संपादक का नोट: यह लेख उच्च दाब अनुप्रयोगों के लिए छोटे व्यास वाले लिक्विड ट्रांसफ़र लाइनों के बाज़ार और निर्माण पर दो-भाग की श्रृंखला में दूसरा है। पहले भाग में इन अनुप्रयोगों के लिए पारंपरिक उत्पादों की घरेलू उपलब्धता पर चर्चा की गई है, जो दुर्लभ हैं। दूसरे भाग में इस बाज़ार में दो गैर-पारंपरिक उत्पादों पर चर्चा की गई है।
सोसाइटी ऑफ ऑटोमोटिव इंजीनियर्स द्वारा नामित दो प्रकार के वेल्डेड हाइड्रोलिक पाइप - SAE-J525 और SAE-J356A - एक ही स्रोत साझा करते हैं, जैसा कि उनके लिखित विनिर्देश हैं। फ्लैट स्टील स्ट्रिप्स को चौड़ाई में काटा जाता है और प्रोफाइलिंग द्वारा ट्यूबों में बनाया जाता है। पट्टी के किनारों को एक पंख वाले उपकरण से पॉलिश करने के बाद, पाइप को उच्च आवृत्ति प्रतिरोध वेल्डिंग द्वारा गर्म किया जाता है और वेल्ड बनाने के लिए दबाव रोल के बीच फोर्ज किया जाता है। वेल्डिंग के बाद, OD बर को एक धारक के साथ हटा दिया जाता है, जो आमतौर पर टंगस्टन कार्बाइड से बना होता है। पहचान फ्लैश को लॉकिंग टूल का उपयोग करके अधिकतम डिज़ाइन ऊंचाई पर हटा दिया जाता है या समायोजित किया जाता है।
इस वेल्डिंग प्रक्रिया का विवरण सामान्य है, और वास्तविक उत्पादन में कई छोटे प्रक्रिया अंतर हैं (चित्र 1 देखें)। हालाँकि, वे कई यांत्रिक गुणों को साझा करते हैं।
पाइप विफलताओं और सामान्य विफलता मोड को तन्यता और संपीड़न भार में विभाजित किया जा सकता है। अधिकांश सामग्रियों में, तन्यता तनाव संपीड़न तनाव से कम होता है। हालाँकि, अधिकांश सामग्रियाँ तनाव की तुलना में संपीड़न में बहुत अधिक मजबूत होती हैं। कंक्रीट इसका एक उदाहरण है। यह अत्यधिक संपीड़ित है, लेकिन जब तक इसे मजबूत सलाखों (रीबार) के आंतरिक नेटवर्क के साथ ढाला नहीं जाता है, तब तक इसे तोड़ना आसान है। इस कारण से, स्टील को इसकी अंतिम तन्य शक्ति (UTS) निर्धारित करने के लिए तन्यता परीक्षण किया जाता है। सभी तीन हाइड्रोलिक नली आकारों की एक ही आवश्यकता है: 310 एमपीए (45,000 psi) UTS।
हाइड्रोलिक दबाव को झेलने की दबाव पाइप की क्षमता के कारण, एक अलग गणना और विफलता परीक्षण, जिसे बर्स्ट टेस्ट के रूप में जाना जाता है, की आवश्यकता हो सकती है। दीवार की मोटाई, यूटीएस और सामग्री के बाहरी व्यास को ध्यान में रखते हुए सैद्धांतिक अंतिम बर्स्ट दबाव निर्धारित करने के लिए गणना का उपयोग किया जा सकता है। क्योंकि J525 ट्यूबिंग और J356A ट्यूबिंग एक ही आकार के हो सकते हैं, एकमात्र चर UTS है। 0.500 x 0.049 इंच के पूर्वानुमानित बर्स्ट दबाव के साथ 50,000 psi की विशिष्ट तन्य शक्ति प्रदान करता है। दोनों उत्पादों के लिए ट्यूबिंग समान है: 10,908 psi।
