فلیو گیس ڈیسلفرائزیشن میں ہیسٹیلائے C276: یہ سٹینلیس سٹیل کو کیوں بہتر کرتا ہے - علم

فلو گیس ڈی سلفرائزیشن (FGD) کوئلے سے چلنے والے اور بھاری ایندھن کے تیل کے پاور پلانٹس کے فلو گیس کے اخراج سے سلفر ڈائی آکسائیڈ (SO2) کو ہٹانے کی غالب ٹیکنالوجی ہے۔ کوئلے میں وزن کے لحاظ سے 0.5-5% سلفر ہوتا ہے۔ جب جلایا جاتا ہے، سلفر SO2 میں آکسائڈائز کرتا ہے، جو تیزاب کی بارش، سانس کی بیماری، اور باریک ذرات کی تشکیل کا سبب بنتا ہے۔ FGD سسٹم اس SO2 کا 90-99% حصہ لے لیتے ہیں اس سے پہلے کہ فلو گیس فضا میں چھوڑ دی جائے۔

Hastelloy C276 in Flue Gas Desulfurization

سب سے عام FGD کنفیگریشن گیلا اسکربر ہے (ویٹ فلو گیس ڈیسلفرائزیشن، ڈبلیو ایف جی ڈی)۔ گیلے اسکربر میں، فلو گیس کو ایک بڑے جذب ٹاور میں چونے کے پتھر کے گارے (بنیادی طور پر کیلشیم کاربونیٹ، CaCO3) یا سمندری پانی کے ساتھ رابطے میں لایا جاتا ہے۔ SO2 سلری کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے جپسم (کیلشیم سلفیٹ ڈائی ہائیڈریٹ، CaSO4-2H2O) یا دیگر ضمنی مصنوعات بناتا ہے۔ اس کے بعد صاف شدہ گیس کو دوبارہ گرم کیا جاتا ہے اور اسٹیک کے ذریعے چھوڑا جاتا ہے۔

مرحلہ 1 - فلو گیس انٹری

گرم فلو گیس (120-180C) ایئر پری ہیٹر سے جاذب ٹاور میں داخل ہوتی ہے۔ Electrostatic precipitators (ESPs) یا بیگ فلٹرز پہلے فلائی ایش کے ذرات کو ہٹاتے ہیں۔

مرحلہ 2 - گیس کولنگ اور بجھانا

گیس کو 50-80C تک ٹھنڈا کیا جاتا ہے جس سے سلری اسپرے کو دوبارہ گردش کیا جاتا ہے۔ ان درجہ حرارت پر، پانی میں SO2 حل پذیری ڈرامائی طور پر بڑھ جاتی ہے۔

مرحلہ 3 - SO2 جذب

The gas contacts counter-current limestone slurry (pH 5.0-6.0) in the absorber packing. SO2 + H2O -> H2SO3 (sulfurous acid); then H2SO3 + CaCO3 ->CaSO3 + CO2 + H2O۔ رد عمل کیلشیم سلفائٹ (CaSO3) پیدا کرتا ہے۔

مرحلہ 4 - آکسیکرن اور جپسم کی تشکیل

Compressed air is injected into the slurry tank (oxidation air duct). CaSO3 + 1/2 O2 + 2H2O ->CaSO4-2H2O (جپسم)۔ جپسم سلری کو تجارتی درجے کا جپسم (ڈرائی وال اور سیمنٹ میں استعمال کیا جاتا ہے) پیدا کرنے کے لیے پانی سے نکالا جاتا ہے۔

مرحلہ 5 - صاف شدہ گیس سے باہر نکلنا اور اسٹیک ریلیز

صاف شدہ گیس بوندوں کو ہٹانے کے لیے ایک مسٹ ایلیمینیٹر (ڈیمسٹر) سے گزرتی ہے، اسے گیس ری ہیٹر (GHR) کے ذریعے 80-100C پر دوبارہ گرم کیا جاتا ہے، اور اسٹیک کے ذریعے باہر نکلتی ہے۔

گیلے اسکربر کے اندر موجود FGD سلوری جدید صنعت میں سب سے زیادہ جارحانہ ملٹی-فیکٹر سنکنرن ماحول میں سے ایک ہے۔ ایک واحد FGD جاذب ٹاور بیک وقت درج ذیل تمام سنکنرن میکانزم کا تجربہ کر سکتا ہے:

جدول 1: FGD سنکنرن ماحول - دس بیک وقت سنکنرن عوامل اور 316L بمقابلہ C276 پر ان کا اثر

سنکنرن عنصر

عام FGD قدر

316L سٹینلیس سٹیل پر اثر

C276 مزاحمتی میکانزم

سلری پی ایچ (آپریٹنگ)

4.5-6.0 (جذب کرنے والا)؛ 0-2 (تیزاب کی صفائی)

پی ایچ 4.5 سے نیچے گڑھا اور دراڑ کا سنکنرن

Mo 15-17% کم pH کے خلاف مزاحمت فراہم کرتا ہے۔

کلورائد کا ارتکاز

10,000-80,000 ppm (ری سائیکل شدہ گارا)

50C+ پر CSCC 50 ppm Cl- سے اوپر؛ 500 پی پی ایم سے زیادہ

ہائی نی (57%) CSCC کو دباتا ہے۔ مو پٹنگ کو دباتا ہے۔

تحلیل شدہ آکسیجن (DO)

2-8 پی پی ایم (آکسیکرن ہوا موجود)

عام اور پٹنگ سنکنرن کو تیز کرتا ہے۔

Cr 14.5-16.5% مستحکم Cr2O3 غیر فعال فلم بناتا ہے۔

درجہ حرارت

50-95C (آپریٹنگ)؛ 120-150C (گیس انلیٹ زون)

دوگنا سنکنرن کی شرح فی 10C اضافہ (Arrhenius)

FGD سلوری میں 200C تک مستحکم غیر فعال فلم

سلفورک ایسڈ (H2SO4)

5-%30 گارا (بائی پروڈکٹ)

Aggressive reducing acid; 316L pitting rate >1mm/سال 10% H2SO4 میں

C276 80C پر 70% H2SO4 تک برداشت کرتا ہے۔ 15-17% Mo

ہائیڈرو فلورک ایسڈ (HF)

