الائے 20 بمقابلہ الائے 28 فاسفورک اور سلفرک ایسڈ سروس کے لیے دائیں سپر آسٹنیٹک الائے کا انتخاب

تیزاب-ہینڈلنگ ٹینک، پائپ سپول، یا ہیٹ ایکسچینجر کے لیے غلط الائے کا انتخاب کرنا صرف بجٹ کو ضائع نہیں کرتا ہے - یہ کئی- دہائیوں کے اثاثے کو کثیر-ماہ کی ذمہ داری میں بدل دیتا ہے۔الائے 20 (UNS N08020)اور الائے 28 (UNS N08028) سلفیورک ایسڈ اور فاسفورک ایسڈ سروس کے لیے دو سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر متعین سپر آسٹینیٹک سٹینلیس الائے ہیں، اس کے باوجود دونوں کو معمول کے مطابق الجھایا جاتا ہے یا ان کو تبادلہ خیال کیا جاتا ہے۔ وہ نہیں ہیں۔

یہ گائیڈ ان سوالات کے جوابات دیتا ہے جو حقیقت میں نتیجہ کا تعین کرتے ہیں - کی ساخت، تیزاب کی حراستی کی حد، کلورائڈ اور فلورائڈ رواداری، درجہ حرارت کی حدیں، اور کل نصب لاگت - کا آغاز براہ راست، قابل حوالہ جواب کے ساتھ ہوتا ہے، اس کے بعد اس کے پیچھے تکنیکی استدلال ہوتا ہے۔

کلیدی ٹیک ویز

1. الائے 20 (UNS N08020) تانبے کا ہے-ملاوٹ اور مقصد-معتدل درجہ حرارت پر وسیع ارتکاز رینج میں سلفیورک ایسڈ کے لیے بنایا گیا ہے۔ یہ کم-لاگت ہے، زیادہ وسیع پیمانے پر دستیاب آپشن۔
2. الائے 28 (UNS N08028) کلورائیڈ- اور فلورائیڈ-آلودہ فاسفورک ایسڈ کے علاوہ آکسیڈائزنگ یا مکسڈ حالات کے لیے اعلیٰ ترین کرومیم (26–28%) اور مولیبڈینم (3–4%) لے کر جاتا ہے۔
3. الائے 28 کا پٹنگ ریزسٹنس ایکوئیلنٹ نمبر (PREN ≈ 36–41) ایلوائے 20 (PREN ≈ 26–31) سے کافی زیادہ ہے، یعنی کلورائڈ بیئرنگ سروس میں پٹنگ اور کریوس اٹیک کے خلاف کہیں بہتر مزاحمت۔
4. صاف، اعتدال پسند سلفرک ایسڈ کے لیے، الائے 20 عام طور پر زیادہ اقتصادی انتخاب ہوتا ہے۔ گیلے-فاسفورک ایسڈ کے بخارات اور کلورائڈ-آلودہ سلفیورک ایسڈ پر عمل کرنے کے لیے، الائے 28 صنعت کا ترجیحی معیار ہے-۔

الائے 20 اور الائے 28 کیا ہیں؟

الائے 20 اور الائے 28 دونوں نکل-آئرن-کرومیم آسٹینیٹک مرکب ہیں جو مولیبڈینم کے ساتھ مضبوط ہوتے ہیں، لیکن ان کو مختلف سنکنرن سے لڑنے کی حکمت عملیوں کے ارد گرد انجنیئر کیا گیا تھا: الائے 20 تانبے کے اضافے پر انحصار کرتا ہے تاکہ سلفورک ایسڈ کو کم کرنے کے لیے اور زیادہ سے زیادہ مولیبڈینم 8 پر مشتمل ہو تیزاب اور آلودگیوں کی وسیع رینج میں ایک مستحکم غیر فعال تہہ رکھیں۔