यद्यपि परिकलित पूर्वानुमान समान हैं, व्यावहारिक अनुप्रयोग में एक अंतर वास्तविक दीवार की मोटाई के कारण है। J356A पर, आंतरिक गड़गड़ाहट विनिर्देश में वर्णित पाइप व्यास के आधार पर अधिकतम आकार में समायोज्य है। डीबर्र्ड J525 उत्पादों के लिए, डीबर्रिंग प्रक्रिया आमतौर पर जानबूझकर अंदर के व्यास को लगभग 0.002 इंच कम कर देती है, जिसके परिणामस्वरूप वेल्ड ज़ोन में स्थानीयकृत दीवार पतली हो जाती है। हालाँकि दीवार की मोटाई बाद के ठंडे काम से भर जाती है, लेकिन अवशिष्ट तनाव और अनाज अभिविन्यास आधार धातु से भिन्न हो सकता है, और दीवार की मोटाई J356A में निर्दिष्ट तुलनीय पाइप की तुलना में थोड़ी पतली हो सकती है।
पाइप के अंतिम उपयोग के आधार पर, संभावित रिसाव पथों को खत्म करने के लिए आंतरिक गड़गड़ाहट को हटाया या समतल किया जाना चाहिए (या समतल किया जाना चाहिए), मुख्य रूप से सिंगल वॉल फ्लेयर्ड एंड फॉर्म। जबकि J525 के बारे में आमतौर पर माना जाता है कि इसकी आईडी चिकनी होती है और इसलिए रिसाव नहीं होता है, यह एक गलत धारणा है। J525 ट्यूबिंग में अनुचित कोल्ड वर्किंग के कारण आईडी धारियाँ विकसित हो सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप कनेक्शन पर रिसाव होता है।
वेल्ड बीड को अंदर के व्यास की दीवार से काटकर (या खुरचकर) डेबरिंग शुरू करें। सफाई उपकरण वेल्डिंग स्टेशन के ठीक पीछे पाइप के अंदर रोलर्स द्वारा समर्थित एक मंडल से जुड़ा हुआ है। जब सफाई उपकरण वेल्ड बीड को हटा रहा था, तो रोलर्स अनजाने में वेल्डिंग के कुछ छींटों पर लुढ़क गए, जिससे यह पाइप आईडी की सतह से टकरा गया (चित्र 2 देखें)। यह हल्के ढंग से मशीनीकृत पाइप जैसे कि टर्न या होन पाइप के लिए एक समस्या है।
ट्यूब से फ्लैश निकालना आसान नहीं है। काटने की प्रक्रिया ग्लिटर को नुकीले स्टील की एक लंबी, उलझी हुई स्ट्रिंग में बदल देती है। जबकि हटाना एक आवश्यकता है, हटाना अक्सर एक मैनुअल और अपूर्ण प्रक्रिया होती है। स्कार्फ ट्यूब के सेक्शन कभी-कभी ट्यूब निर्माता के क्षेत्र से बाहर निकल जाते हैं और ग्राहकों को भेज दिए जाते हैं।
चावल. 1. SAE-J525 सामग्री का बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जाता है, जिसके लिए महत्वपूर्ण निवेश और श्रम की आवश्यकता होती है। SAE-J356A का उपयोग करके बनाए गए समान ट्यूबलर उत्पाद पूरी तरह से इन-लाइन एनीलिंग ट्यूब मिलों में मशीनीकृत होते हैं, इसलिए यह अधिक कुशल है।
छोटे पाइपों के लिए, जैसे कि 20 मिमी से कम व्यास वाली लिक्विड लाइन, आईडी डिबरिंग आमतौर पर उतनी महत्वपूर्ण नहीं होती है क्योंकि इन व्यासों के लिए अतिरिक्त आईडी फिनिशिंग चरण की आवश्यकता नहीं होती है। एकमात्र चेतावनी यह है कि अंतिम उपयोगकर्ता को केवल यह विचार करने की आवश्यकता है कि क्या एक सुसंगत फ्लैश नियंत्रण ऊंचाई कोई समस्या पैदा करेगी।
आईडी फ्लेम कंट्रोल उत्कृष्टता सटीक स्ट्रिप कंडीशनिंग, कटिंग और वेल्डिंग से शुरू होती है। वास्तव में, J356A के कच्चे माल के गुण J525 की तुलना में अधिक कठोर होने चाहिए क्योंकि J356A में ठंडे आकार की प्रक्रिया के कारण अनाज के आकार, ऑक्साइड समावेशन और अन्य स्टीलमेकिंग मापदंडों पर अधिक प्रतिबंध हैं।