ٹریس (کوئلے میں سلیکیٹ سے)

یہاں تک کہ ٹریس HF 316L پر SiO2 حفاظتی فلم کو تحلیل کرتا ہے۔ تیزی سے پٹنگ کا سبب بنتا ہے

C276 ٹریس HF سے غیر متاثر؛ نی بیس ایسڈ فلورائڈ کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔

جپسم کھرچنے والے ذرات

وزن کے لحاظ سے 10-20٪ ٹھوس؛ 10-100 um کے ذرات

کٹاؤ-موڑ اور بہاؤ پر سنکنرن-پریشان علاقوں

اعلی سختی اور سختی کٹاؤ کے خلاف مزاحمت؛ Cr2O3 فلم رگڑنے کے بعد دوبارہ-بنتی ہے۔

تھرمل سائیکلنگ

50-180C روزانہ شٹ ڈاؤن/اسٹارٹ اپ سائیکل

ویلڈز پر تھرمل تھکاوٹ کی دراڑیں؛ آکسائڈ فلم ٹوٹنا

کم تھرمل توسیع گتانک؛ کوئی مرحلہ تبدیلی نہیں

سلفائٹ آئنز (SO3 2-)

گارا میں 500-2,000 پی پی ایم

جارحانہ کم کرنے والا ایجنٹ؛ زیر جمع سنکنرن کو فروغ دیتا ہے۔

C276 Mo مواد کی وجہ سے ماحول کو کم کرنے کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔

ویلڈ HAZ حساسیت

ویلڈ زون ویلڈنگ کے دوران 600-850C کا تجربہ کرتے ہیں۔

316L HAZ Cr کی کمی کا شکار ہے۔ بنیادی دھات سے anodic بن جاتا ہے۔

C276 میں Niobium (Nb <0.35%) HAZ حساسیت کو دباتا ہے

Hastelloy C276 (UNS N10276)ایک نکل-مولیبڈینم-کرومیم مرکب ہے جسے ہینس انٹرنیشنل (سابقہ کیبوٹ کارپوریشن) نے تیار کیا ہے۔ یہ 1960 کی دہائی میں خاص طور پر ایپلی کیشنز کے لیے متعارف کرایا گیا تھا جہاں کوئی سٹینلیس سٹیل زندہ نہیں رہ سکتا تھا۔ C276 میں "C" سے مراد Hastelloy alloys کے "C-فیملی" ہے، جو کہ اعلی مولبڈینم (15-17%) اور کرومیم (14.5-16.5%) مواد کی خصوصیت رکھتے ہیں، جو انہیں آکسیڈائزنگ اور سنکنرن ماحول کو کم کرنے کے لیے غیر معمولی مزاحمت فراہم کرتے ہیں۔

جدول 2: Hastelloy C276 (UNS N10276) - مکمل کیمسٹری فی ASTM B575 اور FGD سنکنرن مزاحمت میں کردار

عنصر

ASTM B575 منٹ

ASTM B575 Max

عام حرارت کا تجزیہ (%)

ایف جی ڈی سنکنرن مزاحمت میں کردار

نکل (نی)

57.0

57.5-59.0

بنیادی عنصر؛ Cl کو دباتا ہے - حوصلہ افزائی کشیدگی سنکنرن کریکنگ (CSCC)؛ کم پی ایچ میں لچک کو برقرار رکھتا ہے۔

Molybdenum (Mo)

15.0

17.0

15.5-16.5

پرائمری پٹنگ اور کرائس سنکنرن مزاحمت؛ تیزاب کو کم کرنے کے لیے مزاحمت کے قابل بناتا ہے (H2SO4، HCl، HF)

کرومیم (کروڑ)

14.5

16.5

15.5-16.5

مستحکم کرومیم آکسائیڈ (Cr2O3) غیر فعال فلم بناتا ہے۔ فلو گیس کے ماحول میں آکسیکرن مزاحمت فراہم کرتا ہے۔

آئرن (Fe)

4.0

7.0

5.0-6.0

لاگت-موثر آسٹنائٹ سٹیبلائزر؛ ساخت کو برقرار رکھتا ہے

ٹنگسٹن (W)

3.0

4.5

3.5-4.0

ثانوی پٹنگ مزاحمت (W Mo کے ساتھ ہم آہنگی)؛ PREN شراکت میں اضافہ کرتا ہے۔

کاربن (C)

0.010

0.001-0.005

الٹرا-کم کاربن ویلڈ HAZ پر حساسیت کو روکتا ہے۔ زیادہ سے زیادہ 0.01% فی ASTM B575

سلکان (Si)

0.08

0.02-0.05

0.08% - سے نیچے رکھنا ضروری ہے ہائی ایس ویلڈ کی خرابی کا سبب بنتا ہے۔

مینگنیز (Mn)

1.00

0.50-0.80

ڈی آکسیڈائزر؛ گرم کام کی صلاحیت کو بہتر بناتا ہے

فاسفورس (P)

0.040

<0.015

کم سے کم ہونا چاہیے - ہائی P HAZ لیکویشن کریکنگ کو فروغ دیتا ہے۔

سلفر (S)

0.030

<0.005

کم سے کم ہونا چاہیے - ہائی ایس گرم کریکنگ کو فروغ دیتا ہے۔

وینڈیم (V)

0.35

0.10-0.30

مضبوط کرنے والا؛ آکسیکرن مزاحمت کو بہتر بناتا ہے۔

Cobalt (Co)

2.50

<0.50

معمولی عنصر؛ سنکنرن مزاحمت کو نمایاں طور پر متاثر نہیں کرتا ہے۔

Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) سٹینلیس سٹیل اور نکل مرکبات کی پٹنگ اور کریوس سنکنرن مزاحمت کا موازنہ کرنے کے لیے معیاری انڈسٹری میٹرک ہے۔ فارمولہ کرومیم (آکسیڈیشن مزاحمت)، مولیبڈینم (پٹنگ مزاحمت) اور نائٹروجن (پٹنگ مزاحمت اور استحکام) کی شراکت کے لیے اکاؤنٹس:

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

جدول 3: FGD سروس میں PREN موازنہ - Hastelloy C276 بمقابلہ سٹینلیس اسٹیلز اور نکل الائے

مواد (UNS)

کروڑ (%)

Mo (%)

N (%)

W (%)

PREN کا حساب لگایا گیا۔

FGD سروس لائف (سال)

FGD کے لیے تجویز کردہ؟

304L (S30403)

18-20

0.10

18-20

0.5-1.5 (شدید پٹنگ)

NO - کی درجہ بندی نہیں کی گئی۔

316L (S31603)

16-18

2.0-3.0

0.02-0.10

24-30

1.5-3.0 (CSCC + pitting)

FGD میں NO - فیل ہوتا ہے۔

904L (N08904)

19-23

4.0-5.0

0.015

35-40

3-8 (مقامی سنکنرن)

FGD میں NO - معمولی

254 SMO (S31254)

19.5-20.5

6.0-7.0

0.20-0.25

44-50

5-10 (کچھ FGD زونز)

صرف مارجنل - جذب کرنے والا

254 SMO (High Mo)

20-22

7.0-8.0

0.25

50-56

8-15

مارجنل - محدود سروس

2507 سپر ڈوپلیکس (S32750)

24-26

3.0-5.0

0.24-0.32

40-43

8-15 (کرائس محدود)

صرف مارجنل - سلوری زونز

الائے 625 (N06625)

20-23

8-10

0.02-0.10

45-52

10-20 (کچھ FGD زونز)

صرف جزوی - جذب کرنے والا اندرونی حصہ

الائے 59 (N06059)

22-24

15-16

0.01-0.05

61-66

15-25

اچھا - 625 سے بہتر

Hastelloy C276 (N10276)‎

14.5-16.5

15-17

0.01-0.05

3-4.5

69-73

25-40+ (ثابت شدہ)

ہاں - بنیادی FGD مواد

Hastelloy C22 (N06022)

20-22.5

12.5-14.5

0.01-0.05

2.5-3.5

65-71

25-40+ (ثابت شدہ)

ہاں - C276 کے برابر ہے۔

ایک گیلا FGD نظام متعدد اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے، ہر ایک مختلف سنکنرن ماحول اور مادی ضروریات کے ساتھ۔ مواد کا انتخاب اسکربر کے اندر مخصوص زون کے مطابق ہونا چاہیے۔

FGD System Components and Material

جدول 4: FGD سسٹم کے اجزاء - سنکنرن ماحول اور مواد کا انتخاب میٹرکس

ایف جی ڈی زون / اجزاء

درجہ حرارت (C)

پی ایچ (آپریٹنگ)

Cl- (ppm)

H2SO4 (%)

مواد کی ضرورت ہے

316L کیوں نہیں؟

جاذب ٹاور شیل (اندرونی استر)

50-80

4.5-6.0

10,000-60,000

5-20

Hastelloy C276 شیٹ / C276 کاربن سٹیل پر ویلڈ اوورلے

316L pitting rate >1 ملی میٹر/سال؛ CSCC میں<24 months

جاذب ٹاور شیل (بیرونی)

50-80

N/A (ماحول)

N/A

کاربن اسٹیل + ربڑ کی استر یا C276 پہنے پلیٹ

بیرونی محیط لیکن تھرمل گریڈینٹ کے لیے موصلیت کی ضرورت ہے۔

آکسیکرن ہوا کی نالی

50-85

4.0-5.5

15,000-50,000

3-15

Hastelloy C276 شیٹ؛ CS پر C276 ویلڈ اوورلے

ہائی ڈی او + سلوری=شدید کٹاؤ-سنکن; 316L ناکام ہوجاتا ہے۔<5 years

انلیٹ فلو گیس ڈکٹ

120-180

N/A (صرف گیس)

<100 (before scrubbing)

<0.1

موڑ پر کاربن اسٹیل + ریفریکٹری + C276 ویلڈ اوورلے

انلیٹ زون میں: گیس کا درجہ حرارت 120-180C، کچھ SO2 موجود ہے۔ موڑ پر C276 درکار ہے ( کٹاؤ)

آؤٹ لیٹ فلو گیس ڈکٹ (صاف گیس)

70-100

N/A (صرف گیس)

<500

<0.1

CS پر Hastelloy C276 شیٹ یا C276 ویلڈ اوورلے

ہائی گیس کی رفتار جپسم کے ذرات لے جاتی ہے۔ کٹاؤ- موڑ پر سنکنرن؛ سٹارٹ اپ کے دوران تیزاب گاڑھا ہونے کا بھی امکان

ڈیمسٹر (دھند ختم کرنے والا) علاقہ

55-80

5.0-6.0

10,000-40,000

2-8

Hastelloy C276 وائر میش عناصر یا 254 SMO

سیر شدہ گیس + قطرہ لے جانے والی=سطحوں پر ممکنہ تیزاب فلم؛ 316L قطرہ قطرہ زون میں ڈالے گا۔

سلری ری سرکولیشن پائپنگ

50-80

4.5-6.0

10,000-60,000

5-20

CS پائپ پر Hastelloy C276 پائپ یا C276 ویلڈ اوورلے

High-velocity slurry with gypsum; 316L erosion rate >0.5 ملی میٹر/سال

جپسم ڈی واٹرنگ ٹینک

40-60

5.5-6.5

5,000-20,000

1-5

316L یا 904L قابل قبول؛ 316L یہاں کافی ہے۔

لوئر Cl- اور درجہ حرارت؛ 316L قابل قبول ہے اگر گارا کی رفتار<3 m/s

چونا پتھر گارا فیڈ ٹینک

30-50

6.0-7.0

2,000-10,000

316L قابل قبول ہے۔

ہلکی تیزابیت؛ 316L pH 5.5 سے نیچے اور 50C سے نیچے مناسب کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے۔

سروس واٹر پائپنگ (خام پانی)

20-40

7.0-8.0

<500

<0.1

316L یا 304L قابل قبول ہے۔

بہت کم Cl-; 316L/304L یہاں لاگت-موثر انتخاب ہیں۔

ریجنٹ اسٹوریج ٹینک (چونا پتھر)

محیطی

N/A (ٹھوس)

