مائع نائٹروجن -196℃ ہے، مائع آکسیجن اور مائع آرگون بھی اسی درجے میں ہیں۔ کاربن سٹیل اس درجہ حرارت پر شیشے کی طرح ٹوٹ جاتا ہے، جبکہ آسٹنائٹک سٹینلیس سٹیل (300 سیریز) میں واضح ٹفنیس-برٹلنس ٹرانزیشن نہیں ہوتا — یہی اس کے کم درجہ حرارت کے آلات کا اہم مواد بننے کی وجہ ہے۔
ایک جملے میں فیصلہ
-196℃ پر 304L یا 316L (کم کاربن گریڈ) استعمال کریں، عام 304/316 نہیں۔ جب میڈیم میں سنکنرن ہو (جیسے کلورین، سلفر) تو 316L استعمال کریں؛ خالص کم درجہ حرارت ذخیرہ و نقل (مائع نائٹروجن، مائع آکسیجن، مائع آرگون) کے لیے 304L کافی ہے۔ ویلڈ میں فیرائٹ کی مقدار کو قابو میں رکھا جائے، اور لازمی طور پر کم درجہ حرارت کے اثر ٹیسٹ سے تصدیق کی جائے۔
کم کاربن کیوں کلیدی ہے
آسٹنائٹ فیس-سینٹرڈ کیوبک ساخت ہے، سلپ سسٹم زیادہ ہیں، کم درجہ حرارت پر آسانی سے ٹوٹتا نہیں۔ لیکن اس برتری کے دو دشمن ہیں:
- کاربن: زیادہ کاربن دانے کی حدود میں کاربائیڈ بناتا ہے، ٹفنیس اور سنکنرن مزاحمت کم کرتا ہے، ویلڈنگ کے وقت سنسیٹائزیشن بھی ہوتی ہے؛ اس لیے کم درجہ حرارت کے آلات میں 304L / 316L (C ≤ 0.03%) استعمال ہوتا ہے؛
- فیرائٹ: آسٹنائٹک سٹینلیس سٹیل میں اگر زیادہ δ فیرائٹ باقی رہے (عام طور پر ویلڈ میں)، تو فیرائٹ فیز کم درجہ حرارت پر ٹوٹنے لگتا ہے اور دراڑ کا ذریعہ بنتا ہے۔ اس لیے ویلڈ میں فیرائٹ کی مقدار کو قابو میں رکھا جائے (عام طور پر کم رکھنا مطلوب ہے، مخصوص حد پروجیکٹ کی تکنیکی شرائط کے مطابق)۔
قبولیت میں کیا دیکھیں
- کم درجہ حرارت اثر ٹیسٹ: Charpy V نوچ، سروس درجہ حرارت (جیسے -196℃) پر اثر توانائی ماپیں۔ یہ کم درجہ حرارت کے آلات کا سب سے اہم قبولیت آئٹم ہے، صرف عام درجہ حرارت کی مکینیکل خصوصیات پر انحصار نہ کریں؛
- کیمیائی ترکیب: تصدیق کریں کہ L گریڈ ہے (C ≤ 0.03%)؛
- ویلڈ فیرائٹ: فیرائٹ میٹر یا میٹالوگرافی سے ماپیں، دیکھیں کہ تکنیکی شرائط کی اجازت شدہ حد میں ہے یا نہیں؛
- غیر تباہ کن جانچ: کم درجہ حرارت کے آلات میں عام طور پر RT/UT کی ضرورت ہوتی ہے، دراڑ جیسے نقائص کم درجہ حرارت پر تیزی سے پھیلتے ہیں۔
ویلڈنگ کے نکات
کم درجہ حرارت کے آلات میں ویلڈ اکثر سب سے کمزور حصہ ہوتا ہے:
- مطابق کم کاربن ویلڈنگ میٹریل استعمال کریں (ER308L / ER316L)؛
- ہیٹ ان پٹ اور انٹر پاس درجہ حرارت کو قابو میں رکھیں، دانوں کے موٹے ہونے سے بچیں؛
- ویلڈ کے بعد صاف کریں، پکلنگ اور پسیویشن کریں (آکسائیڈ سکیل سنکنرن کا نقطہ آغاز ہے)؛
- ضرورت ہو تو ویلڈ کے بعد سلوشن اینیلنگ کریں (اعلیٰ تقاضوں والے مقامات پر)، لیکن اخترتی کے کنٹرول کا خیال رکھیں۔
دیگر کم درجہ حرارت مواد سے موازنہ
- 9% نکل سٹیل: خاص طور پر LNG (-162℃) کے لیے، لاگت اور عمل کی ضروریات زیادہ، زیادہ تر بڑے ٹینکوں میں استعمال؛
- ایلومینیم الائے: کم درجہ حرارت پر ٹفنیس اچھی، وزن ہلکا، لیکن طاقت کم، ویلڈ جوائنٹ کی کارکردگی واضح طور پر کم ہوتی ہے؛
- آسٹنائٹک سٹینلیس سٹیل: -196℃ یا اس سے بھی کم پر استعمال ہو سکتا ہے، سنکنرن مزاحم، آسانی سے پروسیس ہوتا ہے، ویلڈ ہو سکتا ہے، چھوٹے اور درمیانے کم درجہ حرارت کے آلات اور پائپوں کا عام انتخاب۔
عام غلطیاں
- عام 304 کو 304L کی جگہ استعمال کرنا: کاربن زیادہ، ویلڈ اور ہیٹ افیکٹڈ زون کی ٹفنیس معیار پر پوری نہیں اترتی؛
- صرف عام درجہ حرارت پر ٹینسائل ٹیسٹ کرنا، کم درجہ حرارت پر اثر ٹیسٹ نہ کرنا — کم درجہ حرارت کے آلات کی قبولیت کا مرکز تو اثر ٹیسٹ ہی ہے؛
- ویلڈ میں فیرائٹ زیادہ ہونا (غلط ویلڈنگ میٹریل یا ناقص حفاظت)، کم درجہ حرارت پر دراڑ کا ذریعہ بننا؛
- میڈیم کے سنکنرن کو نظر انداز کرنا: مائع آکسیجن سسٹم تیل کی آلودگی کے لیے انتہائی حساس ہے (حفاظتی خطرہ)، 316L زیادہ محفوظ ہے؛
- سپورٹ ڈھانچے اور پائپ کے مواد میں عدم مطابقت، تھرمل توسیع و انقباض کے فرق سے اضافی تناؤ۔
ہمیں میڈیم، کم سے کم درجہ حرارت، حجم اور قابل اطلاق معیار بتائیں، ہم کم درجہ حرارت کے حالات کے مطابق گریڈ اور ویلڈنگ میٹریل کی تجاویز دیں گے، اور متعلقہ درجہ حرارت پر اثر ٹیسٹ کا ڈیٹا فراہم کر سکیں گے — کم درجہ حرارت کے آلات کی لاگت تقریباً پوری 'تصدیق' پر ہوتی ہے، مواد خود بڑا حصہ نہیں۔
