संपादक का नोट: यह लेख उच्च दाब अनुप्रयोगों के लिए छोटे व्यास वाली तरल स्थानांतरण लाइनों के बाजार और निर्माण पर दो भागों की श्रृंखला का दूसरा भाग है। पहले भाग में इन अनुप्रयोगों के लिए उपलब्ध पारंपरिक उत्पादों की घरेलू उपलब्धता पर चर्चा की गई है, जो कि दुर्लभ हैं। दूसरे भाग में इस बाजार में मौजूद 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 – का स्रोत और लिखित विनिर्देश एक ही हैं। सपाट स्टील की पट्टियों को चौड़ाई में काटकर प्रोफाइलिंग द्वारा ट्यूबों का आकार दिया जाता है। पट्टी के किनारों को फिन्ड टूल से पॉलिश करने के बाद, पाइप को उच्च आवृत्ति प्रतिरोध वेल्डिंग द्वारा गर्म किया जाता है और वेल्ड बनाने के लिए प्रेशर रोल के बीच फोर्ज किया जाता है। वेल्डिंग के बाद, बाहरी सतह पर मौजूद बर्र को होल्डर से हटा दिया जाता है, जो आमतौर पर टंगस्टन कार्बाइड से बना होता है। लॉकिंग टूल का उपयोग करके पहचान फ्लैश को हटा दिया जाता है या अधिकतम डिज़ाइन ऊंचाई तक समायोजित किया जाता है।
इस वेल्डिंग प्रक्रिया का वर्णन सामान्य है, और वास्तविक उत्पादन में प्रक्रिया में कई छोटे-छोटे अंतर होते हैं (चित्र 1 देखें)। हालांकि, इनमें कई यांत्रिक गुण समान हैं।
पाइप की विफलताएँ और सामान्य विफलता के प्रकार तन्यता और संपीडन भार में विभाजित किए जा सकते हैं। अधिकांश पदार्थों में, तन्यता बल संपीडन बल से कम होता है। हालाँकि, अधिकांश पदार्थ तनाव की तुलना में संपीडन में अधिक मजबूत होते हैं। कंक्रीट इसका एक उदाहरण है। यह अत्यधिक संपीड्य होता है, लेकिन जब तक इसे सुदृढ़ीकरण छड़ों (रीबार) के आंतरिक नेटवर्क के साथ ढाला न जाए, तब तक यह आसानी से टूट जाता है। इसी कारण से, स्टील की तन्यता परीक्षण करके उसकी परम तन्यता शक्ति (UTS) निर्धारित की जाती है। तीनों हाइड्रोलिक होज़ आकारों के लिए एक ही आवश्यकता है: 310 MPa (45,000 psi) UTS।
हाइड्रोलिक दबाव को सहन करने की क्षमता वाले प्रेशर पाइपों के कारण, एक अलग गणना और विफलता परीक्षण, जिसे बर्स्ट टेस्ट के रूप में जाना जाता है, की आवश्यकता हो सकती है। गणनाओं का उपयोग करके, दीवार की मोटाई, यूटीएस और सामग्री के बाहरी व्यास को ध्यान में रखते हुए, सैद्धांतिक अंतिम बर्स्ट प्रेशर निर्धारित किया जा सकता है। चूंकि J525 और J356A ट्यूबिंग का आकार समान हो सकता है, इसलिए एकमात्र चर यूटीएस है। यह 50,000 psi की विशिष्ट तन्यता शक्ति और 0.500 x 0.049 इंच के अनुमानित बर्स्ट प्रेशर प्रदान करता है। दोनों उत्पादों के लिए ट्यूबिंग का मान समान है: 10,908 psi।
