काटने और संभालने के दौरान स्टेनलेस स्टील पाइप के सिरे विकृत क्यों हो जाते हैं?

A स्टेनलेस स्टील पाइपमिल को सीधा, साफ और सहनशीलता के भीतर छोड़ सकते हैं, फिर अंडाकार, भड़कीले या दांतेदार सिरे के साथ निर्माण मेज पर पहुंच सकते हैं। ऐसा लगता है कि कुछ भी नहीं हुआ है, फिर भी अंत रेखा पर नहीं आएगा। इसका कारण शायद ही कोई एक घटना हो. यह आमतौर पर निर्माण के दौरान पाइप में बने तनाव, पाइप के कटने पर निकलने या जोड़े जाने वाले तनाव और भंडारण, उठाने और परिवहन के दौरान यांत्रिक क्षति का एक संयोजन है।

यह मार्गदर्शिका स्पष्ट भाषा में प्रत्येक कारण की व्याख्या करती है, काटने और संभालने के तरीकों की तुलना करती है, दिखाती है कि पतली दीवार वाला स्टेनलेस पाइप विशेष रूप से असुरक्षित क्यों है, और विरूपण को रोकने के लिए एक व्यावहारिक जांच सूची देता है। यह पाइप की अंडाकारता को मापने और फिट-अप समस्याओं को हल करने पर हमारे लेख का एक साथी है।

संक्षिप्त उत्तर: स्टेनलेस स्टील पाइप के सिरे चार मुख्य कारणों से विकृत होते हैं: गठन, वेल्डिंग, सीधा करने और गर्मी उपचार द्वारा अवशिष्ट तनाव को लॉक कर दिया जाता है; काटने के दौरान तनाव मुक्ति और क्लैम्पिंग बल; थर्मल कटिंग विधियों से गर्मी; और हैंडलिंग, स्टैकिंग और परिवहन के दौरान यांत्रिक क्षति। सिरे सबसे कमजोर होते हैं क्योंकि वे सबसे पहले तनाव मुक्त होने का स्थान होते हैं, पाइप का सबसे पतला-समर्थित हिस्सा होता है, और वह हिस्सा होता है जो टकरा जाता है, बंध जाता है और उठा लिया जाता है। पतली दीवार वाला पाइप सबसे अधिक प्रभावित होता है क्योंकि इसकी रिंग की कठोरता कम होती है। कोल्ड कटिंग का चयन करके विरूपण को रोकें, काटने के दौरान पाइप को अंदर और बाहर से सहारा दें, सिरों को कैप से सुरक्षित रखें, और स्टैक की ऊंचाई और स्ट्रैप दबाव को सीमित करें।

यह मार्गदर्शिका सामान्य तकनीकी जानकारी है. आपका खरीद आदेश, लागू मानक और योग्य प्रक्रियाएं नियंत्रित करती हैं कि क्या स्वीकार्य है।

स्टेनलेस स्टील पाइप के सिरे विकृत क्यों हो जाते हैं?

पाइप के सिरे चार ओवरलैपिंग कारणों से विकृत होते हैं: निर्माण के दौरान निर्मित तनाव, काटने के दौरान जारी या जोड़ा गया तनाव, थर्मल कटिंग से गर्मी, और हैंडलिंग के दौरान यांत्रिक क्षति। अंत वह है जहां चारों सबसे पहले दिखाई देते हैं।

तालिका 1. विकृत स्टेनलेस स्टील पाइप सिरों के पीछे चार कारण परिवार हैं।

ये कारण एक साथ जुड़ते हैं। कुछ अंतर्निर्मित अंडाकारता के साथ एक पतली दीवार वाली पाइप, एक शिकंजे में मजबूती से जकड़ी हुई, गर्म प्रक्रिया से काटी गई, और छह परतों की ऊंचाई पर खड़ी होकर गोल से बहुत दूर तक पहुंच सकती है, भले ही प्रत्येक चरण छोटा दिखता हो।

विनिर्माण कैसे तनाव और अंडाकारता को पाइप में बंद कर देता है?

