ASTM B163 হল একটি বহুলভাবে স্বীকৃত স্ট্যান্ডার্ড যা বিজোড় নিকেল এবং নিকেল-অ্যালয় কন্ডেন্সার এবং হিট-এক্সচেঞ্জার টিউবগুলির জন্য, যা উচ্চ-তাপমাত্রা এবং ক্ষয়কারী পরিবেশের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই স্ট্যান্ডার্ডে নির্দিষ্ট করা অ্যালয়গুলির মধ্যে, N02200 (বাণিজ্যিকভাবে বিশুদ্ধ নিকেল গ্রেড 200) তার ব্যতিক্রমী জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং যান্ত্রিক অখণ্ডতার কারণে একটি বহুমুখী উপাদান হিসাবে আলাদা। এই নিবন্ধটি ASTM B163 N02200 বিজোড় টিউবগুলির একটি বিস্তারিত ওভারভিউ প্রদান করে, যার মধ্যে রয়েছে তাদের গঠন, বৈশিষ্ট্য, উৎপাদন প্রক্রিয়া এবং মূল অ্যাপ্লিকেশনগুলি।
উপাদান গঠন এবং শ্রেণীবিভাগ
ASTM B163 N02200 বাণিজ্যিকভাবে বিশুদ্ধ নিকেল হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে যার সর্বনিম্ন নিকেল উপাদান 99.0% (ওজন অনুসারে), যা এটিকে উপলব্ধ সবচেয়ে পরিশোধিত নিকেল গ্রেডগুলির মধ্যে একটি করে তোলে। খাদটির রাসায়নিক গঠনকে অমেধ্যতা কমাতে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়, যা ধারাবাহিক কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে। মূল উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে:
নিকেল (Ni): ≥99.0% (সাধারণত 99.2–99.8%)
কার্বন (C): ≤0.15% (কার্বাইড বৃষ্টিপাত কমাতে)
ম্যাঙ্গানিজ (Mn): ≤0.35% (কাজের ক্ষমতা বাড়ায়)
আয়রন (Fe): ≤0.40% (চিহ্নিত অশুদ্ধতা)
সিলিকন (Si): ≤0.35% (চিহ্নিত অশুদ্ধতা)
সালফার (S) এবং ফসফরাস (P): ≤0.015% প্রতিটি (ভঙ্গুরতা কমায়)।
এই উচ্চ-বিশুদ্ধতার গঠন N02200-কে অন্যান্য নিকেল খাদ (যেমন, Ni-Cu বা Ni-Cr খাদ) থেকে আলাদা করে এবং এর অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলির ভিত্তি তৈরি করে।
ASTM B163 N02200 বিজোড় টিউবগুলির মূল বৈশিষ্ট্য
1. জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা
N02200-এর প্রধান সুবিধা হল বিস্তৃত ক্ষয়কারী মাধ্যমের বিরুদ্ধে এর অসামান্য প্রতিরোধ ক্ষমতা, যার মধ্যে রয়েছে:
নিরপেক্ষ এবং ক্ষারীয় দ্রবণ: 100°C (212°F) পর্যন্ত তাপমাত্রায় সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH), পটাসিয়াম হাইড্রোক্সাইড (KOH), এবং অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NH₄OH)-এর প্রতিরোধী।
অ-অক্সিডাইজিং অ্যাসিড: কম ঘনত্বে (≤10%) লঘু সালফিউরিক অ্যাসিড (H₂SO₄) এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড (HCl)-এর চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা দেখায়।
ক্লোরাইড-যুক্ত পরিবেশ: সমুদ্রের জল এবং ব্রিনে পিটিং এবং ক্রেভিস ক্ষয় প্রতিরোধ করে, যদিও অ্যালয় 625-এর মতো উচ্চ-নিকেল খাদগুলির চেয়ে কম প্রতিরোধী।
উচ্চ-তাপমাত্রার জারণ: 600°C (1112°F) পর্যন্ত বাতাসে স্থিতিশীলতা বজায় রাখে, একটি প্যাসিভ অক্সাইড স্তর তৈরি করে যা আরও অবনতিকে বাধা দেয়।
এর জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা এটিকে রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণের জন্য আদর্শ করে তোলে, যেখানে আক্রমনাত্মক তরলের সংস্পর্শে আসা সাধারণ।
2. যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
N02200 বিস্তৃত তাপমাত্রা জুড়ে শক্তিশালী যান্ত্রিক শক্তি বজায় রাখে, যা চাহিদাপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে কাঠামোগত অখণ্ডতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ:
দীর্ঘতা: ≥30% (গঠন এবং বাঁকানোর জন্য ভাল নমনীয়তা নির্দেশ করে)।
কঠোরতা: 95–120 এর ব্রিনেল কঠোরতা (HBW), যা ঠান্ডা কাজের মাধ্যমে বাড়ানো যেতে পারে তবে সাধারণত নমনীয়তা পুনরুদ্ধার করার জন্য অ্যানিল করা হয়।
ঠান্ডা কাজ (যেমন, রোলিং, অঙ্কন) শক্তি বাড়ায় তবে কাজের শক্তকরণ ঘটাতে পারে, যার জন্য স্ট্রেস উপশম করার জন্য পরবর্তী অ্যানিলিং (700–870°C/1292–1598°F) প্রয়োজন।
3. তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা
প্রায় বিশুদ্ধ ধাতু হিসাবে, N02200 চমৎকার তাপ পরিবাহিতা (~90 W/m·K at 20°C) প্রদর্শন করে, যা এটিকে তাপ স্থানান্তর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। এর বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা (~14.3 MS/m at 20°C) এছাড়াও বেশি, যদিও টিউব অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে কম ব্যবহৃত হয়।
4. তৈরি করার বৈশিষ্ট্য
N02200 অত্যন্ত নমনীয় এবং ঢালাইযোগ্য:
গঠন: এমনকি ঘরের তাপমাত্রায় ফাটল ছাড়াই বাঁকানো, প্রসারিত বা গভীর-অঙ্কন করা যেতে পারে।
ঢালাই: গ্যাস টাংস্টেন আর্ক ওয়েল্ডিং (GTAW/TIG), গ্যাস মেটাল আর্ক ওয়েল্ডিং (GMAW/MIG), এবং প্রতিরোধের ঢালাইয়ের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বজায় রাখতে ENi-1 (AWS A5.14) এর মতো ফিলার ধাতুগুলির সুপারিশ করা হয়।
ASTM B163 N02200 বিজোড় টিউবগুলির উৎপাদন প্রক্রিয়া
মাত্রিক নির্ভুলতা, অভিন্নতা এবং যান্ত্রিক অখণ্ডতা নিশ্চিত করার জন্য বিজোড় টিউবগুলি একটি বহু-পদক্ষেপ প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি করা হয়:
গলানো এবং ঢালাই: অমেধ্যতা কমাতে উচ্চ-বিশুদ্ধতার নিকেল (≥99.0%) বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস (EAFs) বা ভ্যাকুয়াম ইন্ডাকশন ফার্নেস (VIFs)-এ গলানো হয়। গলিত ধাতুগুলিকে বিললেট বা ইঙ্গটগুলিতে ঢালাই করা হয়।
গরম এক্সট্রুশন/ছিদ্র করা: বিললেটগুলিকে 1100–1250°C (2012–2282°F) পর্যন্ত উত্তপ্ত করা হয় এবং একটি ফাঁপা শেল তৈরি করতে একটি ম্যান্ড্রেল ব্যবহার করে ছিদ্র করা হয়, তারপরে পছন্দসই বাইরের ব্যাস অর্জনের জন্য একটি ডাইয়ের মাধ্যমে এক্সট্রুশন করা হয়।
ঠান্ডা অঙ্কন/রোলিং: ফাঁপা শেলটিকে প্রাচীরের বেধ কমাতে এবং পৃষ্ঠের ফিনিস উন্নত করতে ডাইগুলির একটি সিরিজের মাধ্যমে টানা হয় বা ম্যান্ড্রেল ব্যবহার করে রোল করা হয়। চূড়ান্ত মাত্রাগুলিতে পৌঁছানোর জন্য একাধিক পাস প্রয়োজন হতে পারে।
অ্যানিলিং: ঠান্ডা করার পরে, টিউবগুলিকে অভ্যন্তরীণ চাপ উপশম করতে এবং নমনীয়তা পুনরুদ্ধার করতে একটি নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে (যেমন, হাইড্রোজেন বা আর্গন) 700–870°C (1292–1598°F) এ অ্যানিল করা হয়।