यद्यपि अनुमानित मान समान हैं, फिर भी व्यावहारिक अनुप्रयोग में एक अंतर वास्तविक दीवार की मोटाई के कारण होता है। J356A में, विनिर्देश में वर्णित अनुसार, पाइप के व्यास के आधार पर आंतरिक बर्र को अधिकतम आकार तक समायोजित किया जा सकता है। डिबर किए गए J525 उत्पादों के लिए, डिबरिंग प्रक्रिया में आमतौर पर आंतरिक व्यास को लगभग 0.002 इंच तक जानबूझकर कम किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप वेल्ड क्षेत्र में दीवार पतली हो जाती है। यद्यपि बाद में कोल्ड वर्किंग द्वारा दीवार की मोटाई भर दी जाती है, फिर भी अवशिष्ट तनाव और कण अभिविन्यास आधार धातु से भिन्न हो सकते हैं, और दीवार की मोटाई J356A में निर्दिष्ट तुलनीय पाइप की तुलना में थोड़ी कम हो सकती है।
पाइप के अंतिम उपयोग के आधार पर, संभावित रिसाव मार्गों को समाप्त करने के लिए आंतरिक उभारों को हटाना या समतल करना आवश्यक है, विशेष रूप से सिंगल वॉल फ्लेयर्ड एंड फॉर्म में। हालांकि आमतौर पर यह माना जाता है कि J525 का आंतरिक भाग चिकना होता है और इसलिए इसमें रिसाव नहीं होता, यह एक गलत धारणा है। अनुचित कोल्ड वर्किंग के कारण J525 ट्यूबिंग के आंतरिक भाग में धारियाँ बन सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप कनेक्शन पर रिसाव हो सकता है।
पाइप के भीतरी व्यास की दीवार से वेल्ड बीड को काटकर (या खुरचकर) डिबरिंग शुरू करें। सफाई उपकरण पाइप के अंदर, वेल्डिंग स्टेशन के ठीक पीछे, रोलर्स द्वारा समर्थित एक मैंड्रेल से जुड़ा होता है। सफाई उपकरण द्वारा वेल्ड बीड को हटाते समय, रोलर्स अनजाने में कुछ वेल्डिंग स्पैटर के ऊपर से गुजर गए, जिससे वह पाइप के भीतरी व्यास की सतह पर लग गया (चित्र 2 देखें)। यह समस्या हल्के ढंग से मशीनीकृत पाइपों, जैसे कि टर्न या होन किए गए पाइपों के लिए होती है।
ट्यूब से फ्लैश को हटाना आसान नहीं है। काटने की प्रक्रिया में ग्लिटर एक लंबे, उलझे हुए नुकीले स्टील के धागे में बदल जाता है। हालांकि इसे हटाना आवश्यक है, लेकिन अक्सर यह एक मैन्युअल और अपूर्ण प्रक्रिया होती है। कभी-कभी स्कार्फ ट्यूब के कुछ हिस्से ट्यूब निर्माता के क्षेत्र से बाहर निकलकर ग्राहकों तक पहुंच जाते हैं।
चावल। 1. SAE-J525 सामग्री का बड़े पैमाने पर उत्पादन होता है, जिसमें काफी 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।
20 मिमी से कम व्यास वाली तरल पाइपलाइनों जैसी छोटी पाइपों के लिए, आंतरिक छिद्रण (ID deburring) आमतौर पर उतना महत्वपूर्ण नहीं होता है, क्योंकि इन व्यासों के लिए अतिरिक्त आंतरिक छिद्रण (ID finishing) चरण की आवश्यकता नहीं होती है। एकमात्र सावधानी यह है कि अंतिम उपयोगकर्ता को केवल यह विचार करना चाहिए कि क्या एक समान फ्लैश नियंत्रण ऊंचाई से कोई समस्या उत्पन्न होगी।
आईडी फ्लेम कंट्रोल में उत्कृष्टता की शुरुआत सटीक स्ट्रिप कंडीशनिंग, कटिंग और वेल्डिंग से होती है। वास्तव में, J356A के कच्चे माल के गुण J525 की तुलना में अधिक सख्त होने चाहिए क्योंकि कोल्ड साइजिंग प्रक्रिया के कारण J356A में ग्रेन साइज, ऑक्साइड समावेशन और अन्य स्टील निर्माण मापदंडों पर अधिक प्रतिबंध हैं।