الائے 20 - کو کارپینٹر 20، 20Cb-3، یا Incoloy 20، UNS N08020 - کے طور پر بھی فروخت کیا جاتا ہے جو 1940 کی دہائی میں خاص طور پر سلفیورک ایسڈ کے سنکنرن کے مسائل کو حل کرنے کے لیے تیار کیا گیا تھا جسے معیاری 300 سیریز کے سٹینلیس سٹیل نہیں سنبھال سکتے تھے۔ اس کا لوہے کا مواد (تقریباً 31–44%) "سٹینلیس سٹیل" اور "نِکل الائے" کے درمیان باؤنڈری پر بالکل ٹھیک بیٹھتا ہے، یہی وجہ ہے کہ آپ اسے دونوں لیبلز کے تحت مارکیٹنگ کرتے ہوئے دیکھیں گے۔ فنکشنل طور پر، یہ کسی بھی طرح سے ایک سپر آسٹینیٹک مرکب کے طور پر برتاؤ کرتا ہے۔

الائے 28 - کو Sanicro 28 یا UR 28 کے طور پر بھی فروخت کیا جاتا ہے، UNS N08028 - کو 1960 کی دہائی میں سویڈن میں ایک مشکل مسئلہ کے لیے تیار کیا گیا تھا: فاسفورک ایسڈ اور سلفیورک ایسڈ کی دھاریں کلورائڈز اور فلورائڈز سے آلودہ ہیں، جہاں صرف تانبا کافی نہیں ہے۔ یہ زیادہ کرومیم، زیادہ مولیبڈینم، اور انتہائی کم کاربن مواد کے ساتھ اس مسئلے کا جواب دیتا ہے۔

الائے 20 اور الائے 28 کے درمیان کلیدی ساختی فرق کیا ہے؟

واضح فرق سنکنرن-مزاحمت کا طریقہ کار ہے جس پر ہر مصرع جھکتا ہے: الائے 20 سلفیورک ایسڈ میں اپنے بنیادی دفاع کے طور پر 3–4% تانبے کا استعمال کرتا ہے، جب کہ الائے 28 زیادہ کرومیم (26–28%) اور مولیبڈینم (3–4%) کا استعمال کرتا ہے، صرف ٹریس کاپر (0.6 %{1} سے کم کاربن مواد) کے ساتھ۔ جو ایک مستحکم عنصر کی ضرورت کو دور کرتا ہے۔

دو چیزیں اس ٹیبل سے براہ راست پیروی کرتی ہیں۔ سب سے پہلے، Alloy 20 کا تانبے کا اضافہ سلفیورک ایسڈ کو کم کرنے کے لیے ایک ہدفی تریاق ہے، یہی وجہ ہے کہ یہ فاسفورک ایسڈ یا کلورائڈ کے لیے نسبتاً کم کام کرتا ہے-۔ دوسرا، الائے 28 کا بہت بڑا کرومیم اور مولیبڈینم ریزرو ایک غیر فعال فلم بناتا ہے جو تیزاب کی قسم، ارتکاز، آلودگی، اور درجہ حرارت - کے وسیع تر امتزاج کو زیادہ مہنگے مرکب عناصر کی قیمت پر رکھتا ہے۔

سلفرک ایسڈ سروس میں کون سا مصر بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے؟

الائے 20 معتدل درجہ حرارت پر زیادہ تر ارتکاز کی حد میں صاف سلفیورک ایسڈ کے لیے زیادہ قیمت-موثر، کوڈ-ثابت شدہ انتخاب ہے۔ کلورائڈز، آکسیڈائزنگ پرجاتیوں، یا زیادہ درجہ حرارت تصویر میں داخل ہونے کے بعد الائے 28 آگے بڑھتا ہے۔

الائے 20 مقصد سے-سلفیورک ایسڈ کے لیے بنایا گیا تھا، اور اس کا تانبے کا اضافہ سنکنرن کی شرح کو کم کرتا ہے، بڑی حد تک کلورائڈ-مفت سلفیورک ایسڈ کو تقریباً 100% تک پتلا کرنے سے، بشرطیکہ درجہ حرارت اس کے لیے مرکب کے آئسو کورروشن کی حد کے اندر رہے۔ یہ وہ کلاسک "سویٹ اسپاٹ" ہے جس نے ایلائے 20 کو سلفیورک ایسڈ پائپنگ، اچار لگانے والے ٹینکوں اور عام عمل کے آلات کے لیے تاریخی ورک ہارس بنا دیا۔