प्रत्येक निर्माण और परिष्करण चरण में अवशिष्ट तनाव या अंडाकारता शामिल हो सकती है: गर्मी उपचार के बाद ठंडा निर्माण, वेल्डिंग, आकार देने वाले रोल, सीधा करना और शमन करना। पाइप गोल दिख सकता है, लेकिन तनाव दीवार में तब तक जमा रहता है जब तक कि कोई चीज उसे परेशान न कर दे।

अवशिष्ट तनाव वह तनाव है जो धातु को पैदा करने वाली ताकतों के हट जाने के बाद भी उसके अंदर रहता है। वेल्डेड पाइप में, वेल्ड पर तीव्र स्थानीय हीटिंग और शीतलन मजबूत तन्य तनाव पैदा करता है; एक इंजीनियरिंग संदर्भ नोट करता है कि वेल्ड सिकुड़न से स्थानीय तनाव उपज तनाव से कई गुना अधिक हो सकता है। कोल्ड-वर्क्ड पाइप में, आंतरिक और बाहरी परतों के बीच असमान प्लास्टिक विरूपण गैर-समान तनाव का कारण बनता है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, विशेष रूप से, ठंड में काम करने पर तेजी से ताकत हासिल करता है, इसलिए फॉर्मिंग और मशीनिंग संचालन कई अन्य स्टील्स की तुलना में अधिक तनाव में रहता है।

बाद के चरण विकृति जोड़ सकते हैं. स्टेनलेस टयूबिंग के लिए एक प्रकाशित विनिर्देश में कहा गया है कि पतली दीवार वाली ट्यूब आमतौर पर अंतिम एनीलिंग, स्ट्रेटनिंग या दोनों के दौरान महत्वपूर्ण अंडाकारता विकसित करती हैं। रोल स्ट्रेटनिंग को स्टेनलेस ट्यूबों पर परिमित तत्व अध्ययन द्वारा अवशिष्ट क्रॉस-सेक्शन ओवलाइज़ेशन को छोड़ने के लिए दिखाया गया है, और बड़ी पतली दीवार वाले पाइपों पर शोध से पता चलता है कि यदि परिधि के चारों ओर अवशिष्ट तनाव एक समान नहीं है, तो तनाव धीरे-धीरे जारी होने के कारण अंडाकारता बढ़ जाती है। शमन एक और स्रोत जोड़ता है: बड़े व्यास वाली पतली दीवार वाली पाइप थर्मल तनाव से गैर-समान रूप से विकृत हो जाती है।

तालिका 2. विनिर्माण चरण जो अंडाकारता या तनाव को स्टेनलेस स्टील पाइप में लॉक कर सकते हैं। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील में अवशिष्ट तनाव से राहत के लिए सॉल्यूशन एनीलिंग मुख्य मार्ग है।

ताप उपचार मानक उपाय है. स्टेनलेस स्टील्स में तनाव राहत की एक प्रकाशित समीक्षा में कहा गया है कि पर्याप्त तनाव राहत उत्पन्न करने के लिए, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को 900 डिग्री से ऊपर गर्म किया जाना चाहिए, और प्रकार 316 और 316L के लिए अनुशंसित एनील लगभग 1,038 डिग्री और 1,120 डिग्री के बीच है। फिर भी, इसके बाद होने वाली कूलिंग और हैंडलिंग से विकृति दोबारा उत्पन्न हो सकती है, यही कारण है कि सभी विनिर्माण चरणों के बाद और फिर से काटने के बाद माप लिया जाना चाहिए।

काटने से पाइप के सिरे का आकार क्यों बदल जाता है?

काटने से आंतरिक तनाव का संतुलन बिगड़ जाता है, क्लैम्पिंग और उपकरण बल बढ़ जाता है, और, थर्मल तरीकों से, गर्मी बढ़ जाती है। पाइप का सिरा सबसे कम नियंत्रित भाग है, इसलिए यह सबसे पहले चलता है।

एक लूप में बंधे एक फैले हुए रबर बैंड के बारे में सोचें: यह तब तक अपना आकार बनाए रखता है जब तक आप इसे नहीं काटते, और फिर यह खुल जाता है। आंतरिक तनाव वाला एक पाइप छोटे पैमाने पर उसी तरह व्यवहार करता है। जब कोई कट उस सामग्री को छोड़ता है जो तनाव को नियंत्रित कर रही थी, तो सिरा खुल सकता है, भड़क सकता है या अंडाकार हो सकता है। एक मिल की ओवलिटी गाइड में कहा गया है कि काटने से स्थानीय स्तर पर अवशिष्ट तनाव निकलता है, जो एक कारण है कि विरूपण पाइप के सिरों पर केंद्रित होता है। वेल्डेड संरचनाओं पर शोध इस बात की पुष्टि करता है कि काटने से वेल्ड के साथ कुछ दूरी पर अवशिष्ट तनाव का पुनर्वितरण होता है।