نہ ہونے کے برابر

کاربن سٹیل

غیر-محفوظ ماحول؛ کوئی نکل مصر کی ضرورت نہیں ہے

اسٹیک (فلو گیس اسٹیک، لائنڈ)

70-100 (اندرونی)

N/A (صاف گیس)

<500

<0.1

ریفریکٹری استر کے ساتھ کاربن اسٹیل؛ گیس انلیٹ ٹرانزیشن پر C276

Cl- میں صاف شدہ گیس کم ہے؛ ریفریکٹری استر کافی؛ C276 صرف انلیٹ ٹرانزیشن زون میں

جدول 5: Hastelloy C276 مکینیکل اور فزیکل پراپرٹیز فی ASTM B575 اور ASME BPVC سیکشن II

جائیداد

قدر (انیلڈ شیٹ)

قدر (حل کا علاج)

FGD درخواست سے مطابقت

تناؤ کی طاقت (UTS)

760 MPa (110 ksi) منٹ

690-830 MPa عام

جاذب برتن ڈیزائن کے دباؤ کے لیے کافی ہے (عام طور پر<10 bar operating)

پیداوار کی طاقت (0.2% آفسیٹ)

355 MPa (50 ksi) منٹ

310-380 MPa عام

پریشر برتن کی دیوار کی موٹائی کے حساب کتاب کے لیے ڈیزائن کی بنیاد

50 ملی میٹر میں لمبائی

30% منٹ (ASTM B575)

30-50% عام

ہائی ڈکٹیلیٹی - تھرمل سائیکلنگ اسٹرین کو بغیر کریکنگ کے جذب کرتی ہے۔

سختی

201 HB میکس (اینیلڈ)

180-201 HB عام

اعتدال پسند سختی؛ پہننے کے لیے مزاحم مرکب نہیں ہے لیکن گندگی سے نمٹنے کے لیے کافی ہے۔

کثافت

8.89 g/cm3 (0.321 lb/in3)

سٹینلیس سٹیل سے زیادہ بھاری (316L=7.98 g/cm3)؛ ساختی ڈیزائن میں 11 فیصد زیادہ ماس ہونا چاہیے۔

تھرمل چالکتا

9.8 W/m-K پر 25C; 15.1 W/m-K 500C پر

موٹے حصوں میں تھرمل گریڈینٹ ڈیزائن کے لیے سٹینلیس سٹیل سے کم - اہم ہے۔

برقی مزاحمت

130 مائکروہم-سینٹی میٹر 25C پر

الیکٹرو کیمیکل سنکنرن کی نگرانی کے لیے متعلقہ (ای پی آر طریقہ)

11.2 um/m-C (20-100C)؛ 14.6 um/mC (20-500C)

austenitic سٹینلیس سٹیل سے کم؛ اسٹارٹ اپ/شٹ ڈاؤن کے دوران ویلڈ زونز میں کم تھرمل تھکاوٹ

ینگ کا ماڈیولس

205 GPa (29,700 ksi)

پریشر برتن ڈیزائن کے لیے معیاری؛ austenitic سٹینلیس سٹیل کی طرح

مقناطیسی پارگمیتا

1.002 (بنیادی طور پر غیر-مقناطیسی)

کوئی مقناطیسی کشش نہیں؛ مقناطیسی ذرہ معائنہ (MPI) کی حدود کے ساتھ کوئی مسئلہ نہیں ہے۔

چارپی وی-نوچ اثر (کمرے کا درجہ حرارت)

200-260 J عام (اینیلڈ)

تمام FGD آپریٹنگ درجہ حرارت پر بہترین سختی؛ ٹوٹنے والے فریکچر کا کوئی خطرہ نہیں۔

چارپی وی-نوچ اثر (-40C)

180-220 J عام (اینیلڈ)

سرد موسم میں موسم سرما کے بند ہونے کے حالات کے لیے کافی ہے۔

زیادہ سے زیادہ ڈیزائن درجہ حرارت (ASME)

آکسائڈائزنگ ماحول میں 540C (1004F)؛ 650C وقفے وقفے سے

بڑے حفاظتی مارجن کے ساتھ FGD گیس انلیٹ زون (120-180C) کے لیے کافی

کم از کم ڈیزائن درجہ حرارت (ASME)

-198C (شیٹ کے لیے<25mm)

سرد موسم سرما کے بند کے لئے کافی؛ LTT تبدیلی کا کوئی خطرہ نہیں۔

FGD ایپلی کیشنز میں ویلڈنگ Hastelloy C276 طریقہ کار پر محتاط توجہ کی ضرورت ہے۔ اعلی مولیبڈینم مواد (15-17%) C276 کو گرم کریکنگ کے لیے حساس بناتا ہے اگر ویلڈنگ کے پیرامیٹرز کو مناسب طریقے سے کنٹرول نہیں کیا جاتا ہے۔ تاہم، درست فلر میٹل، شیلڈنگ گیس، اور ہیٹ ان پٹ رینج کے ساتھ، C276 ویلڈز بہترین سنکنرن مزاحمت اور مکینیکل خصوصیات حاصل کرتے ہیں۔

Fabrication and Welding of Hastelloy C276

جدول 6: FGD سسٹم فیبریکیشن کے لیے Hastelloy C276 ویلڈنگ کے طریقہ کار

پیرامیٹر

GTAW (TIG) / GTAW-P

GMAW (MIG)

SMAW (دستی میٹل آرک)

شیلڈ فلوکس-کورڈ آرک (FCAW)

فلر دھات

ERNiCrMo-4 (ERNiMo-4)

ERNiCrMo-4 (1.0-1.6mm تار)

ENiCrMo-4 (الیکٹروڈ)

ERNiCrMo-4 یا ENiCrMo-4

فلر دھات کی ساخت

Ni 60%, Mo 17%, Cr 7%, W 4.5%, Fe 5%, C 0.02% زیادہ سے زیادہ

جی ٹی اے ڈبلیو کی طرح

ایک ہی ساخت (لیپت الیکٹروڈ)

جی ٹی اے ڈبلیو کی طرح

شیلڈنگ گیس (TIG)

100% Argon (Ar)، 10-15 L/min؛ واپس صاف کرنے کی ضرورت ہے

75% Ar + 25% اس نے تجویز کیا۔

N/A (کوٹیڈ الیکٹروڈ)

