Incoloy 800 بمقابلہ 310S سٹینلیس سٹیل: ایتھیلین کریکنگ فرنس میں لاگت اور کارکردگی

ایتھیلین کریکنگ فرنس پراسیس انڈسٹری میں کچھ سخت ترین میٹالرجیکل ماحول چلاتی ہیں: دھات کا درجہ حرارت 900 ڈگری سے اوپر، پھٹے ہوئے ہائیڈرو کاربن اور کوک سے کاربن- سے بھرپور ماحول، اور آپریشن اور ڈیکوکنگ کے درمیان سالوں کی مسلسل تھرمل سائیکلنگ۔ بھٹی کے اجزاء کے لیے غلط مرکب کا انتخاب نہ صرف اس کی زندگی کو چھوٹا کرتا ہے - یہ ایک غیر منصوبہ بند شٹ ڈاؤن کو متحرک کر سکتا ہے جس کی قیمت ایک کریکر آپریٹر کو اس مواد سے کہیں زیادہ ہوتی ہے جو خود کبھی نہیں ہوتی۔

انکولی 800(UNS N08800)اور310S سٹینلیس سٹیل(UNS S31008) وہ دو مرکبات ہیں جن کا عام طور پر نان-ریڈینٹ فرنس ہارڈویئر - ٹیوب سپورٹ، ہینگرز، بیفلز، اور ٹرانسفر-لائن ایکسچینجر پارٹس کے لیے موازنہ کیا جاتا ہے۔ یہ گائیڈ ان سوالوں کا جواب دیتا ہے جو انجینئر درحقیقت ان کے درمیان وضاحت کرتے وقت پوچھتے ہیں، پہلے واضح جواب اور اس کے پیچھے تکنیکی استدلال کے ساتھ۔

Incoloy 800 اور 310S سٹینلیس سٹیل کیا ہیں؟

Incoloy 800 ایک نکل-آئرن-کرومیم مرکب ہے جو اعلی-درجہ حرارت کی سنکنرن مزاحمت کے لئے نکل کے اعلی مواد کے گرد بنایا گیا ہے۔ 310S ایک اعلی-کرومیم آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل ہے جو کم مادی لاگت پر آکسیڈیشن مزاحمت کے لیے بنایا گیا ہے۔

انکولی 800(اور اس کی اعلی-کاربن کی مختلف حالتیں 800H اور 800HT) ایک ٹھوس-حل-مضبوط نکل-لوہا-کرومیم مرکب ہے جو خاص طور پر اعلی-درجہ حرارت، کاربن-{9} اور سلف ماحول میں پائیدار خدمت کے لیے تیار کیا گیا ہے۔ اس کا نکل کا مواد - 310S - سے تقریباً دوگنا ہے وہ واحد ڈیزائن خصوصیت ہے جو اس بات کی وضاحت کرتی ہے کہ یہ کریکنگ فرنس میں کیسے برتاؤ کرتا ہے۔

310S 25-20 آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل فیملی (ٹائپ 310) کا کم-کاربن ویرینٹ ہے۔ یہ ایک مستحکم، حفاظتی کرومیم-آکسائیڈ پیمانہ بنانے کے لیے اعلیٰ کرومیم مواد پر انحصار کرتا ہے اور جہاں بھی نکل ملاوٹ کی قیمت کے بغیر اعلی درجہ حرارت پر آکسیڈیشن مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے وہاں پراسیس انڈسٹری میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

دو مرکب دھاتوں کے درمیان کلیدی ساختی فرق کیا ہے؟

نکل کا مواد فیصلہ کن فرق ہے: Incoloy 800 میں تقریباً 30–35% بمقابلہ 310S - میں تقریباً 19–22% اور یہی فرق اس مضمون میں زیر بحث ہر کارکردگی اور قیمت کے فرق کو آگے بڑھاتا ہے۔

جدول 1 - برائے نام ساخت کی حدود فی ASTM B408 / ASTM A240۔

دو خصوصیات نمایاں ہیں۔ سب سے پہلے، Incoloy 800 کا اعلی نکل کا مواد دھاتی میٹرکس میں کاربن کی حل پذیری اور پھیلاؤ کی شرح کو کم کرتا ہے، جس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ یہ 310S (ذیل میں زیر بحث) سے بہتر کاربرائزیشن کے خلاف مزاحمت کرتا ہے۔ دوسرا، 800 کے ایلومینیم اور ٹائٹینیم کے اضافے سے باریک انٹرمیٹالک پریپیٹیٹس بنتے ہیں جو بلند-درجہ حرارت کی طاقت - کو سپورٹ کرتے ہیں جس کا فائدہ 310S کو نہیں ہوتا ہے۔