अंत में, आईडी वेल्डिंग में अक्सर शीतलक की आवश्यकता होती है। अधिकांश सिस्टम विंडरो टूल के समान ही शीतलक का उपयोग करते हैं, लेकिन इससे समस्याएँ पैदा हो सकती हैं। फ़िल्टर और डीग्रीज़्ड होने के बावजूद, मिल कूलेंट में अक्सर धातु के कण, विभिन्न तेल और तेल, और अन्य संदूषक की महत्वपूर्ण मात्रा होती है। इसलिए, J525 ट्यूबिंग को गर्म कास्टिक वॉश चक्र या अन्य समकक्ष सफाई चरण की आवश्यकता होती है।
कंडेनसर, ऑटोमोटिव सिस्टम और इसी तरह की अन्य प्रणालियों में पाइपिंग की सफाई की आवश्यकता होती है, और उचित सफाई मिल में की जा सकती है। J356A फैक्ट्री से साफ बोर, नियंत्रित नमी सामग्री और न्यूनतम अवशेष के साथ निकलता है। अंत में, जंग को रोकने और शिपमेंट से पहले सिरों को सील करने के लिए प्रत्येक ट्यूब को एक निष्क्रिय गैस से भरना आम बात है।
J525 पाइपों को वेल्डिंग के बाद सामान्यीकृत किया जाता है और फिर ठंडे काम (खींचा) किया जाता है। ठंडे काम के बाद, पाइप को सभी यांत्रिक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए फिर से सामान्यीकृत किया जाता है।
सामान्यीकरण, वायर ड्राइंग और दूसरे सामान्यीकरण चरणों में पाइप को भट्ठी तक, ड्राइंग स्टेशन तक और फिर भट्ठी तक ले जाना आवश्यक है। ऑपरेशन की बारीकियों के आधार पर, इन चरणों में पॉइंटिंग (पेंटिंग से पहले), नक्काशी और सीधा करने जैसे अन्य अलग-अलग उप-चरणों की आवश्यकता होती है। ये चरण महंगे हैं और इनके लिए महत्वपूर्ण समय, श्रम और धन संसाधनों की आवश्यकता होती है। कोल्ड-ड्रॉ पाइप उत्पादन में 20% अपशिष्ट दर से जुड़े हैं।
J356A पाइप को वेल्डिंग के बाद रोलिंग मिल में सामान्यीकृत किया जाता है। पाइप जमीन को नहीं छूता है और रोलिंग मिल में चरणों के निरंतर अनुक्रम में प्रारंभिक गठन चरणों से तैयार पाइप तक यात्रा करता है। J356A जैसे वेल्डेड पाइप के उत्पादन में 10% की बर्बादी होती है। अन्य सभी चीजें समान होने पर, इसका मतलब है कि J356A लैंप J525 लैंप की तुलना में निर्माण के लिए सस्ते हैं।
यद्यपि इन दोनों उत्पादों के गुण समान हैं, लेकिन धातुकर्म के दृष्टिकोण से वे समान नहीं हैं।
कोल्ड ड्रॉन J525 पाइप को दो प्रारंभिक सामान्यीकरण उपचारों की आवश्यकता होती है: वेल्डिंग के बाद और ड्राइंग के बाद। सामान्यीकरण तापमान (1650°F या 900°C) के परिणामस्वरूप सतह ऑक्साइड बनते हैं, जिन्हें आमतौर पर एनीलिंग के बाद खनिज एसिड (आमतौर पर सल्फ्यूरिक या हाइड्रोक्लोरिक) के साथ हटा दिया जाता है। वायु उत्सर्जन और धातु-समृद्ध अपशिष्ट धाराओं के संदर्भ में पिकलिंग का पर्यावरण पर बड़ा प्रभाव पड़ता है।