अंत में, आईडी वेल्डिंग में अक्सर शीतलक की आवश्यकता होती है। अधिकांश सिस्टम विंडरो टूल के समान शीतलक का उपयोग करते हैं, लेकिन इससे समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं। फ़िल्टर और डीग्रीज़ किए जाने के बावजूद, मिल शीतलकों में अक्सर धातु के कण, विभिन्न तेल और अन्य संदूषक काफी मात्रा में मौजूद होते हैं। इसलिए, J525 ट्यूबिंग को गर्म कास्टिक वॉश साइकिल या किसी अन्य समकक्ष सफाई प्रक्रिया की आवश्यकता होती है।
कंडेंसर, ऑटोमोटिव सिस्टम और इसी तरह के अन्य सिस्टमों में पाइप की सफाई आवश्यक होती है, और यह सफाई मिल में ही की जा सकती है। J356A पाइप फैक्ट्री से साफ बोर, नियंत्रित नमी स्तर और न्यूनतम अवशेषों के साथ निकलता है। अंत में, संक्षारण से बचाव और शिपमेंट से पहले सिरों को सील करने के लिए प्रत्येक ट्यूब में अक्रिय गैस भरना एक सामान्य प्रक्रिया है।
J525 पाइपों को वेल्डिंग के बाद मानकीकृत किया जाता है और फिर कोल्ड वर्किंग (खींचा) किया जाता है। कोल्ड वर्किंग के बाद, सभी यांत्रिक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पाइप को फिर से मानकीकृत किया जाता है।
नॉर्मलाइज़िंग, वायर ड्राइंग और दूसरी नॉर्मलाइज़िंग प्रक्रियाओं में पाइप को भट्टी तक, ड्राइंग स्टेशन तक और फिर वापस भट्टी तक ले जाना शामिल है। प्रक्रिया की विशिष्टताओं के आधार पर, इन चरणों में अन्य अलग-अलग उप-चरण भी शामिल हो सकते हैं, जैसे कि पॉइंटिंग (पेंटिंग से पहले), एचिंग और स्ट्रेटनिंग। ये चरण महंगे होते हैं और इनमें काफी समय, श्रम और धन लगता है। कोल्ड-ड्रॉन पाइपों के उत्पादन में 20% तक अपशिष्ट दर होती है।
वेल्डिंग के बाद रोलिंग मिल में J356A पाइप को मानकीकृत किया जाता है। पाइप जमीन को नहीं छूता और रोलिंग मिल में प्रारंभिक निर्माण चरणों से लेकर तैयार पाइप तक एक निरंतर क्रम में आगे बढ़ता है। J356A जैसे वेल्डेड पाइपों के उत्पादन में 10% अपशिष्ट होता है। अन्य सभी कारक समान होने पर, इसका अर्थ है कि J356A लैंप का निर्माण J525 लैंप की तुलना में सस्ता होता है।
यद्यपि इन दोनों उत्पादों के गुण समान हैं, फिर भी धातुकर्म की दृष्टि से वे एक जैसे नहीं हैं।
कोल्ड ड्रॉन J525 पाइपों को वेल्डिंग और ड्राइंग के बाद दो प्रारंभिक नॉर्मलाइज़िंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। नॉर्मलाइज़ेशन तापमान (1650°F या 900°C) के कारण सतह पर ऑक्साइड बन जाते हैं, जिन्हें आमतौर पर एनीलिंग के बाद खनिज अम्ल (आमतौर पर सल्फ्यूरिक या हाइड्रोक्लोरिक) से हटा दिया जाता है। पिकलिंग प्रक्रिया से वायु उत्सर्जन और धातु-युक्त अपशिष्ट पदार्थों के रूप में पर्यावरण पर बड़ा प्रभाव पड़ता है।
इसके अतिरिक्त, रोलर हर्थ फर्नेस के अपचायक वातावरण में तापमान के सामान्यीकरण से स्टील की सतह पर मौजूद कार्बन का क्षरण होता है। इस प्रक्रिया, जिसे डीकार्ब्यूराइजेशन कहते हैं, के परिणामस्वरूप सतह की परत मूल सामग्री की तुलना में काफी कमजोर हो जाती है (चित्र 3 देखें)। पतली दीवारों वाले पाइपों के लिए यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। 0.030 इंच की दीवार की मोटाई पर, 0.003 इंच की एक छोटी सी डीकार्ब्यूराइजेशन परत भी प्रभावी दीवार को 10% तक कम कर देती है। इस प्रकार के कमजोर पाइप तनाव या कंपन के कारण टूट सकते हैं।
