ্রেড সরবরাহ করে যার সম্পূর্ণ মিল পরীক্ষার রিপোর্ট (MTR) তাপ নম্বরে সনাক্ত করা যায়।

উত্স: ASTM A240/A240M UNS S31254 এবং UNS S31603 এর জন্য রচনামূলক প্রয়োজনীয়তা।

এই পার্থক্যগুলির মধ্যে তিনটি ক্লোরাইড পরিষেবার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ: মলিবডেনাম এবং নাইট্রোজেন সরাসরি পিটিং প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়, যখন উচ্চতর নিকেল উপাদান অস্টেনাইট ফেজকে স্থির করে তোলে বিভ্রান্তিকর আন্তঃধাতু পর্যায়গুলির (সিগমা, চি) বিরুদ্ধে যা উচ্চ-মলিবডেনাম অ্যালয়গুলি অন্যথায় ঢালাই বা টেম্পার পরিষেবার সময় গঠন করতে পারে{1}}।

PREN কী এবং কেন এটি ক্লোরাইড জারা প্রতিরোধের পূর্বাভাস দেয়?

PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) হল একটি একক সূচক যা একটি ধাতুর ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম এবং নাইট্রোজেন উপাদান থেকে গণনা করা হয় এবং 254SMO এর PREN মোটামুটি 43-45 এর প্রায় দ্বিগুণ 316L এর PREN এর মোটামুটি দ্বিগুণ {{3}MO 25SMO থেকে উচ্চতর স্থানীয় ক্ষয় শুরু হওয়ার আগে ঘনত্ব।

আদর্শ সূত্র হল:

PREN=%Cr + (3.3 x %Mo) + (16 x %N)

উপরের মধ্য-পরিসরের রচনাগুলিতে এই সূত্রটি প্রয়োগ করা হচ্ছে:

*316L নাইট্রোজেন ASTM A240 এর অধীনে একটি নির্দিষ্ট ন্যূনতম নয়; 0.05% হল একটি প্রতিনিধিত্বমূলক মিল মান যা দৃষ্টান্তমূলক PREN গণনার জন্য ব্যবহৃত হয়। শিল্পের একটি সাধারণ নিয়ম হিসাবে, মোটামুটি 40-এর উপরে একটি PREN সম্পূর্ণ সমুদ্রের জলে নিমজ্জনের জন্য উপযুক্ততা নির্দেশ করে, যখন নিম্ন-থেকে-20 এর দশকের মাঝামাঝি একটি PREN সাধারণত লোনা বা কম-ক্লোরাইড জলে সীমাবদ্ধ।

PREN হল একটি স্ক্রীনিং টুল, গ্যারান্টি নয়: এটি তুলনীয় পৃষ্ঠের সমাপ্তি, তাপমাত্রা এবং স্থবির অবস্থার অধীনে আপেক্ষিক পিটিং প্রতিরোধের ভবিষ্যদ্বাণী করে, কিন্তু এটি ক্র্যাভিস জ্যামিতি, বায়োফউলিং, বা ফ্যাব্রিকেশন{0}}সম্পর্কিত সংবেদনশীলতার জন্য দায়ী নয়৷ চূড়ান্ত উপাদান নির্বাচনের জন্য, PREN প্রকৃত সমালোচনামূলক পিটিং তাপমাত্রা (CPT) পরীক্ষার ডেটার পাশাপাশি ব্যবহার করা উচিত, পরবর্তী আলোচনা করা হয়েছে।

কিভাবে 254SMO এবং 316L সমুদ্রের জল এবং ক্লোরাইড পিটিং পরীক্ষায় পারফর্ম করে?

