ہیٹ ایکسچینجرز میں ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ ویلڈنگ: قابلیت اور عام نقائص

یہ گائیڈ بتاتا ہے کہ کس طرح ASME سیکشن IX ٹیوب کو-ٹیوب شیٹ ویلڈنگ کے لیے اہل بناتا ہے، کون سے تعمیراتی کوڈ اس قابلیت کو لازمی بناتے ہیں، اور مخصوص خرابی کے طریقوں کو جن پر انسپکٹرز اور فیبریکٹرز کو مہنگے دوبارہ کام سے بچنے کے لیے کنٹرول کرنا چاہیے۔

ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ ویلڈنگ کے لیے گروو ویلڈز سے الگ اہلیت کی ضرورت کیوں ہے؟

ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کے جوائنٹس کے لیے مخصوص اہلیت کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ ان کی جیومیٹری، رسائی، اور ناکامی کا موڈ بنیادی طور پر معیاری گروو ویلڈ سے مختلف ہوتا ہے، اور فلیٹ گروو کوپن پر کوالیفائی کرنے والا ویلڈر یا طریقہ کار خود بخود یہ ثابت نہیں ہوتا ہے کہ اس کنفیگریشن جوائنٹ میں ساؤنڈ، لیک- پیدا کرنے کے قابل ہے۔

ایک نالی ویلڈ ٹیسٹ کوپن کو جوائنٹ کے دونوں اطراف تک مکمل رسائی کے ساتھ کھلے، بغیر رکاوٹ کے حالات میں ویلڈ کیا جاتا ہے۔ ایک ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ جوائنٹ کو ٹیوب کی دیوار اور ڈرل شدہ ٹیوب شیٹ ہول کے درمیان ایک مضبوطی سے بند کنڈلی جگہ میں ویلڈ کیا جاتا ہے، اکثر ملحقہ ٹیوب کے سوراخ صرف ملی میٹر کے فاصلے پر ہوتے ہیں، اور صرف ایک طرف سے رسائی کے ساتھ۔ ٹیوب کی دیوار بذات خود پتلی - بار بار 3 ملی میٹر - سے کم ہوتی ہے جس سے یہ جلنے کا انتہائی حساس ہوتا ہے-، جب کہ ٹیوب شیٹ ایک موٹا بلاک ہے جو ایک بڑے ہیٹ سنک کے طور پر کام کرتا ہے، جوڑوں میں گرمی کی غیر مساوی تقسیم پیدا کرتا ہے۔

یہ حالات خرابی کے موڈز - جلنے- کے ذریعے پیدا کرتے ہیں، جوائنٹ جڑ میں فیوژن کی کمی، اور ناکافی کم از کم رساو کا راستہ - جو کھلی نالی کی ویلڈنگ میں نہیں ہوتا ہے، یہی وجہ ہے کہ ASME سیکشن IX ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ ویلڈنگ کو اس کی اپنی معیاری قسم کے معیار کے طور پر بھرتا ہے۔ قواعد

ASME سیکشن IX کے تحت قابلیت کے دو راستے کیا ہیں؟

ASME سیکشن IX ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ ویلڈنگ کے طریقہ کار اور ویلڈرز کے لیے کوالیفائی کرنے کے لیے دو الگ الگ راستے پیش کرتا ہے: QW-193 کے تحت ڈیموسٹریشن ماک اپ، یا QW-202 کے تحت روایتی گروو یا فلیٹ ویلڈ ٹیسٹ، قابل اطلاق تعمیراتی کوڈ کے ساتھ یہ تعین کرتا ہے کہ کون سا راستہ لازمی ہے۔

اہلیت کے راستے کا موازنہ

فی ASME سیکشن IX QW-202.6 اور سیکشن VIII ڈویژن 1 UW-28(b)/UW-29 (2021 ایڈیشن)؛ ڈویژن 2 پیرا. 6.3.4. طریقہ کار کی اہلیت کے لیے ضروری متغیرات QW-288; ویلڈر اور ویلڈنگ آپریٹر کی کارکردگی کی اہلیت کے ضروری متغیرات QW-387 اور QW-388 میں دیئے گئے ہیں۔ اہلیت کا راستہ منتخب کرنے سے پہلے ہمیشہ موجودہ ایڈیشن کی ضروریات اور کسی بھی کلائنٹ کے لیے مخصوص اوور رائیڈز کی تصدیق کریں۔

دونوں ضروری-متغیر میزیں بیس ویلڈنگ-پراسیس ٹیبل کے ساتھ مل کر لاگو ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک GTAW ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کے طریقہ کار کو ٹیبل QW-256 میں دونوں معیاری GTAW متغیرات اور ٹیوب-سے-ٹیبل QW-288.1 میں ٹیوب شیٹ کے مخصوص متغیرات کو پورا کرنا ضروری ہے، جو ٹیوب کی موٹائی، کنڈیشن ٹیوب، رینج کی موٹائی کے آئٹمز کا احاطہ کرتا ہے۔ اور مشترکہ ڈیزائن.