चित्र 2. एक आंतरिक छिद्र सफाई उपकरण (चित्र में नहीं दिखाया गया) रोलर्स द्वारा समर्थित है जो पाइप के आंतरिक छिद्र के साथ चलते हैं। अच्छे रोलर डिज़ाइन से पाइप की दीवार में जाने वाले वेल्डिंग स्पैटर की मात्रा कम हो जाती है। नीलसन टूल्स
J356 पाइपों का निर्माण बैचों में किया जाता है और इन्हें रोलर हर्थ फर्नेस में एनीलिंग की आवश्यकता होती है, लेकिन यह प्रक्रिया यहीं तक सीमित नहीं है। इसका वेरिएंट, J356A, पूरी तरह से रोलिंग मिल में अंतर्निर्मित इंडक्शन का उपयोग करके मशीनीकृत किया जाता है, जो रोलर हर्थ फर्नेस की तुलना में कहीं अधिक तीव्र ताप प्रक्रिया है। इससे एनीलिंग का समय कम हो जाता है, जिससे डीकार्ब्यूराइजेशन की संभावना मिनटों (या घंटों) से घटकर सेकंडों तक सीमित हो जाती है। इस प्रकार J356A को बिना ऑक्साइड या डीकार्ब्यूराइजेशन के एकसमान एनीलिंग प्राप्त होती है।
हाइड्रोलिक लाइनों में उपयोग होने 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, रास्ते में कई मोड़ और घुमाव आते हैं, और अंत में कनेक्शन प्रदान करने के लिए फ्लेयरिंग महत्वपूर्ण है।
एक जटिल समस्या यह है कि चिमनियों को सिंगल-वॉल बर्नर कनेक्शन (जिससे उनका भीतरी व्यास चिकना हो) के लिए डिज़ाइन किया गया था, या इसका उल्टा भी हो सकता है। इस स्थिति में, ट्यूब की भीतरी सतह पिन कनेक्टर के सॉकेट से अच्छी तरह से सट जाती है। धातु से धातु का मज़बूत कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए, पाइप की सतह यथासंभव चिकनी होनी चाहिए। यह सहायक उपकरण 1920 के दशक में नवगठित अमेरिकी वायु सेना के वायु प्रभाग के लिए बनाया गया था। बाद में यही सहायक उपकरण मानक 37-डिग्री फ्लेयर बन गया, जिसका आज व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
कोविड-19 महामारी की शुरुआत से ही, चिकने आंतरिक व्यास वाले पाइपों की आपूर्ति में काफी कमी आई है। उपलब्ध सामग्रियों की डिलीवरी में पहले की तुलना में अधिक समय लग रहा है। आपूर्ति श्रृंखलाओं में इस बदलाव को एंड कनेक्शनों के पुनर्रचना द्वारा दूर किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक RFQ जिसमें सिंगल वॉल बर्नर की आवश्यकता है और J525 निर्दिष्ट है, डबल वॉल बर्नर के स्थान पर उपयोग के लिए उपयुक्त है। इस एंड कनेक्शन के साथ किसी भी प्रकार के हाइड्रोलिक पाइप का उपयोग किया जा सकता है। इससे J356A के उपयोग के अवसर खुलते हैं।