254SMO পিটিং ছাড়াই পরিবেষ্টিত এবং মাঝারি উচ্চ তাপমাত্রায় পূর্ণ-শক্তির সমুদ্রের জল সহ্য করে, যখন 316L প্রায় 15-25 ডিগ্রির মতো কম তাপমাত্রায় স্থির বা নিম্ন-প্রবাহিত সমুদ্রের জলে পিটিং এবং ক্রাইভস ক্ষয় প্রবণ।

এই পার্থক্যের স্ট্যান্ডার্ড পরীক্ষাগার পরিমাপ হল সমালোচনামূলক পিটিং তাপমাত্রা (CPT), যা ASTM G48 মেথড A (ফেরিক ক্লোরাইড নিমজ্জন) দ্বারা নির্ধারিত হয়। সিপিটি হল সর্বনিম্ন তাপমাত্রা যেখানে পরীক্ষার সময়কালের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ফিনিসটিতে পিটিং শুরু হয়; একটি উচ্চতর CPT মানে খাদটি গর্তে পড়ার আগে আরও গরম, আরও আক্রমণাত্মক ক্লোরাইড এক্সপোজার সহ্য করে।

সূত্র: ASTM G48 পদ্ধতি A/B পরীক্ষা পদ্ধতি; প্রকাশিত CPT/CCT রেঞ্জগুলি মিল এবং অ্যালয়{1}}উৎপাদক পরীক্ষার ডেটার প্রতিনিধি এবং পৃষ্ঠের সমাপ্তি এবং তাপ অনুসারে পরিবর্তিত হয়।

এই কারণেই 254SMO হল শিল্প-সামুদ্রিক জলের রিভার্স রিভার্স-অসমোসিস (SWRO) উচ্চ-চাপের উপাদান, সমুদ্রের জল গ্রহণ এবং কুলিং পাইপিং, অফশোর ফায়ারওয়াটার সিস্টেম, এবং ফ্লু-গ্যাস ডিসালফারাইজেশন স্ক্রাবারগুলির জন্য আদর্শ উপাদান, যখন সাধারণভাবে তাজা, 316L রিস্ট্রিক্ট। কম-ক্লোরাইড প্রক্রিয়া স্ট্রীম, বা মাঝে মাঝে, ভাল-বাতাসযুক্ত সামুদ্রিক এক্সপোজার যেখানে ক্লোরাইডগুলি ঘনীভূত হয় না।

কিভাবে 254SMO এবং 316L এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য তুলনা করে?

254SMO 316L এর ন্যূনতম ফলন শক্তির প্রায় 1.7 থেকে 2 গুণ অফার করে, তুলনামূলক বা সামান্য কম ন্যূনতম প্রসারণে, যা সমতুল্য চাপের রেটিংগুলির জন্য পাতলা প্রাচীর বিভাগ এবং নিম্ন উপাদান ওজনের অনুমতি দেয়।

উত্স: ASTM A240/A240M UNS S31254 এবং UNS S31603 এর জন্য ন্যূনতম যান্ত্রিক সম্পত্তির প্রয়োজনীয়তা, ঘরের তাপমাত্রা, অ্যানিলড অবস্থা।

254SMO-এর উচ্চতর শক্তি এটি নির্দিষ্ট করার প্রাথমিক কারণের পরিবর্তে একটি গৌণ সুবিধা: ডিজাইনারদের ক্লোরাইড পরিষেবার জন্য ক্ষয় ভাতা এবং PREN/CPT-কে নিয়ন্ত্রণকারী নির্বাচনের মানদণ্ড হিসাবে বিবেচনা করা উচিত, এবং ক্ষয়-প্রতিরোধী গ্রেড ইতিমধ্যেই বেছে নেওয়া হয়ে গেলে প্রাচীরের বেধ অপ্টিমাইজ করার সুযোগ হিসাবে শক্তি সুবিধাকে বিবেচনা করা উচিত।

316L এর চেয়ে 254SMO এর দাম কত বেশি?

254SMO সাধারণত একটি কাঁচা-বস্তুর খরচ প্রিমিয়াম বহন করে যা 316L এর থেকে প্রায় 3 থেকে 5 গুণ বেশি ওজনের ভিত্তিতে লাইক-এর জন্য-, যা প্রায় সম্পূর্ণভাবে এর উচ্চতর নিকেল এবং মলিবডেনাম বিষয়বস্তু দ্বারা চালিত হয়, উভয়েরই দাম অস্থির বৈশ্বিক পণ্য হিসাবে।