کون سا مرکب بھٹی کے اعلی درجہ حرارت کو برداشت کرتا ہے؟

310S میں خالص آکسیڈیشن مزاحمت کے لیے قدرے زیادہ درجہ بندی کی گئی چھت ہے (تقریباً 1150 ڈگری تک بمقابلہ تقریباً 1100 ڈگری Incoloy 800 کے لیے)، لیکن Incoloy 800 اپنی میکانکی طاقت اور ساختی استحکام کو درجہ حرارت کی حد میں بہتر رکھتا ہے جو درحقیقت کریکنگ فرنس میں کام کرتا ہے۔

آکسیکرن مزاحمت اور ساختی کارکردگی دو مختلف خصوصیات ہیں، اور یہ وہ جگہ ہے جہاں دونوں مرکبات اکثر الجھ جاتے ہیں. 310S کا اعلیٰ کرومیم مواد اسے صاف، آکسیڈائزنگ ماحول میں بہترین پیمانے پر استحکام فراہم کرتا ہے، یہی وجہ ہے کہ یہ فرنس لائننگ، بھٹے کے ہارڈ ویئر، اور حرارت-ٹریٹمنٹ باسکٹ میں عام ہے۔ لیکن کریکنگ فرنس ایک صاف آکسائڈائزنگ ماحول نہیں ہے - یہ اعلی درجہ حرارت کو دھات کی سطح پر کم کرنے والی، کاربن- سے بھرپور باؤنڈری پرت کے ساتھ جوڑتا ہے، نیز ٹیوب کے اپنے وزن اور تھرمل سائیکلنگ سے مسلسل مکینیکل بوجھ۔ ان مشترکہ حالات کے تحت، Incoloy 800 - خاص طور پر 800H اور 800HT گریڈ - اعلی کریپ طاقت اور جہتی استحکام کو برقرار رکھتا ہے، یہی وجہ ہے کہ یہ 310S کے بجائے لوڈ بیئرنگ فرنس انٹرنلز کے لیے پہلے سے طے شدہ انتخاب ہے۔

کون سا مصر دات کاربرائزیشن کے خلاف بہتر ہے؟

Incoloy 800 310S سے کافی حد تک بہتر کاربرائزیشن کے خلاف مزاحمت کرتا ہے، کیونکہ اس کا زیادہ نکل کا مواد فرنس کے درجہ حرارت - پر کاربن کی حل پذیری اور باطنی پھیلاؤ کی شرح دونوں کو کم کرتا ہے اور کاربرائزیشن، سادہ آکسیڈیشن نہیں، فرنس ہارڈ ویئر کو کریک کرنے میں ناکامی کا غالب موڈ ہے۔

کاربورائزیشن اس وقت ہوتی ہے جب پھٹے ہوئے ہائیڈرو کاربن یا چپکے ہوئے کوک سے کاربن دھات کی سطح میں پھیل جاتا ہے، جو اناج کی حدود کے ساتھ ٹوٹنے والی کاربائیڈز بناتا ہے۔ کاربرائزڈ پرت نرمی کھو دیتی ہے اور عام فرنس سائیکلنگ کے تھرمل اور مکینیکل دباؤ کے تحت ٹوٹ پھوٹ کا شکار ہو جاتی ہے۔ چونکہ نکل میں کاربن حل پذیری کم ہوتی ہے، اس لیے نکل سے بھرپور مرکب دھاتیں اس حملے کے خلاف آئرن-کرومیم گریڈز. 310S، صرف 19–22% نکل کے ساتھ، ایک ہی کوک کی خدمت میں Incoloy 800 کے مقابلے میں کاربرائزیشن کی خرابی کے لیے واضح طور پر زیادہ حساس ہیں{7}۔