इसके अलावा, रोलर हर्थ फर्नेस के कम करने वाले वातावरण में तापमान के सामान्यीकरण से स्टील की सतह पर कार्बन की खपत होती है। यह प्रक्रिया, डीकार्बराइजेशन, एक सतह परत छोड़ती है जो मूल सामग्री की तुलना में बहुत कमजोर होती है (चित्र 3 देखें)। यह पतली दीवार वाले पाइपों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। 0.030″ दीवार की मोटाई पर, यहां तक ​​कि एक छोटी 0.003″ डीकार्बराइजेशन परत भी प्रभावी दीवार को 10% तक कम कर देगी। ऐसे कमजोर पाइप तनाव या कंपन के कारण विफल हो सकते हैं।
चित्र 2. एक आईडी सफाई उपकरण (दिखाया नहीं गया) रोलर्स द्वारा समर्थित है जो पाइप की आईडी के साथ चलते हैं। अच्छा रोलर डिज़ाइन वेल्डिंग स्पैटर की मात्रा को कम करता है जो पाइप की दीवार में लुढ़क जाता है। नीलसन उपकरण
J356 पाइपों को बैचों में संसाधित किया जाता है और उन्हें रोलर हर्थ फर्नेस में एनीलिंग की आवश्यकता होती है, लेकिन यह यहीं तक सीमित नहीं है। J356A का वैरिएंट, बिल्ट-इन इंडक्शन का उपयोग करके रोलिंग मिल में पूरी तरह से मशीनीकृत किया जाता है, जो एक हीटिंग प्रक्रिया है जो रोलर हर्थ फर्नेस की तुलना में बहुत तेज़ है। यह एनीलिंग समय को कम करता है, जिससे डीकार्बराइजेशन के लिए अवसर की खिड़की मिनटों (या घंटों) से सेकंड तक सीमित हो जाती है। यह J356A को ऑक्साइड या डीकार्बराइजेशन के बिना एक समान एनीलिंग प्रदान करता है।
हाइड्रोलिक लाइनों के लिए इस्तेमाल की जाने वाली ट्यूबिंग इतनी लचीली होनी चाहिए कि उसे मोड़ा, फैलाया और आकार दिया जा सके। हाइड्रोलिक द्रव को बिंदु A से बिंदु B तक ले जाने के लिए मोड़ आवश्यक हैं, जो रास्ते में विभिन्न मोड़ों और मोड़ों से होकर गुजरता है, और फ्लेयरिंग एक अंतिम कनेक्शन विधि प्रदान करने की कुंजी है।
चिकन-या-अंडे की स्थिति में, चिमनी को सिंगल-वॉल बर्नर कनेक्शन (इस प्रकार एक चिकना अंदरूनी व्यास) के लिए डिज़ाइन किया गया था, या इसके विपरीत हो सकता है। इस मामले में, ट्यूब की आंतरिक सतह पिन कनेक्टर के सॉकेट के खिलाफ अच्छी तरह से फिट होती है। एक तंग धातु-से-धातु कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए, पाइप की सतह यथासंभव चिकनी होनी चाहिए। यह सहायक उपकरण 1920 के दशक में नवजात अमेरिकी वायु सेना वायु डिवीजन के लिए दिखाई दिया। यह सहायक उपकरण बाद में मानक 37-डिग्री फ्लेयर बन गया जिसका आज व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
कोविड-19 अवधि की शुरुआत से ही, चिकने आंतरिक व्यास वाले खींचे गए पाइपों की आपूर्ति में काफी कमी आई है। उपलब्ध सामग्रियों में पहले की तुलना में अधिक समय तक डिलीवरी होती है। आपूर्ति श्रृंखलाओं में इस बदलाव को अंतिम कनेक्शन को फिर से डिज़ाइन करके संबोधित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक RFQ जिसके लिए सिंगल वॉल बर्नर की आवश्यकता होती है और J525 निर्दिष्ट करता है, वह डबल वॉल बर्नर को बदलने के लिए एक उम्मीदवार है। इस अंतिम कनेक्शन के साथ किसी भी प्रकार के हाइड्रोलिक पाइप का उपयोग किया जा सकता है। यह J356A का उपयोग करने के अवसर खोलता है।