এই প্রিমিয়ামটি প্রায়শই একটি সাধারণ খরচের শাস্তি হিসাবে ভুলভাবে পড়া হয়। অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে যেখানে পিটিং এবং ফাটল ক্ষয়ের কারণে 316L-এর ঘন ঘন পরিদর্শন, প্যাচ মেরামত, বা অকাল প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়, মালিকানার মোট খরচ (TCO) - বহু-দশকের সম্পদের জীবনকালের জন্য ডাউনটাইম, পরিদর্শন এবং প্রতিস্থাপন শ্রমের জন্য অ্যাকাউন্টিং প্রায়ই 254S এর উচ্চ ক্রয় মূল্যের সমর্থন করে। একটি মৌলিক TCO তুলনা ওজন করা উচিত:

1. প্রাথমিক উপাদান এবং বানোয়াট খরচ (254SMO সাধারণত প্রতি ইউনিট ওজন 3-5x 316L)
2. প্রকৃত ক্লোরাইড এক্সপোজারে -সম্পর্কিত ব্যর্থতা পিট করার আগে প্রত্যাশিত পরিষেবা জীবন
3. পরিদর্শন ফ্রিকোয়েন্সি এবং অ্যাক্সেস খরচ (সাবসিয়া, কবর দেওয়া, বা উত্তাপযুক্ত পাইপিং এটি তীব্রভাবে বাড়ায়)
4. একটি অপরিকল্পিত লিকের ডাউনটাইম খরচ বনাম একটি পরিকল্পিত প্রতিস্থাপন চক্র
5. 254SMO-এর উচ্চতর অনুমোদনযোগ্য ডিজাইন স্ট্রেস দ্বারা প্রাচীর-বেধের সঞ্চয় সক্ষম
6. অন্তর্বর্তী বা লোনা ক্লোরাইড এক্সপোজার এবং পরিদর্শনের জন্য সহজ অ্যাক্সেস সহ উপাদানগুলির জন্য, 316L প্রায়শই অর্থনৈতিকভাবে সঠিক পছন্দ থাকে। ক্রমাগত পূর্ণ-সমুদ্রের জলের এক্সপোজার, সাবসিয়া বা দুর্গম পাইপিংয়ের জন্য, 254SMO-এর জন্য TCO কেস সাধারণত শক্তিশালী।

কোন শিল্প এবং অ্যাপ্লিকেশন প্রতিটি গ্রেডের পক্ষে?

254SMO যেখানেই ক্লোরাইড ক্রমাগত এবং ঘনীভূত - সামুদ্রিক জল নিষ্কাশন, অফশোর, এবং সামুদ্রিক শীতলকরণ ব্যবস্থা - যেখানে 316L সাধারণ প্রক্রিয়া, খাদ্য-যোগাযোগ, এবং স্থাপত্য কাজের জন্য ওয়ার্কহরস গ্রেড থাকে যেখানে ক্লোরাইডের আন্তঃপ্রকাশ বা আন্তঃপ্রকাশ হয়।

254SMO বনাম 316L-এ ঢালাইয়ের কোন বিষয়গুলি প্রযোজ্য?

254SMO-তে ঢালাই-ধাতুর মাইক্রো-বিভাজন এড়াতে কঠোর তাপ-ইনপুট নিয়ন্ত্রণ এবং একটি ওভার-অ্যালোয়েড ফিলার মেটাল প্রয়োজন, যখন 316L ঢালাই প্রচলিত ম্যাচিং ফিলার এবং তুলনামূলকভাবে শিথিল তাপ-ইনপুট সীমা সহ।

যেহেতু 254SMO-এর ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা শক্ত দ্রবণে থাকা মলিবডেনাম এবং নাইট্রোজেনের উপর নির্ভর করে, ঢালাইয়ের সময় অত্যধিক তাপ ইনপুট সেকেন্ডারি ফেজ (সিগমা, চি) বা নাইট্রোজেন ক্ষয়কে তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলে গঠনের অনুমতি দিতে পারে, স্থানীয়ভাবে বেস মেটের মানের নিচে PREN কমিয়ে{2}। স্ট্যান্ডার্ড অনুশীলন এটির সাথে এটি হ্রাস করে:

কম তাপ ইনপুট এবং ইন্টারপাস তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ (সাধারণত 254SMO এর জন্য প্রায় 150 ডিগ্রী / 300 ডিগ্রী ফারেনহাইট পর্যন্ত সীমিত, 316L এর জন্য আরও অনুমতিযোগ্য সীমার বিপরীতে)

মিশ্রিত 254SMO ফিলারের পরিবর্তে একটি ওভার-মিশ্রিত নিকেল-ভিত্তিক ফিলার মেটাল (সাধারণত AWS A5.14 ERNiCrMo-3, অর্থাৎ, অ্যালয় 625 ফিলার)

ASME সেকশন IX অনুযায়ী পদ্ধতির যোগ্যতা ASTM A262 বা ASTM G48 প্রতি ওয়েল্ডমেন্টের জারা পরীক্ষা সহ, একা যান্ত্রিক পরীক্ষা নয়

316L, এর বিপরীতে, সাধারণত কম বিধিনিষেধ সহ স্ট্যান্ডার্ড GTAW/GMAW/SMAW পদ্ধতির অধীনে ম্যাচিং ER316L ফিলারের সাথে ঢালাই করা হয়।

উভয় গ্রেডের জন্য, পোস্ট-ওয়েল্ড ক্লিনিং (এএসটিএম A967 প্রতি পিকলিং এবং প্যাসিভেশন) ক্লোরাইড পরিষেবাতে তাপ টিন্ট অপসারণ করা অপরিহার্য, যেহেতু তাপ আভা নিজেই একটি স্থানীয় পিটিং ইনিশিয়েশন সাইট হিসাবে কাজ করে-মেটাল PREN নির্বিশেষে।

আপনার কখন 316L এর উপরে 254SMO বেছে নেওয়া উচিত?

254SMO চয়ন করুন যখনই ক্লোরাইডের এক্সপোজার ক্রমাগত, ঘনীভূত হয়, বা উচ্চ তাপমাত্রা বা ফাটলের সাথে মিলিত হয়, এবং 316L রিজার্ভ করুন বিরতিহীন, পাতলা বা ভালভাবে নিষ্কাশন করা ক্লোরাইড এক্সপোজারের জন্য যেখানে পরিদর্শন এবং প্রতিস্থাপন সোজা।

নির্বাচন চেকলিস্ট:

• ক্লোরাইডের ঘনত্ব সমুদ্রের পানির স্তরের কাছাকাছি বা অতিক্রম করে (≈ 19,000-20,000 ppm ক্লোরাইড) → 254SMO
• পরিষেবা হল ক্রমাগত নিমজ্জন, অচল, বা ফাটল-প্রবণ (গ্যাসকেট, জমা, নিরোধকের অধীনে ঢালাই) → 254SMO
• ক্লোরাইড বহনকারী জলে পরিচালন তাপমাত্রা প্রায় 25-30 ডিগ্রি ছাড়িয়ে যায় → 254SMO
• কম্পোনেন্ট সাবসি, কবর দেওয়া বা অন্যথায় পরিদর্শন বা প্রতিস্থাপন করা ব্যয়বহুল
• ক্লোরাইড এক্সপোজার বিরতিমূলক, পাতলা, বা তরল প্রাথমিকভাবে অ-ক্লোরাইড প্রক্রিয়া মিডিয়া → 316L
• বাজেট এবং সীসা সময় প্রাথমিক সীমাবদ্ধতা এবং জারা মার্জিন প্রকৃতপক্ষে কম → 316L, পর্যায়ক্রমিক পরিদর্শন সহ
• যখন অ্যাপ্লিকেশনটি এই ক্ষেত্রে - লোনা জল, আর্দ্র উপকূলীয় বায়ুমণ্ডল, বা বিরতিহীন সমুদ্রের জলের স্প্ল্যাশ - এর মধ্যে বসে তখন একটি ডুপ্লেক্স গ্রেড যেমন 2205 (UNS S32205) একটি মধ্যবর্তী PREN এবং খরচ পয়েন্ট দিতে পারে এবং উভয় অস্টেনিটিক বিকল্পের পাশাপাশি মূল্যায়ন করা মূল্যবান।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

প্রশ্ন: 254SMO কি সুপার ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের মতো?