75% Ar + 25% CO2 یا 100% CO2

پہلے سے گرم درجہ حرارت

ضرورت نہیں ہے (ماحول، 10-40C)

ضرورت نہیں ہے۔

انٹر پاس درجہ حرارت زیادہ سے زیادہ

150C (93C موٹے حصوں کے لیے ترجیح دی جاتی ہے)

150C

ہیٹ ان پٹ رینج

0.8-1.5 kJ/mm

مختصر آرک استعمال کریں؛ اعتدال پسند گرمی ان پٹ

0.8-1.5 kJ/mm

SMAW کے لیے الیکٹروڈ زاویہ

N/A

70-80 ڈگری (کھڑا زاویہ porosity سے بچنے کے لئے)

N/A

پوسٹ- ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ (PWHT)

ضرورت نہیں؛ اگر غلط طریقے سے کیا جائے تو سنکنرن مزاحمت کو کم کر سکتا ہے۔

ضرورت نہیں ہے۔

انٹر پاس کی صفائی

سٹینلیس سٹیل وائر برش (سرشار، کاربن سٹیل پر استعمال نہیں کیا جاتا)؛ ہر پاس سے پہلے آکسائڈ کو ہٹا دیں

جی ٹی اے ڈبلیو کی طرح

ہر پاس سے پہلے سلیگ کو ہٹا دیں؛ پاسوں کے درمیان سٹینلیس برش

ہر پاس سے پہلے سلیگ کو ہٹا دیں۔

عام مشترکہ کارکردگی (RT)

100% اہل WPS کے ساتھ (ASME سیکشن IX)

100% اہل WPS کے ساتھ

عام ویلڈ نقائص سے بچنے کے لئے

پوروسیٹی (نمی/آلودگی سے)؛ HAZ فشرنگ (ہائی ہیٹ ان پٹ سے)

پوروسیٹی؛ چھڑکنا (غلط وولٹیج سے)

سلیگ شمولیت؛ porosity

پوروسیٹی؛ ضرورت سے زیادہ چھڑکنا

ویلڈ اوورلے موٹائی (FGD جاذب)

سنکنرن اوورلے کے لئے 6-10 ملی میٹر سنگل پاس

6-10 ملی میٹر ملٹی پاس

8-12 ملی میٹر (متعدد پاسز)

6-10 ملی میٹر ملٹی پاس

C276 کاربن اسٹیل پر ویلڈ اوورلے - FGD جاذب اندرونی

Hastelloy C276 کے لیے سب سے عام FGD ایپلی کیشن کاربن اسٹیل جذب کرنے والے برتن کے اندرونی حصے پر ویلڈ اوورلے ہے۔ ٹھوس C276 شیٹ (ممنوعہ طور پر مہنگی) سے پورے جاذب کو بنانے کے بجائے، فیبریکیٹر جاذب خول کی اندرونی سطحوں، انلیٹ/آؤٹ لیٹ نالیوں، اور آکسیڈیشن ایئر پائپنگ پر 6-10mm C276 ویلڈ اوورلے لگاتے ہیں۔ کاربن اسٹیل شیل ساختی طاقت فراہم کرتا ہے۔ C276 اوورلے سنکنرن مزاحمت فراہم کرتا ہے۔

جدول 7: FGD جذب کرنے والے برتن کے اندرونی - عمل، موٹائی اور اطلاق کے لیے Hastelloy C276 اوورلے طریقے

اوورلے کا طریقہ

عمل

اوورلے موٹائی

FGD میں عام درخواست

فوائد

حدود

GTAW (TIG) دستی اوورلے

ERNiCrMo-4 فلر، 100% اے آر بیک پرج

6-10 ملی میٹر (2-4 پاس)

جذب کرنے والے برتن کے اندرونی حصے، پیچیدہ جیومیٹری

اعلی ترین معیار کی اوورلے؛ سب سے کم کمزوری؛ بہترین سنکنرن مزاحمت

سست جمع ہونے کی شرح (0.5-1.0 کلوگرام فی گھنٹہ)؛ اعلی لیبر کی قیمت

GMAW (MIG) نیم-آٹو اوورلے

ERNiCrMo-4 تار، 75% Ar + 25% He

6-10 ملی میٹر (2-4 پاس)

جاذب خول، سیدھے حصے

GTAW سے 2-3x تیز؛ اچھے معیار؛ کم قیمت

GTAW سے زیادہ کمزوری؛ ہنر مند آپریٹر کی ضرورت ہے

FCAW (فلکس-کورڈ آرک) اوورلے

ERNiCrMo-4 فلوکس کورڈ وائر، 100% CO2

8-12 ملی میٹر (2-5 پاس)

بڑی فلیٹ سطحیں؛ لاگت-مسابقتی پروجیکٹس

سب سے زیادہ جمع کرنے کی شرح؛ کم قیمت فی کلو جمع

اعلی سلیگ؛ پاسوں کے درمیان محتاط صفائی کی ضرورت ہے؛ زیادہ کمزوری

SAW (ڈوب گیا آرک) اوورلے

ERNiCrMo-4 + وقف بہاؤ، سنگل-پاس

6-10 ملی میٹر

جاذب خول کے لمبے سیدھے حصے

بہت زیادہ جمع کی شرح؛ بہترین معیار؛ کم مزدوری

صرف فلیٹ عہدوں کے لیے؛ سادہ جیومیٹری تک محدود

دھماکہ خیز بانڈنگ (پڑھی ہوئی پلیٹ)

کاربن اسٹیل پلیٹ پر دھماکہ-بانڈڈ C276 شیٹ

12-50mm CS پر 3-5mm C276

جاذب خول کے حصے (اپنی مرضی کے مطابق-مل میں گھڑے ہوئے)

کوئی ویلڈ HAZ نہیں؛ یکساں موٹائی؛ سب سے تیز تنصیب

اعلی پیشگی ٹولنگ لاگت؛ بڑے احکامات کی ضرورت ہے؛ کم از کم آرڈر کی مقدار (MOQ) ~ 20 ٹن

دھماکہ ویلڈ اوورلے (امتحان)

