20# سیملیس سٹیل پائپ GB3087-2008 میں بیان کردہ میٹریل گریڈ ہے "کم اور درمیانے دباؤ والے بوائلرز کے لیے سیملیس سٹیل پائپ"۔ یہ ایک اعلیٰ معیار کا کاربن سٹرکچرل سٹیل سیملیس سٹیل پائپ ہے جو مختلف کم پریشر اور درمیانے دباؤ والے بوائلر بنانے کے لیے موزوں ہے۔ یہ ایک عام اور بڑے حجم کا سٹیل پائپ مواد ہے۔ جب بوائلر کا سامان بنانے والا کم درجہ حرارت والے ریہیٹر کا ہیڈر بنا رہا تھا، تو پتہ چلا کہ درجنوں پائپ جوڑوں کی اندرونی سطح پر شدید ٹرانسورس کریک نقائص تھے۔ پائپ مشترکہ مواد Φ57mm × 5mm کی تفصیلات کے ساتھ 20 اسٹیل تھا۔ ہم نے پھٹے ہوئے اسٹیل پائپ کا معائنہ کیا اور خرابی کو دوبارہ پیدا کرنے اور ٹرانسورس شگاف کی وجہ معلوم کرنے کے لیے ٹیسٹ کی ایک سیریز کی۔

1. کریک فیچر کا تجزیہ
کریک مورفولوجی: یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اسٹیل پائپ کی طول بلد سمت کے ساتھ بہت سے ٹرانسورس کریکس تقسیم کیے گئے ہیں۔ دراڑوں کو صاف ستھرا ترتیب دیا گیا ہے۔ ہر شگاف میں لہراتی خصوصیت ہوتی ہے، جس میں طول بلد سمت میں ہلکا سا جھکاؤ ہوتا ہے اور کوئی طولانی خراشیں نہیں ہوتی ہیں۔ شگاف اور سٹیل پائپ کی سطح اور ایک مخصوص چوڑائی کے درمیان ایک خاص انحراف زاویہ ہے۔ شگاف کے کنارے پر آکسائیڈ اور ڈیکاربرائزیشن موجود ہیں۔ نیچے کند ہے اور توسیع کا کوئی نشان نہیں ہے۔ میٹرکس کا ڈھانچہ نارمل فیرائٹ + پرلائٹ ہے، جسے ایک بینڈ میں تقسیم کیا جاتا ہے اور اس کا دانوں کا سائز 8 ہے۔ شگاف کی وجہ اسٹیل پائپ کی اندرونی دیوار اور اس کی پیداوار کے دوران اندرونی مولڈ کے درمیان رگڑ سے متعلق ہے۔ سٹیل پائپ.

شگاف کی میکروسکوپک اور مائکروسکوپک مورفولوجیکل خصوصیات کے مطابق، یہ اندازہ لگایا جا سکتا ہے کہ شگاف سٹیل کے پائپ کے آخری ہیٹ ٹریٹمنٹ سے پہلے پیدا ہوا تھا۔ سٹیل کا پائپ Φ90mm گول ٹیوب بلٹ استعمال کرتا ہے۔ اس کی تشکیل کے اہم عمل میں گرم سوراخ کرنا، گرم رولنگ اور قطر میں کمی، اور دو کولڈ ڈرائنگ ہیں۔ مخصوص عمل یہ ہے کہ Φ90mm گول ٹیوب بلٹ کو Φ93mm × 5.8mm کھردری ٹیوب میں رول کیا جاتا ہے، اور پھر گرم رولڈ اور Φ72mm × 6.2mm تک گھٹا دیا جاتا ہے۔ اچار اور چکنا کرنے کے بعد، پہلا کولڈ ڈرائنگ کیا جاتا ہے. کولڈ ڈرائنگ کے بعد تفصیلات Φ65mm × 5.5mm ہے۔ انٹرمیڈیٹ اینیلنگ، اچار اور چکنا کرنے کے بعد، دوسری کولڈ ڈرائنگ کی جاتی ہے۔ کولڈ ڈرائنگ کے بعد تفصیلات Φ57mm × 5mm ہے۔