ایتھیلین فرنس آؤٹ لیٹ ٹرانسفر لائن کا دستاویزی ناکامی کا تجزیہ اس نکتے کو اچھی طرح سے بیان کرتا ہے: ایک Incoloy 800H ٹیوب - پہلے سے ہی زیادہ کاربرائزیشن-مزاحم مرکب دھاتوں میں سے ایک دستیاب ہے - پانچ سال کی خدمت کے بعد اپنی پوری دیوار کی موٹائی میں شگاف پڑ گئی جب کوک کے ذخائر نے دیوار کے درجہ حرارت کو بڑھایا اور کافی لمبے کاربن کے ماحول کو بے نقاب کیا{4} یہ یہ کیس ایک ساتھ دو چیزوں کی وضاحت کرتا ہے: کاربرائزیشن وہ طریقہ کار ہے جو فرنس انجینئرز کو سب سے بڑھ کر ڈیزائن کرنا چاہیے، اور یہاں تک کہ Incoloy 800H بھی کاربرائزیشن-ثبوت نہیں ہے اگر کوکنگ اور ٹمپریچر کنٹرول کا انتظام نہیں کیا جاتا ہے - جو کہ کہیں زیادہ کاربن-کو حساس بناتا ہے 310S کسی بھی sukece زون کے ساتھ ناقص انتخاب۔

کونسا مصر دات بہتر لمبا ہے

Incoloy 800 - خاص طور پر 800H اور 800HT گریڈ - بوجھ برداشت کرنے والے اجزاء کے لیے معنی خیز طور پر زیادہ کریپ-ٹوٹنے کی طاقت فراہم کرتا ہے؛ 310S صرف ہلکے سے بھرے ہوئے، غیر-فرنس ہارڈ ویئر کے لیے کافی ہے۔

فرنس ٹیوب سپورٹ، ہینگرز، اور ٹرانسفر-لائن ایکسچینجر ٹیوب شیٹس ٹرناراؤنڈز کے درمیان برسوں تک اعلی درجہ حرارت پر مسلسل مکینیکل بوجھ رکھتی ہیں، اس لیے کریپ ریزسٹنس (سست، مستقل اخترتی جو کہ زیادہ درجہ حرارت پر بوجھ کے تحت ہوتی ہے) سنکنرن مزاحمت کی طرح اہم ہے۔ Incoloy 800H اور 800HT خاص طور پر کریپ-رپچر لائف. 310ایس کو بڑھانے کے لیے کنٹرول شدہ کاربن مواد اور موٹے دانے کے سائز کا استعمال کرتے ہیں اور اس مقصد کے ساتھ ڈیزائن نہیں کیا گیا تھا اور، جبکہ ہلکے سے بھرے ہوئے بریکٹ، بفلز، اور غیر-پریشر انٹرنل کے لیے قابل استعمال، کسی بھی ساختی بوجھ کے لیے ترجیحی طور پر ضروری نہیں ہے۔ بھٹی کا درجہ حرارت ایک کثیر-سال کی مدت میں۔

کونسا کھوٹ خریدنے کے لیے کم لاگت آتا ہے؟

310S کی قیمت Incoloy 800 کے مقابلے فی کلوگرام کی بنیاد پر کم ہے، کیونکہ نکل دونوں میں سب سے مہنگا مرکب عنصر ہے، اور 310S اس کا تقریباً 30–40% کم پر مشتمل ہے۔

دونوں مرکب دھاتوں کے لیے بنیادی دھات کی قیمت لندن میٹل ایکسچینج نکل کی قیمت کے ساتھ چلتی ہے، لیکن اثر نکل کے مواد کے متناسب ہے۔ چونکہ Incoloy 800 میں 310S کے لیے تقریباً 30–35% نکل بمقابلہ تقریباً 19–22% ہوتا ہے، اس لیے اس کی مل قیمت فی کلوگرام مسلسل زیادہ ہوتی ہے، اور جب بھی نکل کی قیمتوں میں اضافہ ہوتا ہے تو یہ فرق بڑھ جاتا ہے۔ بجٹ کے لیے-محدود پروجیکٹس یا فرنس کے شدید ترین زون سے باہر کے اجزاء، یہ خریداری-قیمت کا فرق 310S کی وضاحت کرنے کی ایک جائز وجہ ہے۔