উত্তর: না. 254এসএমও একটি সম্পূর্ণ অস্টেনিটিক মাইক্রোস্ট্রাকচার সহ একটি সুপার অস্টেনিটিক গ্রেড, যখন সুপার ডুপ্লেক্স গ্রেডের (যেমন 2507) একটি মিশ্র অস্টেনাইট-ফেরাইট কাঠামো রয়েছে। সুপার ডুপ্লেক্স সাধারণত 254SMO-এর তুলনায় উচ্চ শক্তি এবং কম নিকেল/মলিবডেনাম খরচ অফার করে, কিন্তু 254SMO সাধারণত ঢালাই করা সহজ এবং একটি বিস্তৃত পরিষেবা তাপমাত্রা পরিসীমা রয়েছে।

প্রশ্ন: 254SMO এবং 316L একসাথে ঢালাই করা যেতে পারে?

উত্তর: হ্যাঁ, ট্রানজিশন পাইপিং-এ 254SMO এবং 316L-এর মধ্যে ভিন্ন ভিন্ন ঢালাই সাধারণ, কিন্তু জয়েন্টটি বেস মেটালের সাথে মেলে এমন ফিলারের পরিবর্তে একটি ওভার-অ্যালোয়েড ফিলার মেটাল (সাধারণত ERNiCrMo-3 / অ্যালয় 625) দিয়ে তৈরি করা উচিত এবং ওয়েল্ড পদ্ধতিটি সেই অনুযায়ী যোগ্য হওয়া উচিত।

প্রশ্ন: 254SMO কি কখনও সমুদ্রের জলে গর্ত করে?

উত্তর: হ্যাঁ, চরম অবস্থার অধীনে: বায়োফউলিং নিয়ন্ত্রণের জন্য খুব বেশি ক্লোরিনেশন, গুরুতর ফাটল বা তার ডিজাইনের খামের উপরে উন্নীত তাপমাত্রা এখনও পিটিং শুরু করতে পারে{0}}এসএমও 316L বনাম নিরাপত্তা মার্জিনকে যথেষ্ট পরিমাণে বাড়ায়, কিন্তু এটি প্রতিটি ক্লোরাইড অবস্থা থেকে প্রতিরোধী নয়, তাই ডিজাইনের তাপমাত্রা এবং ক্র্যাভিস নিয়ন্ত্রণের বিষয়টি এখনও নিয়ন্ত্রণ করে।

প্রশ্ন: সমুদ্রের জলের জন্য 316L কখনও গ্রহণযোগ্য?

উত্তর: 316L সাধারনত একটানা পূর্ণ-শক্তির সমুদ্রের জলের এক্সপোজারের জন্য সুপারিশ করা হয় না। এটি স্বল্প-মেয়াদী, নিম্ন-তাপমাত্রা, ভাল-ফ্লাশড, বা মাঝে মাঝে লোনা এক্সপোজারের জন্য গ্রহণযোগ্য হতে পারে, কিন্তু প্রকাশিত CPT ডেটা দেখায় যে এটি সাধারণ পরিবেষ্টিত সমুদ্রের জলের অবস্থার অধীনে পিটিং এবং ফাটল ক্ষয় প্রবণ।

প্রশ্ন: একটি 316L উপাদান একটি সমতুল্য 254SMO উপাদানের চেয়ে কতটা ভারী?

উত্তর: যেহেতু 254SMO-এর ন্যূনতম ফলন শক্তি 316L এর থেকে প্রায় 1.7 থেকে 2 গুণ বেশি, একটি চাপ-রেটেড 254SMO উপাদান প্রায়ই একই নকশার চাপের জন্য একটি পাতলা প্রাচীরের অংশ ব্যবহার করতে পারে, আংশিকভাবে প্রতি ইউনিট ওজনের উচ্চ খরচ অফসেট করে। সঠিক সঞ্চয় নিয়ন্ত্রণ নকশা কোড এবং চাপ শ্রেণীর উপর নির্ভর করে।