پیداواری عمل کے تجزیے کے مطابق، اسٹیل پائپ کی اندرونی دیوار اور اندرونی ڈائی کے درمیان رگڑ کو متاثر کرنے والے عوامل بنیادی طور پر چکنا کرنے کا معیار ہیں اور ان کا تعلق اسٹیل پائپ کی پلاسٹکٹی سے بھی ہے۔ اگر اسٹیل پائپ کی پلاسٹکٹی ناقص ہے، تو دراڑیں کھینچنے کا امکان بہت بڑھ جائے گا، اور ناقص پلاسٹکٹی کا تعلق انٹرمیڈیٹ اسٹریس ریلیف اینیلنگ ہیٹ ٹریٹمنٹ سے ہے۔ اس کی بنیاد پر، یہ اندازہ لگایا جاتا ہے کہ کولڈ ڈرائنگ کے عمل میں دراڑیں پیدا ہو سکتی ہیں۔ مزید برآں، چونکہ دراڑیں بڑی حد تک کھلی نہیں ہیں اور اس میں توسیع کا کوئی واضح نشان نہیں ہے، اس کا مطلب یہ ہے کہ شگافوں نے بننے کے بعد ثانوی ڈرائنگ کی خرابی کے اثرات کا تجربہ نہیں کیا ہے، اس لیے یہ مزید اندازہ لگایا جاتا ہے کہ ممکنہ طور پر دراڑیں پیدا ہونے کا وقت دوسرا کولڈ ڈرائنگ عمل ہونا چاہئے۔ سب سے زیادہ اثر انداز ہونے والے عوامل میں ناقص چکنا اور/یا تناؤ سے نجات کی ناقص اینیلنگ ہیں۔

شگاف کی وجہ کا تعین کرنے کے لیے، سٹیل پائپ مینوفیکچررز کے تعاون سے شگاف کی تولیدی جانچ کی گئی۔ مندرجہ بالا تجزیے کی بنیاد پر، درج ذیل ٹیسٹ کیے گئے: اس شرط کے تحت کہ سوراخ اور گرم رولنگ قطر میں کمی کے عمل میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی، چکنا اور/یا تناؤ سے نجات کی اینیلنگ ہیٹ ٹریٹمنٹ کی حالتوں کو تبدیل کیا جاتا ہے، اور کھینچے گئے سٹیل کے پائپوں کا معائنہ کیا جاتا ہے۔ اسی نقائص کو دوبارہ پیدا کرنے کی کوشش کریں.

2. ٹیسٹ پلان
چکنا کرنے کے عمل اور اینیلنگ کے عمل کے پیرامیٹرز کو تبدیل کرکے نو ٹیسٹ پلان تجویز کیے گئے ہیں۔ ان میں سے، عام فاسفیٹنگ اور چکنا کرنے کے وقت کی ضرورت 40 منٹ ہے، عام انٹرمیڈیٹ اسٹریس ریلیف اینیلنگ درجہ حرارت کی ضرورت 830 ℃ ہے، اور عام موصلیت وقت کی ضرورت 20 منٹ ہے۔ ٹیسٹ کے عمل میں 30t کولڈ ڈرائنگ یونٹ اور رولر نیچے ہیٹ ٹریٹمنٹ فرنس کا استعمال کیا گیا ہے۔

3. ٹیسٹ کے نتائج
مندرجہ بالا 9 اسکیموں کے ذریعے تیار کردہ اسٹیل پائپوں کے معائنے سے پتہ چلا کہ اسکیم 3، 4، 5 اور 6 کو چھوڑ کر باقی تمام اسکیموں میں مختلف ڈگریوں تک ہلنے والی یا ٹرانسورس کریکس تھیں۔ ان میں سے، اسکیم 1 کا ایک کنارہ دار مرحلہ تھا۔ اسکیم 2 اور 8 میں ٹرانسورس کریکس تھے، اور کریک مورفولوجی پیداوار میں پائے جانے والے سے بہت ملتی جلتی تھی۔ سکیمیں 7 اور 9 ہل گئی تھیں، لیکن کوئی ٹرانسورس شگاف نہیں ملا۔

4. تجزیہ اور بحث
ٹیسٹوں کی ایک سیریز کے ذریعے، یہ مکمل طور پر تصدیق کی گئی کہ سٹیل پائپوں کی کولڈ ڈرائنگ کے عمل کے دوران چکنا اور درمیانی تناؤ سے نجات کا اینیلنگ تیار سٹیل پائپوں کے معیار پر اہم اثر ڈالتا ہے۔ خاص طور پر، اسکیم 2 اور 8 نے اوپر کی پیداوار میں پائے جانے والے اسٹیل پائپ کی اندرونی دیوار پر انہی نقائص کو دوبارہ پیش کیا۔