CS کی اندرونی سطح پر دھماکہ خیز طریقے سے جمع کردہ C276 سٹرپس

3-6 ملی میٹر

corroded absorber کے اندرونی حصوں کی مرمت؛ ھدف شدہ اوورلے

مرمت کے لیے-سیٹو میں درخواست دی جا سکتی ہے۔ کم سے کم HAZ

مخصوص جیومیٹری تک محدود؛ دھماکے کی مہارت کی ضرورت ہے

جدول 10: Hastelloy C276 FGD اجزاء کے لیے کوالٹی اشورینس اور معائنہ کے تقاضے

QA مرحلہ

طریقہ

معیاری

قبولیت کا معیار

کب پرفارم کرنا ہے۔

مواد کی شناخت (PMI)

پورٹیبل XRF (ہینڈ ہیلڈ، جیسے Niton XL3t یا Olympus Vanta)

ASTM B575؛ EN 10204

Ni 57%+; Cr 14.5-16.5%؛ Mo 15-17%; Fe 4-7%; W 3-4.5%; سی<0.010%

چادروں اور پلیٹوں کی - 100% رسید پر

کیمیائی ساخت (گرمی کا تجزیہ)

لیبارٹری ICP یا OES

ASTM B575 سیکشن 7

ASTM B575 کیمسٹری کی حدود کے اندر؛ MTR پر ہیٹ نمبر

مل ٹیسٹ رپورٹ (MTR) کا جائزہ؛ من گھڑت سے پہلے تصدیق کریں۔

تناؤ اور پیداوار کی طاقت

یونیورسل ٹیسٹنگ مشین (UTS, YS, El)

ASTM B575؛ ASME SB-575

UTS 760 MPa منٹ؛ YS 355 MPa منٹ؛ 50 ملی میٹر میں 30% منٹ

فی حرارت؛ مل ٹیسٹ کی رپورٹ پر

سختی کا امتحان

برنیل سختی (HBW) یا Rockwell B

ASTM B575؛ NACE MR0175

201 ایچ بی میکس (اینیلڈ)؛ کھٹی سروس کے لیے 100 HB زیادہ سے زیادہ

فی حرارت؛ annealed حالت کی تصدیق کریں

بصری معائنہ

ننگی آنکھ + 10x میگنیفائر

ASTM B575؛ ASME سیکشن VIII

کوئی دراڑیں، گود، سیون، یا نقصان دہ خامیاں نہیں۔

رسید پر؛ ویلڈنگ سے پہلے؛ ویلڈ اوورلے کے بعد

مائع داخلی جانچ (PT)

پی ٹی (سالوینٹ ہٹنے یا پانی سے دھویا جا سکتا ہے)

ASTM E165/E165M؛ ASME سیکشن VIII Div.1

کوئی متعلقہ اشارے نہیں (ASME سیکشن V آرٹیکل 25)

تمام ویلڈ جوڑ (TIG، MIG، اوورلے)؛ C276 اوورلے کی پوری سطح

ریڈیوگرافک ٹیسٹنگ (RT)

ایکس- رے یا Ir-192 گاما ریڈیو گرافی۔

ASTM E94/E1032; ASME سیکشن V آرٹیکل 2

کوئی فلمی خامیاں نہیں > ASME سیکشن V آرٹیکل 25 کلاس 3

دباؤ میں بٹ ویلڈز-ریٹیننگ ویلڈز؛ مکمل لمبائی

الٹراسونک ٹیسٹنگ (UT)

دیوار کے نقصان کے لیے الٹراسونک موٹائی کی پیمائش

ASTM E797/E213؛ ASME سیکشن V آرٹیکل 5

برائے نام سے 10٪ سے زیادہ موٹائی میں کمی نہیں ہے۔

آنے والا معائنہ؛ سالانہ ان-سروس معائنہ؛ بند معائنہ

ویلڈ اوورلے موٹائی کی توثیق

UT موٹائی گیج (کم از کم 3 ریڈنگ فی ایم 2)

بابکاک اور ولکوکس اوورلے اسپیک؛ ASME سیکشن VIII

کم از کم 6 ملی میٹر اوورلے موٹائی (جیسا کہ بیان کیا گیا ہے)؛ 6mm سے نیچے کوئی انڈر کٹ نہیں ہے۔

اوورلے کی تکمیل کے بعد؛ ہائیڈروٹیسٹ سے پہلے

ویلڈ میٹل کیمسٹری کی تصدیق

ویلڈ کوپن + XRF یا لیبارٹری تجزیہ

AWS A5.14; ASME سیکشن IX

ویلڈ میٹل Ni 55-65%; Mo 15-19%; کروڑ 5-9%؛ ERNiCrMo-4 کمپوزیشن سے میل کھاتا ہے۔

فی WPS - ایک کوپن فی ویلڈر کی اہلیت؛ فی پیداوار رن

سنکنرن کوپن کی نگرانی

وزن میں کمی کے کوپن (C276 + 316L + 904L کوپن سلری میں نصب ہیں)

NACE TM0169; ASTM G1

C276 سنکنرن کی شرح<0.02 mm/year in FGD slurry; 316L coupon as reference

6-ماہانہ یا سالانہ بازیافت اور وزن

ER (الیکٹریکل ریزسٹنس) تحقیقات کی نگرانی

آن لائن ER سنکنرن تحقیقات (Corritest یا Rohrback)

NACE TM0190; ASTM G96

C276 سنکنرن کی شرح<0.02 mm/year; alarm at 0.05 mm/year

مسلسل آن لائن نگرانی (جذب میں نصب)

ہائیڈروسٹیٹک ٹیسٹ

ہائیڈروسٹیٹک پریشر ٹیسٹ (1.5x ڈیزائن پریشر)

ASME سیکشن VIII Div.1 UG-99; ASME B31.3 (پراسیس پائپنگ)

ٹیسٹ کے دباؤ پر کوئی لیک نہیں؛ کوئی مرئی مسخ نہیں؛ کم از کم 30 منٹ رکھیں

من گھڑت مکمل ہونے کے بعد؛ کمیشن سے پہلے

سوال: ہیسٹیلائے C276 316L سٹینلیس سٹیل سے بہتر FGD سنکنرن کا مقابلہ کیوں کرتا ہے؟