کتنے موک اپ ویلڈز کی ضرورت ہے، اور انہیں کیا گزرنا چاہیے؟

جب QW-193 موک اپ روٹ استعمال کیا جاتا ہے، تو کم از کم پانچ ویلڈز تیار ہونے چاہئیں اور ان میں سے ہر ایک کو بصری امتحان، مائع داخلی ٹیسٹنگ، اور میکرو-سیکشن امتحان پاس کرنا ضروری ہے - ایک ناکام ویلڈ پورے ماک اپ کو باطل کر دیتا ہے اور ایک مکمل جگہ کی مرمت کی ضرورت ہوتی ہے۔

بصری امتحان (QW-193.1.1): بغیر کسی میگنیفیکیشن کے، مکمل فیوژن، برن تھرو، پوروسیٹی، اور کریکنگ کی جانچ۔

مائع داخل کرنے والا امتحان (QW-193.1.2): ASME سیکشن V، آرٹیکل 6 کے مطابق، اہل اہلکاروں کے ذریعے، سطح کو توڑنے والی رکاوٹوں کا پتہ لگانے کے لیے جو بغیر امدادی آنکھ کو دکھائی نہیں دیتے۔

میکرو-سیکشن امتحان (QW-193.1.3): چار سطحوں کو بے نقاب کرنے کے لیے مک اپ کو اس کے قطر کے ذریعے سیکشن کیا جاتا ہے، پھر 10x سے 20x میگنیفیکیشن پر مکمل فیوژن، کریکنگ کی عدم موجودگی، اور - تنقیدی طور پر جانچ پڑتال کی جاتی ہے - کہ کم سے کم ڈیزائن کے راستے کو پورا کرنے کی ضرورت ہے۔

ماک اپ اسمبلی کو خود لازمی طور پر ٹیوب ہول کنفیگریشن اور جوائنٹ ڈیزائن کو نقل کرنا چاہیے جو کہ پیداوار میں استعمال کیا جائے گا، QW-288 ضروری متغیرات کی حدود میں - یعنی ٹیوب کا قطر، ٹیوب شیٹ کی موٹائی، اور جوائنٹ جیومیٹری سبھی کو اصل ہیٹ ایکسچینجر کا نمائندہ ہونا چاہیے، نہ کہ صرف کوئی آسان ٹیسٹ پیس۔

سیکشن VIII ڈویژن 1 بمقابلہ ڈویژن 2: QW-193 کب لازمی ہے؟

ASME سیکشن VIII ڈویژن 2 QW-193 موک اپ کو ٹیوب-ٹیوب شیٹ سے ویلڈنگ کے طریقہ کار کی اہلیت کے لیے لازمی بناتا ہے، جب کہ سیکشن VIII ڈویژن 1 اسے مینوفیکچرر کے اختیار کے طور پر چھوڑ دیتا ہے، اور یہ امتیاز ہیٹ ایکسچینج پلاننگ میں سب سے زیادہ نتیجہ خیز اور اکثر غلط فہمی والے نکات میں سے ایک ہے۔

فی ASME سیکشن VIII ڈویژن 1 UW-28/UW-29 (2021 ایڈیشن)، سیکشن VIII ڈویژن 2 پیرا. 6.3.4، اور سیکشن I PFT-12۔ کلائنٹ کی تکنیکی وضاحتیں اکثر QW-193 کو نافذ کرتی ہیں یہاں تک کہ جہاں بنیادی کوڈ کی ضرورت نہیں ہوتی ہے - اہلیت کے منصوبے کو حتمی شکل دینے سے پہلے ہمیشہ پرچیز آرڈر اور پروجیکٹ ویلڈنگ کی تفصیلات کو چیک کریں۔

ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ ویلڈز میں سب سے زیادہ عام نقائص کیا ہیں؟