फ्लेयर कनेक्शन के अलावा, ओ-रिंग मैकेनिकल सील भी आम हैं (चित्र 5 देखें), खास तौर पर उच्च दबाव प्रणालियों के लिए। न केवल इस प्रकार का कनेक्शन सिंगल-वॉल फ्लेयर की तुलना में कम रिसाव-रोधी है क्योंकि इसमें इलास्टोमेरिक सील का उपयोग किया जाता है, बल्कि यह अधिक बहुमुखी भी है - इसे किसी भी सामान्य प्रकार के हाइड्रोलिक पाइप के अंत में बनाया जा सकता है। यह पाइप निर्माताओं को अधिक आपूर्ति श्रृंखला अवसर और बेहतर दीर्घकालिक आर्थिक प्रदर्शन प्रदान करता है।
औद्योगिक इतिहास में पारंपरिक उत्पादों के ऐसे कई उदाहरण हैं, जो उस समय जड़ जमा रहे हैं, जब बाजार के लिए दिशा बदलना मुश्किल है। एक प्रतिस्पर्धी उत्पाद - यहां तक ​​कि वह जो काफी सस्ता है और मूल उत्पाद की सभी आवश्यकताओं को पूरा करता है - संदेह होने पर बाजार में पैर जमाना मुश्किल हो सकता है। ऐसा आमतौर पर तब होता है जब कोई क्रय एजेंट या नियुक्त इंजीनियर किसी मौजूदा उत्पाद के लिए गैर-पारंपरिक प्रतिस्थापन पर विचार कर रहा होता है। बहुत कम लोग पकड़े जाने का जोखिम उठाने को तैयार होते हैं।
कुछ मामलों में, परिवर्तन न केवल आवश्यक हो सकते हैं, बल्कि आवश्यक भी हो सकते हैं। कोविड-19 महामारी के कारण स्टील फ्लूइड पाइपिंग के लिए कुछ पाइप प्रकारों और आकारों की उपलब्धता में अप्रत्याशित परिवर्तन हुए हैं। प्रभावित उत्पाद क्षेत्र वे हैं जिनका उपयोग ऑटोमोटिव, इलेक्ट्रिकल, भारी उपकरण और किसी भी अन्य पाइप निर्माण उद्योगों में किया जाता है जो उच्च दबाव लाइनों, विशेष रूप से हाइड्रोलिक लाइनों का उपयोग करते हैं।
इस अंतर को एक स्थापित लेकिन आला प्रकार के स्टील पाइप पर विचार करके कम समग्र लागत पर भरा जा सकता है। किसी अनुप्रयोग के लिए सही उत्पाद का चयन करने के लिए द्रव संगतता, परिचालन दबाव, यांत्रिक भार और कनेक्शन प्रकार निर्धारित करने के लिए कुछ शोध की आवश्यकता होती है।
विनिर्देशों पर करीब से नज़र डालने से पता चलता है कि J356A असली J525 के बराबर हो सकता है। महामारी के बावजूद, यह अभी भी एक सिद्ध आपूर्ति श्रृंखला के माध्यम से कम कीमत पर उपलब्ध है। यदि अंतिम आकार के मुद्दों को हल करना J525 को खोजने की तुलना में कम श्रम गहन है, तो यह OEM को COVID-19 युग और उसके बाद की रसद चुनौतियों को हल करने में मदद कर सकता है।
ट्यूब और पाइप जर्नल 1990 में प्रकाशित एक लेख में प्रकाशित किया गया था। ट्यूब और पाइप जर्नल 于1990 ट्यूब और पाइप जर्नल стал первым журналом, посвященным индустрии металлических 1990 में समाप्त हुआ। ट्यूब एंड पाइप जर्नल 1990 में धातु पाइप उद्योग को समर्पित पहली पत्रिका बन गई।आज, यह उत्तरी अमेरिका में एकमात्र उद्योग प्रकाशन बना हुआ है और पाइप उद्योग के पेशेवरों के लिए सूचना का सबसे विश्वसनीय स्रोत बन गया है।
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