A: بنیادی وجوہات ہیں: (1) اعلی مولیبڈینم مواد: C276 میں 15-17% Mo بمقابلہ 2-316L میں ہے۔ مولیبڈینم کلورائد-ماحول پر مشتمل - میں گڑھے اور کریوس سنکنرن کی مزاحمت کے لیے سب سے مؤثر عنصر ہے یہ گڑھے کی صلاحیت کو بڑھاتا ہے اور کریائس سنکنرن کے آغاز کو دباتا ہے۔ (2) نکل کا اعلیٰ مواد: C276 میں 57% Ni بمقابلہ 10-14% 316L میں ہے۔ ہائی نکل کلورائڈ انڈسڈ سٹریس کورژن کریکنگ (CSCC) کو دباتا ہے، جو کہ FGD ماحول میں 50 ppm Cl- سے اوپر 50C سے زیادہ درجہ حرارت پر 316L کا بنیادی ناکامی موڈ ہے۔ (3) انتہائی کم کاربن (C <0.010%): ویلڈ HAZ میں حساسیت کو روکتا ہے، جو کہ انٹرگرانولر سنکنرن کا سبب بنے گا. 316L (C <0.030%) HAZ حساسیت کے لیے زیادہ حساس ہے۔ (4) PREN 69-73 بمقابلہ 24-30: حساب کیا گیا PREN اس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ C276 میں کلورائیڈ ماحول میں 316L کی پٹنگ مزاحمت تقریباً 2.5x ہے۔

س: کلورائیڈ کی زیادہ سے زیادہ ارتکاز کیا ہے جسے Hastelloy C276 FGD میں سنبھال سکتا ہے؟

A: C276 کو 95C کے آپریٹنگ درجہ حرارت پر 100,000 ppm (وزن کے لحاظ سے 10% Cl-) تک سلوری کلورائد ارتکاز کے ساتھ FGD سکربرز میں کامیابی کے ساتھ استعمال کیا گیا ہے۔ یہ کلورائیڈ کے ارتکاز سے 1,000x زیادہ ہے جو 316L میں CSCC کا سبب بنتا ہے (50C+ پر 50-100 ppm Cl- سے اوپر)۔ FGD میں C276 کی عملی حد کلورائد کا ارتکاز نہیں ہے بلکہ کلورائد + کم پی ایچ + درجہ حرارت کا مشترکہ اثر ہے۔ pH 0-2 (تیزاب کی صفائی کے حالات) پر، C276 کی سنکنرن کی شرح بڑھ جاتی ہے، لیکن یہ پھر بھی 10x یا اس سے زیادہ کے عنصر سے 316L کو پیچھے چھوڑ دیتا ہے۔ حوالہ کے لیے: عام FGD آپریٹنگ سلوری Cl- 10,000-80,000 ppm ہے، C276 کی صلاحیت کے اندر۔

سوال: کیا FGD میں C276 کے بجائے Hastelloy C22 استعمال کیا جا سکتا ہے؟

A: ہاں۔ Hastelloy C22 (UNS N06022, Cr 20-22.5%, Mo 12.5-14.5%, W 2.5-3.5%) کا PREN تقریباً 65-71 ہے، جو C276 (PREN 69-73) سے موازنہ ہے۔ C22 میں آکسیڈائزنگ ایسڈز (مثال کے طور پر، نائٹرک ایسڈ، HNO3) کے خلاف قدرے بہتر مزاحمت ہے اور یہ C276 کے مقابلے تیزابی کلورائد ماحول کے لیے قدرے زیادہ مزاحم ہے۔ FGD سکربرز کے لیے خاص طور پر، C22 اور C276 دونوں بہترین انتخاب ہیں۔ C22 کو ترجیح دی جاتی ہے اگر FGD نظام آکسیڈائزنگ تیزاب کی اہم مقدار کو بھی ہینڈل کرتا ہے (مثلاً، زیادہ کلورین مواد کے ساتھ فضلہ جلانے سے)۔ C276 کو ترجیح دی جاتی ہے اگر ایپلی کیشن بنیادی طور پر کوئلے سے چلنے والی طاقت ہو جس میں تیزابیت کی صورتحال (H2SO4 غلبہ والی) زیادہ SO2 لوڈنگ اور کم ہو۔ C22 کی قیمت C276 سے تقریباً 10-20% زیادہ ہے، لہذا C276 عام طور پر ترجیحی انتخاب ہے جب تک کہ انجینئرنگ کے مخصوص تقاضے C22 کا حکم نہ دیں۔

سوال: 316L سٹینلیس سٹیل FGD جذب کرنے والوں میں 18-36 ماہ کے اندر کیوں ناکام ہو جاتا ہے؟

A: 316L بنیادی طور پر تین بیک وقت سنکنرن میکانزم کے مشترکہ اثر کی وجہ سے FGD جذب کرنے والوں میں ناکام ہو جاتا ہے: (1) پٹنگ: 316L میں PREN 24-30 ہے، جو کہ 500 ppm سے زیادہ درجہ حرارت پر کلورائیڈ کے ارتکاز کے لیے ناکافی ہے۔ پٹنگ MnS شمولیتوں یا سطح کے وقفے سے شروع ہوتی ہے اور FGD گندے ماحول میں تیزی سے پھیلتی ہے۔ (2) کلورائیڈ اسٹریس کوروژن کریکنگ (CSCC): 316L میں 10-14% Ni ہوتا ہے، جو 50C سے زیادہ درجہ حرارت پر 50ppm Cl- سے زیادہ CSCC کو دبانے کے لیے ناکافی ہے۔ FGD slurry میں (10,000-80,000 ppm Cl-, 50-95C)، 316L 18-36 ماہ کے اندر ویلڈ HAZ میں ٹرانسگرانولر CSCC کا تجربہ کرتا ہے۔ (3) انڈر ڈپازٹ سنکنرن: جپسم کے ذرات افقی سطحوں پر جم جاتے ہیں اور نیچے شگاف کی صورتحال پیدا کرتے ہیں۔ ڈپازٹ کے نیچے آکسیجن کی کمی کا زون انوڈک بن جاتا ہے، جو مقامی حملے کو تیز کرتا ہے۔ تینوں میکانزم FGD جاذب میں بیک وقت کام کرتے ہیں، جس کی وجہ سے 316L کی تیزی سے ناکامی ہوتی ہے۔