وہ نقائص جو اکثر ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کے جوڑوں سے سمجھوتہ کرتے ہیں وہ ہیں ٹیوب-ٹو-ٹیوب شیٹ انٹرفیس میں فیوژن کی کمی، ٹیوب-دیوار کا جلنا-تھوڑا، ناکافی کم از کم رساو کا راستہ، پورسٹی، اور ہیٹ{{6}{7} کیونکہ ہر ایک ٹیوب میں شگاف ہے{7}} جوڑ کو انفرادی طور پر ہاتھ سے یا مداری سر کے ساتھ ویلڈ کیا جاتا ہے، خرابی کی شرح تھکاوٹ، متضاد جوڑوں کے فٹ-اوپر، اور ایک بڑی ٹیوب کی تعداد میں سطح کی ناکافی تیاری کے ساتھ بڑھتی ہے۔

ناکامی کے طریقے اور پتہ لگانے کے طریقے ASME سیکشن IX QW-193.1 کی ضروریات اور شیل-اور ٹیوب ہیٹ ایکسچینجر کی تعمیر اور مرمت پر صنعت کے شعبے کے تجربے سے مطابقت رکھتے ہیں۔

سلفر ریکوری، ریفائننگ، اور پروسیس کولنگ ایپلی کیشنز میں فیلڈ کا تجربہ یہ ظاہر کرتا ہے کہ ٹیوب شیٹ سے بار بار چلنے والی ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کی لیکس اکثر دخول کی کمی اور اصل فیبریکیشن کے دوران متعارف ہونے والی فیوژن کی کمی کا پتہ لگاتی ہیں - ایسے نقائص جن کا پتہ لگانا اکیلے پروڈکشن NDE سے مشکل ہوتا ہے اور یہ خود کو دہرانے کے بعد دوبارہ ٹوٹ پھوٹ کا سبب بنتا ہے۔ غیر منقطع جڑ سے پھیلائیں۔

Minimum Leak Path (MLP) کی تصدیق کیسے کی جاتی ہے، اور اس سے کیا فرق پڑتا ہے؟

کم از کم رساؤ کا راستہ، کسی بھی سمت میں، ٹیوب کی جڑ سے-ٹیوب شیٹ ویلڈ سے قریب ترین مفت سطح تک، سب سے کم فاصلہ ہے، اور یہ اہمیت رکھتا ہے کیونکہ یہ وہ جہت ہے جو اس بات پر حکمرانی کرتی ہے کہ آیا ایک مضبوطی-ویلڈڈ جوائنٹ درحقیقت دباؤ پر مشتمل ہو سکتا ہے اور کراس-آلودگی کو روک سکتا ہے- جبکہ ایم ایل پی اسٹیل کو انڈرائزڈ کو پورا کرنے کے لیے فاصلہ کی جانچ کر سکتا ہے۔ مشترکہ ڈیزائن کی بنیاد.

MLP کی تصدیق اہلیت کے ماک اپ کو اس کے قطر کے ذریعے سیکشن کرکے، ویلڈ کراس- سیکشن کو کھول کر، اور ڈیزائن کی بنیاد سے حساب شدہ کم از کم کے مقابلے میں 10x سے 20x میگنیفیکیشن پر فیوزڈ پاتھ کی پیمائش کرکے کی جاتی ہے۔

زیادہ سے زیادہ کریڈٹ شدہ MLP قدر ٹیوب کی دیوار کی موٹائی پر کیپ کی جاتی ہے، قطع نظر اس کے کہ اس طول و عرض سے باہر کتنی اضافی ویلڈ میٹل جمع کی گئی ہو۔

ٹیوب کی بیرونی سطح یا ٹیوب شیٹ ہول بور پر طولانی خروںچوں کو ماک اپ تشخیص کے دوران ایک بڑھے ہوئے خطرے کے طور پر سمجھا جاتا ہے، کیونکہ جوائنٹ کے متوازی چلنے والی خروںچ ایک رساؤ کا راستہ بنا سکتی ہے جو ویلڈ فیوژن زون کو مکمل طور پر نظرانداز کر دیتی ہے۔

کیونکہ MLP کی تصدیق صرف تباہ کن طور پر - ایک نمائندہ ماک اپ کو کھول کر - کی جا سکتی ہے اس کی تصدیق ہر پروڈکشن جوائنٹ کی بجائے طریقہ کار کی اہلیت کے دوران کی جاتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ پروڈکشن ویلڈنگ کے دوران نظم و ضبط کے ساتھ، دوبارہ قابل عمل عمل کا کنٹرول بہت اہم ہے: ایک بار جب WPS ایک مظاہرے شدہ MLP کے ساتھ اہل ہو جاتا ہے، تو پروڈکشن ویلڈز کو درست رہنے کے لیے اسی ضروری-متغیر لفافے کے اندر عمل میں لایا جانا چاہیے۔