ফিনিশিং: টিউবগুলি সোজা করা হয়, দৈর্ঘ্যে কাটা হয় এবং পৃষ্ঠের চিকিত্সা করা হয় (যেমন, পিকলিং, প্যাসিভেশন) অক্সাইড অপসারণ এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য। চূড়ান্ত পরিদর্শনে নন-ডিসট্রাকটিভ টেস্টিং (NDT) অন্তর্ভুক্ত থাকে যেমন ত্রুটি সনাক্ত করার জন্য আল্ট্রাসনিক বা এডি কারেন্ট টেস্টিং।
ASTM B163 N02200 বিজোড় টিউবগুলির অ্যাপ্লিকেশন
জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং যান্ত্রিক শক্তির অনন্য সমন্বয়ের কারণে, ASTM B163 N02200 বিজোড় টিউবগুলি কঠোর পরিবেশে নির্ভরযোগ্য কর্মক্ষমতা প্রয়োজন এমন শিল্পগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়:
রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ: কস্টিক সোডা, জৈব অ্যাসিড এবং নিরপেক্ষ লবণ দ্রবণ পরিচালনা করার জন্য হিট এক্সচেঞ্জার, কন্ডেন্সার এবং রিঅ্যাক্টরগুলিতে ব্যবহৃত হয়। ক্লোরাইড-প্ররোচিত স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং (SCC) এর প্রতিরোধ ক্ষমতা তাদের ব্রাইন সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
বিদ্যুৎ উৎপাদন: বাষ্প জেনারেটর, কন্ডেন্সার এবং কুলিং সিস্টেমে নিযুক্ত করা হয় যেখানে উচ্চ-তাপমাত্রার জল/বাষ্প প্রতিরোধ ক্ষমতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এগুলিauxiliary heat exchangers-এর জন্য পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।
মহাকাশ এবং মেরিন ইঞ্জিনিয়ারিং: হালকা প্রকৃতির (ঘনত্ব ~8.9 g/cm³) এবং সামুদ্রিক পরিবেশের জারা প্রতিরোধের কারণে নিষ্কাশন ব্যবস্থা, জ্বালানী লাইন এবং সমুদ্র-জল-শীতল উপাদানগুলিতে প্রয়োগ করা হয়।
ইলেকট্রনিক্স এবং সেমিকন্ডাক্টর: প্লেটিং ট্যাঙ্ক, ইলেক্ট্রোড অ্যাসেম্বলি এবং উচ্চ-বিশুদ্ধতা তরল হ্যান্ডলিং সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়, দূষণ এড়াতে তাদের জড়তা ব্যবহার করে।
খাদ্য ও ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্প: প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামগুলিতে (যেমন, বাষ্পীভবনকারী, নির্বীজনকারী) ব্যবহৃত হয় যেখানে পরিষ্কার করার এজেন্টগুলির প্রতিরোধ এবং স্বাস্থ্যবিধি মানগুলির সাথে সম্মতি (যেমন, FDA) অপরিহার্য।
উপসংহার
ASTM B163 N02200 বিজোড় টিউবগুলি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপকরণ প্রকৌশলের একটি ভিত্তি তৈরি করে যা উচ্চতর জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং যান্ত্রিক নির্ভরযোগ্যতার দাবি করে। তাদের উচ্চ-বিশুদ্ধতার নিকেল গঠন, সুনির্দিষ্ট উত্পাদন প্রক্রিয়ার সাথে মিলিত, রাসায়নিক রিঅ্যাক্টর থেকে মহাকাশ ব্যবস্থা পর্যন্ত চরম পরিবেশে ধারাবাহিক কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে। শিল্পগুলি যখন স্থায়িত্ব এবং দক্ষতার অগ্রাধিকার দিতে থাকে, তখন গুরুত্বপূর্ণ অবকাঠামোতে N02200 টিউবগুলির ভূমিকা অপরিহার্য থাকে।প্রকৌশলী এবং সংগ্রহ বিশেষজ্ঞদের জন্য, দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনাল সাফল্যের জন্য সঠিক উপাদান নির্বাচন করার জন্য ASTM B163 N02200 বিজোড় টিউবগুলির বৈশিষ্ট্য এবং ক্ষমতা বোঝা গুরুত্বপূর্ণ।