اسکیم 1 فاسفیٹنگ اور چکنا کرنے کے عمل کو انجام دئے بغیر ہاٹ رولڈ کم قطر والی مدر ٹیوب پر پہلی کولڈ ڈرائنگ کرنا ہے۔ پھسلن کی کمی کی وجہ سے، کولڈ ڈرائنگ کے عمل کے دوران درکار بوجھ کولڈ ڈرائنگ مشین کے زیادہ سے زیادہ بوجھ تک پہنچ گیا ہے۔ کولڈ ڈرائنگ کا عمل بہت محنت طلب ہے۔ اسٹیل پائپ کی ہلچل اور مولڈ کے ساتھ رگڑ ٹیوب کی اندرونی دیوار پر واضح قدموں کا سبب بنتا ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ جب مدر ٹیوب کی پلاسٹکٹی اچھی ہوتی ہے، اگرچہ غیر روغنی ڈرائنگ کا منفی اثر ہوتا ہے، لیکن اس کا سبب بننا آسان نہیں ہے۔ قاطع دراڑیں اسکیم 2 میں، ناقص فاسفیٹنگ اور چکنا کرنے والی سٹیل کی پائپ کو درمیانی تناؤ سے نجات کے اینیلنگ کے بغیر مسلسل ٹھنڈا کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں اسی طرح کے ٹرانسورس دراڑیں پڑتی ہیں۔ تاہم، اسکیم 3 میں، اچھی فاسفیٹنگ اور چکنا کرنے والی اسٹیل پائپ کی مسلسل کولڈ ڈرائنگ میں انٹرمیڈیٹ اسٹریس ریلیف اینیلنگ کے بغیر کوئی نقص نہیں پایا گیا، جو کہ ابتدائی طور پر اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ ناقص چکنا ٹرانسورس کریکس کی بنیادی وجہ ہے۔ اسکیمیں 4 سے 6 اچھی پھسلن کو یقینی بناتے ہوئے گرمی کے علاج کے عمل کو تبدیل کرنا ہے، اور اس کے نتیجے میں کوئی نقائص پیدا نہیں ہوئے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ درمیانی تناؤ سے نجات کی اینیلنگ غالب عنصر نہیں ہے جو ٹرانسورس کریکس کی موجودگی کا باعث بنتی ہے۔ اسکیمیں 7 سے 9 گرمی کے علاج کے عمل کو تبدیل کرتی ہیں جبکہ فاسفیٹنگ اور چکنا کرنے کے وقت کو نصف تک کم کرتی ہیں۔ نتیجتاً، سکیم 7 اور 9 کے سٹیل کے پائپوں میں شیک لائنیں ہیں، اور سکیم 8 اسی طرح کی ٹرانسورس کریکس پیدا کرتی ہے۔

مندرجہ بالا تقابلی تجزیہ سے پتہ چلتا ہے کہ خراب پھسلن + کوئی انٹرمیڈیٹ اینیلنگ اور ناقص چکنا + کم انٹرمیڈیٹ اینیلنگ درجہ حرارت دونوں صورتوں میں ٹرانسورس کریکس واقع ہوں گے۔ ناقص چکنا + اچھی انٹرمیڈیٹ اینیلنگ، اچھی چکنا + کوئی انٹرمیڈیٹ اینیلنگ، اور اچھی چکنا + کم انٹرمیڈیٹ اینیلنگ درجہ حرارت کی صورتوں میں، اگرچہ شیک لائن میں نقائص پیدا ہوں گے، اسٹیل پائپ کی اندرونی دیوار پر ٹرانسورس دراڑیں نہیں آئیں گی۔ خراب پھسلن ٹرانسورس کریکس کی بنیادی وجہ ہے، اور ناقص انٹرمیڈیٹ تناؤ سے نجات کی اینیلنگ معاون وجہ ہے۔