سٹارٹ اپ سے پہلے کون سے معائنے کے طریقے ٹیوب کو پکڑتے ہیں-ٹیوب شیٹ کی خرابیاں؟

ایک تہہ دار معائنہ ترتیب - بصری امتحان، مائع داخل کرنے والی جانچ، اور ہیلیم لیک ٹیسٹنگ - ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کے نقائص کی بڑی اکثریت کو پکڑ لیتی ہے اس سے پہلے کہ ہیٹ ایکسچینجر بنڈل کو بند کیا جائے اور سروس میں رکھا جائے، ہیلیم لیک کے ذریعے کسی بھی اعلیٰ ترین صلاحیت کی پیش کش کی جاتی ہے{4}} طریقہ عام طور پر اس مشترکہ قسم پر لاگو ہوتا ہے۔

بصری امتحان ہر پروڈکشن ویلڈ پر پہلے-برن-کے ذریعے، نامکمل فیوژن، اور سطح کی پورسٹی کے لیے پاس اسکرین کے طور پر کیا جاتا ہے۔

ASME سیکشن V آرٹیکل 6 کے مطابق کی جانے والی مائع داخلی جانچ، سطح-توڑنے والی شگافوں اور سوراخوں کا پتہ لگاتی ہے جو بغیر امدادی آنکھ کو نظر نہیں آتی ہے، اور عام طور پر جڑ اور آخری پاس دونوں پر لاگو ہوتی ہے۔

ہیلیم لیک ٹیسٹنگ ایکسچینجر پر 5-10 psi ہیلیم کے ساتھ دباؤ ڈالتا ہے اور ایک ماس اسپیکٹومیٹر کا استعمال کرتا ہے تاکہ ہائیڈرو سٹیٹک ٹیسٹ سے کہیں زیادہ چھوٹے لیک کی شرح کا پتہ لگایا جا سکے، کیونکہ ہیلیم ایٹم اتنا چھوٹا ہوتا ہے کہ وہ ایسے وقفوں سے گزر سکتا ہے جو پانی کو نہیں گزرتا ہے۔ یہ ٹیسٹ عام طور پر تمام ٹیوب- ویلڈنگ کے اختتام کے بعد لیکن ٹیوب کی توسیع سے پہلے کیا جاتا ہے، تاکہ صرف ویلڈ - کی میکینیکل توسیع - کی جانچ نہ کی جائے۔

کوئی ایک طریقہ ہر خرابی کے موڈ کو نہیں پکڑتا: بصری اور مائع دخول ٹیسٹنگ سطح کے-منسلک وقفوں کے لیے موثر ہیں، لیکن ذیلی سطح پر فیوژن کی کمی یا کم سائز والے MLP کی تصدیق اہلیت کے دوران تباہ کن میکرو-سیکشننگ سے ہی کی جا سکتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ قابلیت کی جانچ اور پروڈکشن NDE فالتو - قابلیت کے بجائے تکمیلی ہیں یہ ثابت کرتی ہے کہ طریقہ کار ایک صوتی جوائنٹ تیار کرنے کے قابل ہے، اور پروڈکشن NDE اس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ پوری ٹیوب کی گنتی میں صلاحیت کو مستقل طور پر انجام دیا گیا تھا۔

ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کے جوڑوں کے لیے عام پائپنگ ویلڈز کے مقابلے میں قابلیت کی سختی کیوں زیادہ اہم ہے؟

ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کی اہلیت کی سختی عام پائپنگ ویلڈز کے مقابلے میں زیادہ اہمیت رکھتی ہے کیونکہ فیبریکیشن کے بعد دریافت ہونے والے ایک منظم نقص کے لیے پورے بنڈل کو دوبارہ -ٹیوب لگانے کی ضرورت پڑسکتی ہے، اور کیونکہ ہر ایکسچینجر میں سینکڑوں سے ہزاروں انفرادی جوڑوں کو ایک ہی طریقہ کار کے تحت ویلڈ کیا جاسکتا ہے - یعنی ایک مارجن کے تحت ایک خراب ویلڈ نہیں پیدا کرتا ہے، یہ بہت سے پیدا کرتا ہے.