काटने के उपकरण भी बल जोड़ते हैं। वीज़ और चेन क्लैंप पतली दीवारों को निचोड़ते हैं। बैंड आरी और अपघर्षक पहिये पाइप की दीवार पर दबाव डालते हैं। एक कक्षीय कटिंग गाइड की रिपोर्ट है कि पतली दीवार वाली स्टेनलेस टयूबिंग बैंड सॉ के दबाव में विकृत हो जाती है जब तक कि इसे बहुत सावधानी से नहीं संभाला जाता है, और अपघर्षक पहियों से दीवार के विरूपण का खतरा होता है। गर्मी एक तीसरा प्रभाव जोड़ती है: स्टेनलेस स्टील में कम तापीय चालकता होती है, इसलिए गर्मी कट के पास रहती है, और कार्बन स्टील की तुलना में विस्तार दर अधिक होती है, इसलिए स्थानीय संकोचन बल बड़े होते हैं।

कौन सी काटने की विधि स्टेनलेस स्टील पाइप के सिरों को सबसे कम विकृत करती है?

शीत काटने के तरीके (कक्षीय शीत आरी या पाइप कटर, उचित समर्थन के साथ बैंड आरी, और वॉटरजेट) कम से कम थर्मल विरूपण का कारण बनते हैं, और कक्षीय आरी पतली दीवार के लिए सर्वोत्तम हैं। लेजर कटिंग से पतली दीवार पर सबसे कम गर्मी का प्रभाव पड़ता है। प्लाज़्मा और अपघर्षक काटने से गर्मी या संदूषण बढ़ता है और आमतौर पर इसे वापस पीसने की आवश्यकता होती है।

तालिका 3. स्टेनलेस स्टील पाइप की तुलना में काटने के तरीके। संवेदीकरण जोखिम लगभग 425-870 डिग्री रेंज में गर्म किए गए ऑस्टेनिटिक ग्रेड पर लागू होता है।

सबसे अच्छी विधि दीवार की मोटाई, आयतन और निम्नलिखित पर निर्भर करती है। डाउनस्ट्रीम में ऑर्बिटल वेल्डिंग के साथ कोड-गुणवत्ता वाले स्टेनलेस कार्य के लिए, आमतौर पर कोल्ड ऑर्बिटल कटिंग की सिफारिश की जाती है। भारी दीवार और उच्च आयतन के लिए, ग्राइंड-बैक वाला प्लाज़्मा आम है। प्रत्येक मामले में, काटने के बाद सिरे को साफ करें, साफ़ करें और फिर से मापें।

हैंडलिंग और परिवहन विकृत पाइप कैसे समाप्त होता है?

सिरे संकेंद्रित भार से क्षतिग्रस्त हो जाते हैं: सिरों पर तार रस्सियाँ और हुक, फोर्कलिफ्ट टाइन, गिरा हुआ या खींचा हुआ पाइप, अधिक टाइट पट्टियाँ, और भारी स्टैकिंग जो निचली परतों को निचोड़ती है। पतली दीवार वाले पाइप को सबसे अधिक नुकसान होता है क्योंकि इसमें भार का विरोध करने के लिए थोड़ी कठोरता होती है।

तालिका 4. पाइप के सिरों को विकृत या क्षतिग्रस्त करने वाली प्रथाओं को संभालना, और बेहतर विकल्प।

स्टील पाइप के लिए पैकिंग नियम पतली दीवार वाले स्टेनलेस पाइप को एक विशेष मामले के रूप में मानते हैं: प्रकाशित आवश्यकताओं में ध्यान दिया गया है कि 3% से कम दीवार-से-व्यास अनुपात वाले स्टेनलेस पाइप को एक विशेष तरीके से बंडल किया जाना चाहिए या कंटेनर में पैक किया जाना चाहिए, और पाइप और स्टील पट्टियों या तारों के बीच सुरक्षात्मक सामग्री के साथ परिवहन, लोडिंग और अनलोडिंग के दौरान विरूपण से बचने के लिए बड़े व्यास वाले स्टेनलेस पाइप के दोनों सिरों पर समर्थन होना चाहिए।

पतली दीवार वाले स्टेनलेस पाइप अधिक प्रभावित क्यों होते हैं?