الائے 28 کا فائدہ اس میٹھی جگہ کے باہر ظاہر ہوتا ہے۔ الائے 28 کا الائے 904L اور معیاری آسٹینیٹک اور ڈوپلیکس سٹین لیس گریڈز کا موازنہ کرنے والے آزاد آئسو کورروشن ڈیٹا سے پتہ چلتا ہے کہ ایلائے 28 کلورائیڈ-آلودہ سلفیورک ایسڈ میں اچھی مزاحمت کو برقرار رکھتا ہے، اور یہاں تک کہ سپر-ڈپلیکس گریڈ 25070 فیصد سے اوپر ڈوپلیکس ایسڈ سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے۔ عملی طور پر: صاف، اعتدال پسند -درجہ حرارت سلفیورک ایسڈ کے لیے الائے 20 کی وضاحت کریں۔ ایک بار جب پراسیس اسٹریم کلورائڈز، آکسیڈائزنگ آلودگیوں کو لے کر جائے، یا اس ارتکاز کے لیے ایلائے 20 کے درجہ بند لفافے سے زیادہ گرم ہو جائے تو الائے 28 پر جائیں۔

کون سا مصر فاسفورک ایسڈ سروس میں بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے؟

الائے 28 گیلے-فاسفورک ایسڈ پر عمل کرنے کے لیے صنعت کا معیار ہے - خاص طور پر بخارات کی ٹیوبیں اور ہیٹ ایکسچینجرز - کیونکہ تجارتی فاسفورک ایسڈ کبھی خالص نہیں ہوتا ہے۔ یہ فاسفیٹ چٹان سے کلورائیڈ اور فلورائیڈ کی نجاست کو لے کر جاتا ہے، اور ایلائے 28 کا اعلیٰ کرومیم اور مولیبڈینم اس مرکب کو الائے 20 سے کہیں زیادہ بہتر بناتا ہے۔ ایلائے 20 صاف، تھرمل-کلینر کے لیے کم لاگت کا انتخاب رہتا ہے

گیلے-پراسیس فاسفورک ایسڈ کو سلفورک ایسڈ کے ساتھ فاسفیٹ چٹان کے رد عمل سے تیار کیا جاتا ہے، اور اس کے نتیجے میں پیدا ہونے والا تیزاب ناگزیر طور پر ایسک سے فلورائیڈ اور کلورائیڈ کی باقیات کو لے جاتا ہے۔ یہ امتزاج بالکل وہی ماحول ہے جس کے لیے ایلائے 28 کو انجینئر کیا گیا تھا: یہ گیلے-فاسفورک ایسڈ کی صنعت میں بخارات کی نلیاں بنانے کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والا دھاتی مواد بن گیا ہے، جو بڑی حد تک پرانے گریفائٹ ہیٹ ایکسچینجرز کی جگہ لے لیتا ہے جو اکثر ٹیوب کی ناکامی کا شکار ہوتے ہیں۔ الائے 20 اب بھی کم ہیلائیڈ مواد اور معتدل درجہ حرارت کے ساتھ فاسفورک ایسڈ اسٹریمز کے لیے ایک معقول، کم قیمت کا اختیار ہو سکتا ہے، لیکن یہ جارحانہ گیلے-عمل ڈیوٹی کے لیے پہلا انتخاب نہیں ہے۔

الائے 20 اور الائے 28 کا پیٹنگ، کریائس، اور کلورائڈ مزاحمت میں موازنہ کیسے ہوتا ہے؟

الائے 28 میں الائے 20 (PREN ≈ 26–31) کے مقابلے میں کافی زیادہ پِٹنگ ریزسٹنس ایکوئیلنٹ نمبر (PREN ≈ 36–41) ہے، جو براہ راست گڑھے اور کریوس سنکنرن کے خلاف بہتر مزاحمت میں ترجمہ کرتا ہے جہاں بھی کلورائیڈ موجود ہوتے ہیں - سب سے زیادہ عام طور پر فالورک ایسڈ کی وجہ سے میدان

ایک تیز، انجینئر-دوستانہ فارمولا

PREN ایک آسان لیکن وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا اسکریننگ نمبر ہے: PREN=%Cr + 3.3 × %Mo (ان دونوں مرکبات میں نائٹروجن نہ ہونے کے برابر ہے، اس لیے اسے یہاں فارمولے سے چھوڑا جا سکتا ہے)۔ ہر مرکب کی ساخت کی حد کا استعمال کرتے ہوئے:

الائے 20 (UNS N08020): Cr 19–21%، Mo 2–3% → PREN ≈ 26 – 31

الائے 28 (UNS N08028): Cr 26–28%، Mo 3–4% → PREN ≈ 36 – 41

ایک اعلی PREN کا مطلب ہے ایک مضبوط، زیادہ مستحکم غیر فعال آکسائڈ فلم کلورائیڈ آئنوں کی موجودگی میں - لوکلائزڈ پٹنگ اور کرائس اٹیک کے پیچھے میکانزم۔ یہی وجہ ہے کہ جہاں بھی سلفرک یا فاسفورک ایسڈ کے ساتھ کلورائیڈز اور فلورائیڈز دکھائی دیتے ہیں وہاں ایلائے 28 کو ترجیح دی جاتی ہے، اور کیوں ایلائے 20 ان ندیوں کے لیے بہترین ہے جہاں کلورائیڈ کا مواد کم اور کنٹرول ہوتا ہے۔ الائے 28 کا اعلی نکل-سے-لوہے کا تناسب بھی اسے کلورائڈ کے تناؤ کے خلاف بہتر مزاحمت فراہم کرتا ہے-سنکنرن کریکنگ، نچلے-نکل کے سٹینلیس گریڈ جیسے 316L کے لیے ایک عام ناکامی کا موڈ۔

الائے 20 اور الائے 28 کا لاگت، دستیابی اور پروڈکٹ کی شکلوں میں موازنہ کیسے ہوتا ہے؟

الائے 20 کی قیمت الائے 28 سے معنی خیز طور پر کم ہے کیونکہ اس میں نکل اور مولیبڈینم کم استعمال ہوتا ہے، اور یہ پروڈکٹ فارم - کی ایک وسیع رینج میں دستیاب ہے جس میں کاسٹنگ (نامزد CN7M) - کی دہائیوں کی ASME اور ASTM کوڈ ہسٹری کی حمایت حاصل ہے۔ الائے 28 کا اعلی الائے مواد قیمت کے پریمیم کا حکم دیتا ہے جو اس وقت جائز ہوتا ہے جب یہ زیادہ جارحانہ ڈیوٹی میں سروس کی زندگی کو بڑھاتا ہے۔

ویلڈنگ اور فیبریکیشن میں الائے 20 اور الائے 28 کا موازنہ کیسے ہوتا ہے؟

دونوں الائے آسانی سے ملائی جانے والی فلر دھاتوں کے ساتھ ویلڈ کے قابل ہیں، لیکن الائے 20 کو ویلڈز کے قریب حساسیت اور انٹر گرانولر حملے کو روکنے کے لیے نیبیم اسٹیبلائزیشن کی ضرورت ہے، جب کہ الائے 28 کا انتہائی-کم کاربن مواد (0.02% زیادہ سے زیادہ) بغیر کسی استحکام کے اپنے طور پر حساسیت کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔

الائے 20 کا نائوبیم (کولمبیم) کا اضافہ - "Cb-3" نام کا ماخذ - کاربن کو مستحکم کاربائیڈز کے طور پر جوڑتا ہے لہذا یہ ویلڈنگ کے دوران اناج کی حدود پر تیز نہیں ہو سکتا، جو بصورت دیگر گرمی-متاثرہ زون کو انٹرروگرا کے لیے خطرے سے دوچار کر دے گا۔ الائے 28 اس مسئلے کو ماخذ پر دور کرتا ہے: اس کا کاربن مواد اتنا کم رکھا گیا ہے (0.02% زیادہ سے زیادہ، بمقابلہ 0.07% زیادہ سے زیادہ الائے 20 کے لیے) کہ نقصان دہ کاربائڈ بارش کا امکان نہیں ہے گرمی کے ان پٹ سے قطع نظر، ویلڈنگ کے طریقہ کار کی اہلیت کو آسان بناتا ہے۔ دونوں مرکب دھاتیں مماثل فلر دھات (عام طور پر ERNiCrMo-قسم یا ER320 قسم کے استعمال کی اشیاء) اور معیاری GTAW/GMAW طریقوں کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں جو آسٹینیٹک اور نکل سے بھرپور مرکب دھاتوں کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