फ्लेयर कनेक्शन के अलावा, ओ-रिंग मैकेनिकल सील भी आम हैं (चित्र 5 देखें), खासकर उच्च दबाव प्रणालियों के लिए। इस प्रकार का कनेक्शन न केवल सिंगल-वॉल फ्लेयर की तुलना में रिसाव-रोधी होता 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 सिरे पर लगाया जा सकता है। इससे पाइप निर्माताओं को आपूर्ति श्रृंखला में अधिक अवसर और बेहतर दीर्घकालिक आर्थिक प्रदर्शन प्राप्त होता है।
औद्योगिक इतिहास ऐसे उदाहरणों से भरा पड़ा है जहाँ पारंपरिक उत्पाद उस समय अपनी जड़ें जमा लेते हैं जब बाज़ार के लिए दिशा बदलना मुश्किल होता है। एक प्रतिस्पर्धी उत्पाद – भले ही वह काफ़ी सस्ता हो और मूल उत्पाद की सभी आवश्यकताओं को पूरा करता हो – संदेह पैदा होने पर बाज़ार में अपनी जगह बनाना मुश्किल हो सकता है। ऐसा आमतौर पर तब होता है जब कोई खरीद एजेंट या नियुक्त इंजीनियर किसी मौजूदा उत्पाद के लिए गैर-पारंपरिक विकल्प पर विचार कर रहा होता है। बहुत कम लोग पकड़े जाने का जोखिम उठाने को तैयार होते हैं।
कुछ मामलों में, बदलाव न केवल आवश्यक हो सकते हैं, बल्कि अनिवार्य भी। कोविड-19 महामारी के कारण स्टील फ्लूइड पाइपिंग के लिए कुछ प्रकार और आकार के पाइपों की उपलब्धता में अप्रत्याशित बदलाव आए हैं। प्रभावित उत्पाद क्षेत्र ऑटोमोटिव, इलेक्ट्रिकल, भारी उपकरण और अन्य सभी पाइप निर्माण उद्योग हैं जो उच्च दबाव वाली लाइनों, विशेष रूप से हाइड्रोलिक लाइनों का उपयोग करते हैं।
एक स्थापित लेकिन विशिष्ट प्रकार के स्टील पाइप पर विचार करके इस कमी को कम लागत में पूरा किया जा सकता है। किसी अनुप्रयोग के लिए सही उत्पाद का चयन करने के लिए द्रव अनुकूलता, परिचालन दबाव, यांत्रिक भार और कनेक्शन प्रकार निर्धारित करने हेतु कुछ शोध की आवश्यकता होती है।
विनिर्देशों पर गौर करने से पता चलता है कि J356A वास्तविक J525 के समकक्ष हो सकता है। महामारी के बावजूद, यह एक विश्वसनीय आपूर्ति श्रृंखला के माध्यम से कम कीमत पर उपलब्ध है। यदि अंतिम आकार संबंधी समस्याओं का समाधान करना J525 की खोज से कम श्रमसाध्य है, तो यह OEMs को COVID-19 युग और उसके बाद की लॉजिस्टिक्स संबंधी चुनौतियों को हल करने में मदद कर सकता है।
ट्यूब और पाइप जर्नल 1990 में प्रकाशित एक लेख में प्रकाशित किया गया था। ट्यूब एंड पाइप जर्नल 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 बनी।आज भी यह उत्तरी अमेरिका में एकमात्र उद्योग प्रकाशन बना हुआ है और पाइप उद्योग के पेशेवरों के लिए जानकारी का सबसे विश्वसनीय स्रोत बन गया है।
अब फैब्रिकेटर के डिजिटल संस्करण तक पूर्ण पहुंच के साथ, बहुमूल्य उद्योग संसाधनों तक आसान पहुंच प्राप्त करें।
द ट्यूब एंड पाइप जर्नल का डिजिटल संस्करण अब पूरी तरह से सुलभ है, जो मूल्यवान उद्योग संसाधनों तक आसान पहुंच प्रदान करता है।
मेटल स्टैम्पिंग बाजार के लिए नवीनतम तकनीक, सर्वोत्तम प्रथाओं और उद्योग समाचारों से युक्त स्टैम्पिंग जर्नल तक पूर्ण डिजिटल पहुंच प्राप्त करें।
अब The Fabricator en Español तक पूर्ण डिजिटल पहुंच के साथ, आपके पास मूल्यवान उद्योग संसाधनों तक आसान पहुंच है।