पतली दीवार वाले पाइप में व्यास-से-दीवार का अनुपात अधिक होता है और इसलिए रिंग की कठोरता कम होती है। यह आसानी से विकृत हो जाता है, अवशिष्ट तनाव रखता है जो अंडाकारता के रूप में दिखाई देता है, और विकृत रहता है। स्टेनलेस पाइप अक्सर पतली दीवार वाला होता है, इसलिए यह कई कार्बन स्टील पाइपों की तुलना में अधिक खुला होता है।

मुख्य संख्या डी/टी है, बाहरी व्यास को दीवार की मोटाई से विभाजित किया जाता है। बड़े डी/टी वाले पाइप में एक पतला खोल होता है, जैसे किसी पेय पदार्थ की तुलना मोटे पाइप से की जा सकती है। इसे मामूली स्थानीय भार से कुचला जा सकता है। एक मिल गाइड अंडाकारता के चार मुख्य कारणों में उच्च डी/टी अनुपात को सूचीबद्ध करता है, साथ ही गठन के बाद असमान शीतलन, आकार-रोल अंतर भिन्नता, और स्टैकिंग दबाव, और नोट करता है कि अंडाकारता बड़े-व्यास, पतली दीवार वाले पाइप पर सबसे अधिक दिखाई देती है, वही पाइप जो यार्ड में सबसे अधिक स्टैक्ड होता है।

स्टेनलेस स्टील पाइपिंग सिस्टम आमतौर पर 5S और 10S जैसे पतले शेड्यूल का उपयोग करते हैं। एक उदाहरण के रूप में (मेमोरी से नाममात्र आयाम, ASME B36.19 के विरुद्ध जांच की जाने वाली), 6-इंच शेड्यूल 10S पाइप का बाहरी व्यास 168.3 मिमी और दीवार लगभग 3.4 मिमी है, जो लगभग 50 का डी/टी देता है; 12-इंच शेड्यूल 10एस का डी/टी लगभग 70 है। विशिष्टताएँ इसे पहचानती हैं: एएसटीएम टयूबिंग और पाइप नियम पतली दीवार वाले उत्पाद को बाहरी व्यास के 3% या उससे कम की दीवार के रूप में परिभाषित करते हैं और इसके लिए अतिरिक्त अंडाकारता की अनुमति देते हैं, यह ध्यान में रखते हुए कि सामान्य व्यास सहनशीलता पतली दीवार वाली ट्यूबों में अपेक्षित अंडाकारता को कवर करने के लिए पर्याप्त नहीं है।

भौतिक गुण समस्या को बढ़ाते हैं। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील खराब तरीके से गर्मी का संचालन करता है और कार्बन स्टील की तुलना में अधिक फैलता है, इसलिए काटने या वेल्डिंग से निकलने वाली गर्मी इसे अधिक विकृत करती है। यह तेजी से कठोर भी होता है, इसलिए विकृत सिरे को वापस आकार में लाने से कठोरता बढ़ सकती है और दरार पड़ सकती है। निकल मिश्र धातु और डुप्लेक्स ग्रेड में आम तौर पर उच्च उपज शक्ति होती है, इसलिए वे बनाने या सीधा करने के बाद अधिक वापस आ सकते हैं और पुन: गोलाई का विरोध कर सकते हैं।

क्या अंत को काटने से विकृति दूर हो जाएगी?

यह कारण पर निर्भर करता है। वापस काटने से स्थानीय हैंडलिंग क्षति, जैसे डेंट और मुड़े हुए सिरे दूर हो जाते हैं, लेकिन यह पाइप के साथ अवशिष्ट तनाव से आने वाली अंडाकारता को दूर नहीं करता है। पतली दीवार वाली ट्यूबिंग में, एक छंटनी वाला सिरा आम तौर पर मूल सिरे के समान अंडाकारता दिखाता है।

चूँकि ट्यूब की लंबाई के साथ अवशिष्ट तनाव काफी समान होता है, पतली दीवार वाली ट्यूबिंग के लिए एक ओवलिटी गाइड नोट करता है कि एक सिरे को एक चौथाई इंच या उससे अधिक काटने से ओवलिटी में उल्लेखनीय सुधार होने की संभावना नहीं है, और नया सिरा मूल के समान ओवलिटी प्रदर्शित करेगा। इसके विपरीत, किसी गिरे हुए पाइप से आया गड्ढा या किसी स्ट्रैप का चपटा सिरा स्थानीय होता है, इसलिए क्षतिग्रस्त क्षेत्र को पीछे से काटने से मदद मिलती है। यही कारण है कि पाइप काटने से पहले कारण की पहचान करना मायने रखता है।

तालिका 5. कब ट्रिमिंग से मदद मिलती है और कब नहीं।

आप विकृत पाइप सिरे के कारण का निदान कैसे कर सकते हैं?