آپ کو کون سا مرکب منتخب کرنا چاہئے؟

ایلائے 20 پر پہلے سے طے شدہ جب تیزابیت کا سلسلہ اعتدال پسند درجہ حرارت پر گندھک کے تیزاب کو صاف کرتا ہے۔ جب بھی کلورائڈز، فلورائیڈز، آکسیڈائزنگ آلودگی، یا بلند درجہ حرارت آپریٹنگ لفافے کا حصہ ہوں تو الائے 28 پر جائیں۔

جب حالات ان لائنوں کے درمیان آتے ہیں - مثال کے طور پر، صرف ہلکے سے بلند درجہ حرارت پر اعتدال پسند کلورائد مواد - صحیح کال عام طور پر آپ کے مخصوص ارتکاز اور درجہ حرارت کے لیے isocorrosion ڈایاگرام کو پڑھنے اور قابل قبول معائنہ وقفہ اور زیر بحث آلات کی ناکامی کے نتیجے میں وزن کرنے پر آتی ہے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

کیا الائے 20 سٹینلیس سٹیل ہے یا نکل ملاوٹ؟

دونوں لیبل عملی طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ الائے 20 کا لوہے کا مواد (تقریباً 31–44%) دونوں زمروں کے درمیان روایتی حد پر بیٹھتا ہے۔ ASTM کی درجہ بندی نکل ملاوٹ کی طرف جھکاؤ رکھتی ہے، جبکہ بہت سے سپلائرز اسے سٹینلیس سٹیل کے طور پر مارکیٹ کرتے ہیں۔ فنکشنل طور پر، یہ لیبل سے قطع نظر ایک سپر آسٹینیٹک الائے کے طور پر کام کرتا ہے۔

زیادہ سے زیادہ سلفیورک ایسڈ کا ارتکاز الائے 20 کیا سنبھال سکتا ہے؟

الائے 20 کلورائڈز اور آکسیڈائزنگ آلودگیوں کی غیر موجودگی میں تقریباً 0–100% ارتکاز کی حد کو سنبھال سکتا ہے، لیکن محفوظ آپریٹنگ درجہ حرارت گر جاتا ہے کیونکہ ارتکاز وسط-رینج سے گزرتا ہے۔ کسی تصریح کو حتمی شکل دینے سے پہلے ہمیشہ اپنے عین مطابق ارتکاز اور درجہ حرارت کے لیے isocorrosion diagram کو چیک کریں۔

کیا Phosphoric acid میں Alloy 20 کو استعمال کیا جا سکتا ہے؟

جی ہاں، صاف کرنے کے لیے، معتدل درجہ حرارت پر کم-ہالائیڈ فاسفورک ایسڈ کا بہاؤ۔ گیلے-فلورائیڈ اور کلورائیڈ کی آلودگی کے ساتھ فاسفورک ایسڈ پر کارروائی کرنے کے لیے، الائے 28 مادی طور پر بہتر طویل مدتی کارکردگی پیش کرتا ہے-اور صنعت کا زیادہ عام انتخاب ہے۔

الائے 20Cb-3 میں "Cb" کا کیا مطلب ہے؟

"Cb" کا مطلب کولمبیم ہے، جو نیوبیم کا پرانا امریکی نام ہے۔ ویلڈنگ اور ہیٹ ٹریٹمنٹ کے دوران کاربائیڈ کی بارش کے خلاف مرکب کو مستحکم کرنے کے لیے اسے ایلائے 20 میں شامل کیا جاتا ہے۔

کیا الائے 28 Sanicro 28 جیسا ہی ہے؟

جی ہاں Alloy 28، Sanicro 28، اور UR 28 تمام اسی کھوٹ کے تجارتی نام ہیں، جو UNS N08028 کے تحت رجسٹرڈ ہیں۔

کس مصر دات کی قیمت زیادہ ہے، الائے 20 یا 28؟

الائے 28 کی قیمت زیادہ ہے، کیونکہ اس میں کرومیم اور مولبڈینم کا تناسب زیادہ ہے اور ایلائے 20 کے مقابلے میں لوہے کی مقدار کم ہے۔