سوال: FGD جذب کرنے والوں میں C276 ویلڈ اوورلے کے لیے صحیح ویلڈنگ کا طریقہ کار کیا ہے؟

A: FGD absorbers میں C276 اوورلے کے لیے درست ویلڈنگ کا طریقہ کار: (1) عمل: GTAW (TIG) اعلیٰ معیار کے اوورلے کے لیے؛ GMAW (MIG) بڑے فلیٹ علاقوں کے لیے جہاں لاگت اہم ہے۔ (2) فلر میٹل: ERNiCrMo-4 (AWS A5.14/A5.14M:2020)۔ تصدیق کریں کہ فلر لاٹ کیمسٹری سرٹیفکیٹ ERNiCrMo-4 کمپوزیشن سے مماثل ہے (Ni 60%, Mo 17%, Cr 7%, W 4.5%, Fe 5%, C<0.02%). (3) Shielding gas: 100% Argon, 10-15 L/min, with back purge on the inside of the vessel for weld overlay on internal surfaces. (4) Preheat: None required (ambient temperature, 10-40C). (5) Interpass temperature: Maximum 150C; preferred <93C for sections over 20mm thick. (6) Heat input: 0.8-1.5 kJ/mm. Use stringer beads (not weave) to minimise heat input and dilution. (7) Interpass cleaning: Stainless steel wire brush (dedicated to C276 - never use brushes previously used on carbon steel). (8) Post-weld treatment: None required. Do not PWHT C276 in FGD service - PWHT may reduce corrosion resistance if not carefully controlled.

سوال: FGD جذب کرنے والے برتن شیل کے لیے C276 کی کتنی موٹائی کی ضرورت ہے؟

A: The required C276 thickness depends on the design pressure and structural requirements of the absorber vessel. For most wet FGD absorber towers (design pressure 0.5-3 bar), the structural shell is carbon steel (typically 12-30mm depending on vessel size), with a C276 weld overlay (6-10mm) on the internal surface. For C276 sheet fabrication (not overlay): minimum 3mm for absorber internals (baffles, support plates); 4-6mm for absorber shell panels where C276 is the structural material; 6-12mm for oxidation air duct. Verify all thickness calculations against ASME Section VIII Div.1 or EN 13445 design codes. Always add a corrosion allowance of minimum 3mm for FGD slurry service on the construction drawing. For thick sections (>20mm)، ویلڈ HAZ میں یکساں سنکنرن مزاحمت کو یقینی بنانے کے لیے ویلڈنگ کے بعد حل کے علاج کی وضاحت کریں۔

س: FGD سلوری pH کس طرح Hastelloy C276 سنکنرن کی شرح کو متاثر کرتی ہے؟

A: FGD سلری میں C276 سنکنرن کی شرح عام آپریٹنگ پی ایچ رینج (4.5-6.0) میں نسبتاً مستحکم ہے۔ pH 5.5-6.0 پر (جذب کرنے والا اوپری زون)، C276 سنکنرن کی شرح ہے<0.01 mm/year - essentially negligible. At pH 4.0-5.0 (absorber mid zone, oxidation air injection zone), C276 corrosion rate is 0.01-0.05 mm/year - still negligible for design life calculations. At pH 2.0-4.0 (absorber lower zone, slurry tank), C276 corrosion rate increases to 0.05-0.15 mm/year - still acceptable for design life. At pH 0-2 (acid cleaning, quarterly or annual cleaning cycles using citric acid or formic acid), C276 corrosion rate rises to 0.2-0.5 mm/year but remains acceptable for the short cleaning duration (4-8 hours). For comparison: 316L at pH 4.0-5.0 in FGD slurry has a corrosion rate of 0.5-2.0 mm/year - 10-40x higher than C276. The key advantage of C276 is that it maintains low corrosion rates across the full pH range encountered in FGD, while 316L fails rapidly at pH below 5.0.

س: FGD کے لیے Hastelloy C276 اور Inconel 625 میں کیا فرق ہے؟

A: C276 اور Inconel 625 دونوں FGD کے لیے موزوں نکل-کی بنیاد پر مرکب مرکب ہیں، لیکن ان کے مختلف اصلاحی اہداف ہیں: (1) کیمسٹری: C276 (UNS N10276) میں Ni 57%، Cr 14.5-16.5%، Mo 15}{3}} 3-4.5%; Inconel 625 (UNS N06625) میں Ni 58%+، Cr 20-23%، Mo 8-10%، Nb 3.15-4.15% ہے۔ C276 میں 7-9% زیادہ Mo ہے اور اس میں W (tungsten) کا اضافہ ہوتا ہے - یہ دونوں ہی کلورائیڈ کے ماحول میں پٹنگ اور کریوس سنکنرن مزاحمت کو نمایاں طور پر بہتر بناتے ہیں۔ (2) PREN: C276=69-73; Inconel 625=45-52. C276 میں 40-50% زیادہ PREN ہے۔ (3) FGD کارکردگی: C276 تمام FGD جاذب زونز کے لیے ترجیحی مواد ہے، خاص طور پر ہائی-کلورائڈ لوئر جاذب اور آکسیڈیشن ایئر ڈکٹ۔ Inconel 625 اوپری جاذب زونز (نچلے Cl-، pH 5-6) کے لیے قابل قبول ہے لیکن یہ نچلے جاذب زونز اور آکسیڈیشن ایئر نالیوں کے لیے معمولی ہے جہاں کلورائد کی مقدار سب سے زیادہ ہے۔ (4) لاگت: C276 کی قیمت تقریباً 1.5-2.0x Inconel 625 ہے۔ اضافی لاگت کو جذب کرنے والے برتنوں اور آکسیڈیشن ایئر ڈکٹ کے لیے جائز ہے جہاں C276 نمایاں طور پر بہتر طویل مدتی سنکنرن تحفظ فراہم کرتا ہے۔ نچلے کلورائڈ والے اوپری جاذب زون کے لیے، انکونل 625 قابل قبول لاگت کی اصلاح ہے۔