چونکہ اسٹیل پائپ کا ڈرائنگ اسٹریس رگڑ کی قوت کے متناسب ہے، اس لیے ناقص چکنا ڈرائنگ فورس میں اضافہ اور ڈرائنگ کی شرح میں کمی کا باعث بنے گا۔ اسٹیل پائپ کو پہلی بار کھینچنے پر رفتار کم ہوتی ہے۔ اگر رفتار ایک خاص قدر سے کم ہے، یعنی یہ تقسیم کے مقام تک پہنچ جاتی ہے، تو مینڈریل خود پرجوش کمپن پیدا کرے گا، جس کے نتیجے میں لکیریں ہل جائیں گی۔ ناکافی چکنا کرنے کی صورت میں، ڈرائنگ کے دوران سطح (خاص طور پر اندرونی سطح) دھات اور ڈائی کے درمیان محوری رگڑ بہت زیادہ بڑھ جاتا ہے، جس کے نتیجے میں کام سخت ہو جاتا ہے۔ اگر اسٹیل پائپ کا بعد میں تناؤ سے نجات کے لیے اینیلنگ ہیٹ ٹریٹمنٹ کا درجہ حرارت ناکافی ہے (جیسے کہ ٹیسٹ میں تقریباً 630 ℃ مقرر کیا گیا ہے) یا کوئی اینیلنگ نہیں ہے، تو سطح پر دراڑیں پیدا کرنا آسان ہے۔

نظریاتی حسابات کے مطابق (سب سے کم از سر نو دوبارہ ترتیب دینے کا درجہ حرارت ≈ 0.4×1350℃)، 20# سٹیل کا دوبارہ کرسٹلائزیشن درجہ حرارت تقریباً 610℃ ہے۔ اگر اینیلنگ کا درجہ حرارت دوبارہ ترتیب دینے والے درجہ حرارت کے قریب ہے تو، اسٹیل پائپ مکمل طور پر دوبارہ دوبارہ ترتیب دینے میں ناکام ہوجاتا ہے، اور کام کی سختی ختم نہیں ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں مواد کی پلاسٹکٹی خراب ہوتی ہے، رگڑ کے دوران دھات کا بہاؤ روکا جاتا ہے، اور دھات کی اندرونی اور بیرونی تہہ شدید متاثر ہوتی ہے۔ غیر مساوی طور پر درست شکل میں، اس طرح ایک بڑا محوری اضافی کشیدگی پیدا کرتا ہے. نتیجے کے طور پر، اسٹیل پائپ کی اندرونی سطح کی دھات کا محوری دباؤ اپنی حد سے تجاوز کر جاتا ہے، اس طرح دراڑیں پیدا ہوتی ہیں۔

5. نتیجہ
20# سیملیس سٹیل پائپ کی اندرونی دیوار پر ٹرانسورس دراڑیں ڈرائنگ کے دوران ناقص چکنا کرنے کے مشترکہ اثر اور انٹرمیڈیٹ اسٹریس ریلیف اینیلنگ ہیٹ ٹریٹمنٹ (یا اینیلنگ نہیں) کی وجہ سے ہوتی ہیں۔ ان میں، ناقص چکناہٹ بنیادی وجہ ہے، اور ناقص درمیانی تناؤ سے نجات کی اینیلنگ (یا اینیلنگ نہیں) معاون وجہ ہے۔ اسی طرح کے نقائص سے بچنے کے لیے، مینوفیکچررز کو چاہیے کہ وہ ورکشاپ آپریٹرز سے پروڈکشن میں پھسلن اور گرمی کے علاج کے عمل کے متعلقہ تکنیکی ضوابط پر سختی سے عمل کریں۔ اس کے علاوہ، چونکہ رولر باٹم لگاتار اینیلنگ فرنس ایک مسلسل اینیلنگ فرنس ہے، اگرچہ یہ آسان اور فوری لوڈ اور اتارنے کے لیے ہے، اس لیے فرنس میں مختلف خصوصیات اور سائز کے مواد کے درجہ حرارت اور رفتار کو کنٹرول کرنا مشکل ہے۔ اگر ضابطوں کے مطابق اس پر سختی سے عمل درآمد نہیں کیا جاتا ہے تو، اینیلنگ کا غیر مساوی درجہ حرارت یا بہت کم وقت کا سبب بننا آسان ہے، جس کے نتیجے میں ناکافی دوبارہ تشکیل پاتا ہے، جس سے بعد میں پیداوار میں نقائص پیدا ہوتے ہیں۔ لہذا، جو مینوفیکچررز ہیٹ ٹریٹمنٹ کے لیے رولر باٹم لگاتار اینیلنگ فرنس استعمال کرتے ہیں انہیں گرمی کے علاج کی مختلف ضروریات اور اصل آپریشنز کو کنٹرول کرنا چاہیے۔