پائپنگ گرتھ ویلڈ کی خرابی عام طور پر الگ تھلگ مرمت ہوتی ہے۔ ایک ٹیوب-ٹو-ٹیوب شیٹ ڈیفیکٹ موڈ جو کہ ایک ناقص طریقہ کار یا ایک نااہل تکنیک سے چلایا جاتا ہے، اس کے برعکس، سیسٹیمیٹک ہے: اگر جوائنٹ ڈیزائن، ہیٹ ان پٹ، یا سطح کی تیاری کا مرحلہ جس کی وجہ سے ایک ناکامی بنڈل پر لگاتار لاگو کی گئی ہو، تو ان شرائط کے تحت ویلڈ کیے جانے والے ہر جوڑ پر مشتبہ ہے۔

مناسب طریقے سے تعلیم یافتہ WPS میں سرمایہ کاری کرنا، مناسب تربیت یافتہ اور تجربہ شدہ ویلڈرز، اور ایک نظم و ضبط پروڈکشن انسپیکشن کی ترتیب ایک وسیع مارجن سے کم-لاگت کا راستہ ہے جو شروع ہونے کے بعد - کو دریافت کرنے کے مقابلے میں ہے، یا اس سے بھی بدتر، سروس میں تھرمل سائیکلنگ کے کئی سالوں کے بعد - جس میں ٹیوب کا ایک بڑا حصہ ہونا ضروری ہے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

Q: کیا ASME سیکشن VIII ڈویژن 1 کے لیے QW-ٹیوب-ٹیوب شیٹ ویلڈز کے لیے 193 موک اپ اہلیت کی ضرورت ہے؟

A: نمبر۔ ڈویژن 1 نے QW-193 کو مینوفیکچرر کے اختیار کے طور پر چھوڑ دیا ہے۔ ایک گروو ویلڈ ٹیسٹ فی QW-202.2 اور QW-202.4 ایک قابل قبول متبادل ہے جب تک کہ کلائنٹ کی تکنیکی تفصیلات کو موک اپ روٹ کی ضرورت نہ ہو۔

Q: موک اپ کے ذریعہ ایک ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کے طریقہ کار کو اہل بنانے کے لیے کتنی ٹیوبوں کو ویلڈنگ اور جانچنا ضروری ہے؟

A: کم از کم پانچ موک اپ ویلڈز تیار کیے جائیں اور پانچوں کو بصری، مائع داخل کرنے والا، اور میکرو-سیکشن امتحان فی QW-193.2 میں پاس کرنا چاہیے۔ کوئی بھی ناکامی پورے ماک اپ کو باطل کر دیتی ہے، جس کے لیے مکمل دوبارہ ویلڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔

Q: کم از کم رساو کا راستہ کیا ہے اور یہ ٹیوب کی دیوار کی موٹائی پر کیوں بند ہے؟

A: کم از کم رساو کا راستہ ویلڈ روٹ سے قریب ترین مفت سطح تک سب سے کم فاصلہ ہے۔ یہ ٹیوب کی دیوار کی موٹائی پر بند ہے کیونکہ یہ جوائنٹ کے لیک-ٹائٹ کراس- سیکشن کی جسمانی حد ہے، قطع نظر اس سے کہ کتنی اضافی ویلڈ میٹل جمع کی گئی ہو۔

Q: کیا ایک ویلڈر ایک گروو ویلڈ کوپن ویلڈ ٹیوب-ٹو-ٹیوب شیٹ جوائنٹس پر WPS کے تحت QW-193 مک اپ کے ذریعے کوالیفائی کر سکتا ہے؟

A: ہاں، جب قابل اطلاق تعمیراتی کوڈ کو کارکردگی کی اہلیت کے لیے QW-193 کی ضرورت نہیں ہے۔ طریقہ کار کی اہلیت اور کارکردگی کی اہلیت کو ASME سیکشن IX کے تحت باہمی طور پر خصوصی تقاضوں کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔

Q: ہیلیم لیک ٹیسٹنگ کو ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ ویلڈز کے لیے ہائیڈروسٹیٹک ٹیسٹنگ پر ترجیح کیوں دی جاتی ہے؟

A: ہیلیم کا چھوٹا ایٹم سائز اسے ایسے وقفوں سے گزرنے کی اجازت دیتا ہے جن کا ہائیڈرو سٹیٹک (پانی) ٹیسٹ پتہ نہیں لگا سکتا ہے، جس سے شروع ہونے سے پہلے معمولی یا جزوی طور پر فیوز شدہ ٹیوب-سے-ٹیوب شیٹ کے جوڑوں کی شناخت کے لیے ہیلیم لیک ٹیسٹ کو نمایاں طور پر زیادہ حساسیت ملتی ہے۔