کون سا مرکب ملکیت کی کل لاگت کم کرتا ہے؟

کوئی عالمگیر فاتح نہیں ہے: Incoloy 800 عام طور پر اعلی-کاربرائزیشن، لوڈ-بیئرنگ زونز میں ملکیت کی کل لاگت پر جیتتا ہے کیونکہ یہ قبل از وقت ناکامی اور غیر منصوبہ بند وقت سے بچتا ہے۔ 310S عام طور پر کم-شدت والے علاقوں میں ملکیت کی کل لاگت پر جیتتا ہے جہاں اس کی کم قیمت قیمت کسی بھی مادی فائدے سے نہیں ملتی۔

قیمت کی مساوات میں خریداری کی قیمت صرف ایک لائن ہے۔ ایک ایتھیلین کریکر کی پیداواری قیمت یومیہ لاکھوں ڈالر میں بنتی ہے، لہٰذا پھٹے ہوئے ٹیوب ہینگر یا کاربرائزڈ ٹرانسفر-لائن ٹیوب شیٹ کی وجہ سے غیر منصوبہ بند بندش اس جزو کے لیے پورے مادی بجٹ سے کہیں زیادہ خرچ کر سکتی ہے - کئی گنا زیادہ، ایک بار پیداوار ختم ہو جانے، ہنگامی مرمت کی مزدوری، اور فوری متبادل حصے شامل ہیں۔

کوک کے مسلسل رابطے، زیادہ مکینیکل بوجھ، یا معائنے کے لیے محدود ٹرن اراؤنڈ رسائی والے علاقوں میں، Incoloy 800 کی اعلیٰ خرید قیمت عام طور پر توسیع شدہ سروس کی زندگی میں کئی گنا زیادہ وصول کی جاتی ہے اور وقت سے گریز کیا جاتا ہے۔ کم-درجہ حرارت میں، کم-لوڈ زونز میں معمول کے معائنے اور متبادل کے لیے آسان رسائی ہے، وہی پریمیم بہت کم عملی فائدہ خریدتا ہے، اور 310S زیادہ معقول تفصیلات ہے۔

ایتھیلین کریکنگ فرنس میں ہر مرکب کو کہاں استعمال کیا جانا چاہئے؟

Incoloy 800/800H کو کاربرائزیشن-پرون، لوڈ-بیرنگ اجزاء - ریڈینٹ-سیکشن ٹیوب سپورٹ اور ہینگرز، اور ٹرانسفر-لائن ایکسچینجر ٹیوب اور ٹیوب شیٹس - کے لیے ریزرو کریں اور 310S استعمال کریں{1} لوئر ہارڈ ویئر کے لیے ہکا بکا، اور غیر-پریشر انٹرنل۔

یہ بھی درست ہونے کے قابل ہے کہ دونوں میں سے کوئی بھی مرکب کس چیز کے لیے استعمال نہیں کیا جاتا ہے: ریڈینٹ کوائل بذات خود - 1000 ڈگری - سے اوپر فائر باکس درجہ حرارت پر براہ راست بے نقاب ہونے والی بنیادی کریکنگ ٹیوب عام طور پر سینٹری فیوگلی طور پر HK-40، HP، یا ترمیم شدہ HP الائے ہوتی ہے، IncoloyS یا 0813 نہیں ہوتی۔ Incoloy 800 اور 310S فرنس کے سپورٹنگ ہارڈ ویئر اور ہیٹ ریکوری کے آلات کے لیے مقابلہ کرتے ہیں، ریڈینٹ کوائل کے لیے نہیں۔

ٹیبل 2 - فرنس زون کے لحاظ سے اشارے والے مرکب کا انتخاب۔ ہمیشہ فرنس لائسنس دہندہ کے مکینیکل ڈیزائن کی بنیاد اور پلانٹ کی اصل دھات-درجہ حرارت اور کوکنگ پروفائل کے خلاف تصدیق کریں۔

آپ کو اپنے پروجیکٹ کے لیے Incoloy 800 اور 310S کے درمیان کیسے انتخاب کرنا چاہیے؟

چار سوالات پر فیصلہ کریں - دھات کا چوٹی کا درجہ حرارت، کاربن/کوک کی نمائش، مکینیکل بوجھ، اور تبدیلی کا وقفہ - صرف خریداری کی قیمت پر نہیں۔