देखें कि विकृति कहां है, इसका आकार कैसा है और क्या यह काटने के बाद दिखाई देता है। स्थानीय डेंट हैंडलिंग की ओर इशारा करते हैं; अंडाकार सिरे जो काटने के ठीक बाद दिखाई देते हैं, अवशिष्ट तनाव या क्लैम्पिंग की ओर इशारा करते हैं; विकृत, बदरंग सिरे गर्मी की ओर इशारा करते हैं।

तालिका 6. विकृत स्टेनलेस स्टील पाइप सिरों के लिए त्वरित निदान मार्गदर्शिका।

आप काटने और संभालने के दौरान अंतिम विकृति को कैसे रोक सकते हैं?

प्रत्येक चरण में विरूपण को रोकें: खरीद पर गोलाई निर्दिष्ट करें और सत्यापित करें, काटने के दौरान पाइप का समर्थन करें, पतली दीवार के लिए ठंडी विधि चुनें, सिरों की रक्षा करें और उन्हें कैप करें, स्टैकिंग और स्ट्रैप दबाव को सीमित करें, और काटने के बाद फिर से मापें।

तालिका 7. आपूर्ति श्रृंखला में रोकथाम चेकलिस्ट।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

स्टेनलेस स्टील पाइप काटने के बाद गोल से बाहर क्यों हो जाता है?

क्योंकि कट विनिर्माण के दौरान बंद अवशिष्ट तनाव को मुक्त करता है, और क्योंकि क्लैंप और काटने के उपकरण बल जोड़ते हैं। सिरा पाइप का सबसे कम नियंत्रित भाग है, इसलिए यह पहले चलता है।

पतली दीवार वाले स्टेनलेस स्टील पाइप के लिए कौन सी काटने की विधि सर्वोत्तम है?

कोल्ड कटिंग, विशेष रूप से एक कक्षीय कोल्ड आरी, पतली दीवार पर सबसे कम विरूपण का कारण बनती है। लेज़र कटिंग से पतली दीवार पर संकीर्ण ताप प्रभाव भी पड़ता है, जबकि अपघर्षक पहिये और धीमी प्लाज़्मा कटिंग में अधिक जोखिम होता है।

क्या पाइप के सिरे को काटने से अंडाकारता ठीक हो जाती है?

केवल तभी जब विकृति स्थानीय क्षति हो। पतली दीवार वाले पाइप में अवशिष्ट तनाव के कारण होने वाली अंडाकारता के लिए, नया सिरा आमतौर पर समान अंडाकारता दिखाता है।

पतली दीवार वाला पाइप अधिक आसानी से विकृत क्यों हो जाता है?

इसमें उच्च व्यास-से-दीवार अनुपात और कम रिंग कठोरता है, इसलिए यह छोटे भार के तहत विकृत हो जाता है और अवशिष्ट तनाव को अंडाकार के रूप में रखता है। विनिर्देश 3% या उससे कम व्यास की दीवारों के लिए अतिरिक्त अंडाकारता की अनुमति देकर इसे पहचानते हैं।

विरूपण से बचने के लिए स्टेनलेस स्टील पाइप को कैसे संग्रहित किया जाना चाहिए?

स्तर पर, गद्देदार समर्थन, जमीन से ऊपर, अंत कैप के साथ, सीमित स्टैक ऊंचाई, गद्देदार स्लिंग और फोर्कलिफ्ट टाइन, पट्टियों के नीचे सुरक्षात्मक पैड, और कार्बन स्टील से अलग।

क्या प्लाज्मा कटिंग से निकलने वाली गर्मी स्टेनलेस पाइप को नुकसान पहुंचा सकती है?

हाँ। प्लाज्मा काटने से एक गर्मी-प्रभावित क्षेत्र निकल जाता है जिसे मोटी दीवारों पर फिट-अप या वेल्डिंग से पहले वापस पीसना चाहिए, और अत्यधिक गर्मी लगभग 425-870 डिग्री रेंज में ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को संवेदनशील बना सकती है।