• دھات کا چوٹی کا درجہ حرارت: کیا جزو باقاعدگی سے تقریباً 815 ڈگری سے زیادہ ہوتا ہے، جہاں رینگنا اور کاربرائزیشن دونوں تیز ہوتے ہیں؟
• کاربن کی نمائش: کیا سطح پھٹے ہوئے ہائیڈرو کاربن یا کوک کے ذخائر کے ساتھ مسلسل رابطے میں ہے، یا یہ عمل گیس سے الگ تھلگ ہے؟
• مکینیکل ڈیوٹی: کیا جزو ساختی یا دباؤ-باؤنڈری بوجھ کو لے جاتا ہے، یا یہ ہلکے سے بھری ہوئی بریکٹ، چکرا، یا شیلڈ ہے؟
• ٹرناراؤنڈ وقفہ اور رسائی: معائنے کے درمیان جزو کتنی دیر تک قائم رہنا چاہیے، اور غیر منصوبہ بند تبدیلی کتنی خلل ڈالتی ہے؟

اگر پہلے تین سوالوں کا جواب شدید سروس کی طرف جھکاؤ ہے، تو Incoloy 800 (یا 800H/800HT سب سے زیادہ مطالبہ کرنے والی، لوڈ-بیئرنگ پوزیشنز کے لیے) اپنی اعلیٰ قیمت خرید کے باوجود تکنیکی اور اقتصادی طور پر درست انتخاب ہے۔ اگر جزو ٹھنڈے، کم-لوڈ، آسانی سے معائنہ شدہ زون میں بیٹھتا ہے، تو 310S بامعنی طور پر کم قیمت پر مناسب کارکردگی فراہم کرتا ہے۔

خلاصہ

اکثر پوچھے گئے سوالات

کیا Incoloy 800 310 سٹینلیس سٹیل جیسا ہے؟

نمبر Incoloy 800 ایک نکل-آئرن-کرومیم مرکب ہے جس میں تقریباً 30–35% نکل ہے، جبکہ 310S ایک آئرن-کرومیم-نکل سٹینلیس سٹیل ہے جس میں تقریباً 19-22% نکل ہے۔ ان کا تعلق اطلاق میں ہے لیکن ان کا تعلق مختلف گورننگ خصوصیات کے ساتھ مختلف مصر دات خاندانوں سے ہے۔

کیا Incoloy 800 اور 310S کو ایک دوسرے سے ویلڈیڈ کیا جا سکتا ہے؟

ہاں، Incoloy 800 اور 310S کے درمیان مختلف-میٹل ویلڈز فرنس فیبریکیشن میں عام ہیں اور عام طور پر نکل-بیسڈ فلر میٹل کے ساتھ بنائے جاتے ہیں تاکہ تھرمل توسیع اور دو مرکب دھاتوں کے درمیان ساخت میں فرق کو پورا کیا جا سکے۔

ریڈیئنٹ کوائل (کریکنگ ٹیوب) کے لیے کون سا مرکب استعمال ہوتا ہے؟

نہ ہی Incoloy 800 اور نہ ہی 310S۔ ریڈیئنٹ کوائلز عام طور پر سینٹرفیوگلی کاسٹ HK-40، HP، یا ترمیم شدہ HP الائے استعمال کرتے ہیں، جو فائر باکس کے انتہائی کریپ اور درجہ حرارت کے تقاضوں کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ Incoloy 800 اور 310S ہارڈ ویئر کو سپورٹ کرنے کے لیے مخصوص کیے گئے ہیں، خود کوائل کے لیے نہیں۔

کیا 310S بالکل بھی کاربرائزیشن کے خلاف مزاحمت کرتا ہے؟

310S اپنے کرومیم مواد سے کچھ کاربرائزیشن مزاحمت پیش کرتا ہے، لیکن Incoloy 800 سے کافی حد تک کم، کیونکہ کاربرائزیشن مزاحمتی ترازو بنیادی طور پر نکل کے مواد کے ساتھ ہے اور 310S میں Incoloy 800 کا تقریباً نصف نکل ہے۔

کیا قیمت سے قطع نظر Incoloy 800 ہمیشہ بہتر انتخاب ہے؟

نہیں، کم-درجہ حرارت، کم-لوڈ، آسانی سے معائنہ شدہ فرنس زونز میں، 310S کم قیمت پر مناسب کارکردگی فراہم کرتا ہے، اور وہاں Incoloy 800 کی وضاحت کرنے سے متعلقہ سروس-زندگی کے فائدے کے بغیر لاگت میں اضافہ ہوتا ہے۔