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तांबे-निकल फ्लैंग्स का व्यापक रूप से समुद्री इंजीनियरिंग, रासायनिक उद्योग, जहाज निर्माण और समुद्री जल उपचार में उपयोग किया जाता है। उनके उत्पाद फायदे मुख्य रूप से संक्षारण प्रतिरोध में निहित हैं,यांत्रिक गुण, प्रसंस्करण क्षमता और समग्र लागत-प्रभावशीलता, जैसा कि नीचे विस्तार से बताया गया हैः
1समुद्री जल और क्लोराइड जंग के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध
समुद्री जल के व्यापक संक्षारण के प्रतिरोधः तांबा-निकल मिश्र धातु (जैसे Cu-Ni 90/10, 70/30) समुद्री जल के संपर्क में आने पर अपनी सतह पर तांबे के ऑक्साइड (Cu2O) निष्क्रियता फिल्म की एक घनी परत बनाते हैं,क्लोराइड आयनों के प्रवेश को प्रभावी ढंग से रोकने के लिए। वार्षिक संक्षारण दर आमतौर पर <0.05 मिमी, कार्बन स्टील (0.1 ¢ 0.5 मिमी/वर्ष) और साधारण स्टेनलेस स्टील (0.05 ¢ 0.2 मिमी/वर्ष) की तुलना में बहुत कम है।उदाहरण के लिए, जहाजों के समुद्री जल पाइप सिस्टम में, तांबा-निकल फ्लैंग्स 20 से अधिक वर्षों तक बिना बदले समुद्री पानी के सीधे संपर्क में काम कर सकते हैं, जबकि कार्बन स्टील के फ्लैंग्स,यहां तक कि जंग प्रतिरोधी कोटिंग्स के साथ, पांच वर्ष के भीतर छिद्र विकसित हो सकते हैं।
पिटिंग संक्षारण और तनाव संक्षारण के प्रतिरोध: कपर-निकल मिश्र धातुओं में क्लोराइड-आयन वातावरण में लगभग कोई पिटिंग संक्षारण नहीं होता है (पिटिंग क्षमता > +0.2 वी बनामSCE) और क्लोराइड-प्रेरित तनाव संक्षारण क्रैकिंग (SCC) के प्रति प्रतिरक्षित हैं316L स्टेनलेस स्टील की तुलना में, जो समुद्र के पानी के वातावरण में दरार संक्षारण के कारण अभी भी विफल हो सकता है, तांबे-निकल फ्लैंज सील सतहों का संक्षारण नगण्य है।
सल्फाइड और बायोफॉउलिंग के प्रतिरोधः तांबे के आयनों में प्राकृतिक जीवाणुरोधी गुण होते हैं, जो समुद्री जल में सूक्ष्मजीवों (जैसे कि बार्नकल और शैवाल) के लगाव को रोकते हैं और बायोफॉउलिंग को कम करते हैं।अतिरिक्त, तेल और गैस वातावरण में H2S युक्त, तांबा-निकल मिश्र धातुओं सल्फाइड तनाव क्रैकिंग (SSC) के अधीन होने की संभावना नहीं है,कार्बन स्टील और कम मिश्र धातु वाले स्टील को ऐसे वातावरण में अतिरिक्त संक्षारण अवरोधक उपचार की आवश्यकता होती है।.
उत्कृष्ट यांत्रिक गुण और तापमान प्रतिरोध
शक्ति और कठोरता का संतुलन: तांबा-निकल मिश्र धातुओं में 300-450 एमपीए की तन्यता शक्ति और 30% से अधिक की लम्बाई दर होती है, जो उच्च शक्ति और प्रभाव कठोरता को जोड़ती है। उदाहरण के लिए,क्यू-नी 70/30 फ्लैंज -196°C पर अच्छी कठोरता बनाए रखते हैं, उन्हें तरलीकृत प्राकृतिक गैस (एलएनजी) प्राप्त करने वाले टर्मिनलों में कम तापमान वाले समुद्री जल प्रणालियों के लिए उपयुक्त बनाता है; इसके विपरीत,कार्बन स्टील कम तापमान पर भंगुर हो जाता है और सामान्य उपचार की आवश्यकता होती है.
मध्यम तापमान वातावरण में स्थिरता: तांबा-निकल मिश्र धातु का उपयोग 200~300°C के तापमान पर 10 प्रतिशत से कम की ताकत में कमी के साथ लंबे समय तक किया जा सकता है।उन्हें हीट एक्सचेंजर और समुद्री जल हीटिंग पाइप जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनानाइसके विपरीत, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील में 300°C से अधिक तापमान पर कार्बाइड वर्षा के कारण अंतरग्रंथिगत संक्षारण हो सकता है, जबकि तांबा-निकल मिश्र धातुओं में यह जोखिम नहीं है।
3उत्कृष्ट मशीनिंग और वेल्डिंग प्रदर्शन
ढालना और मशीनिंग गुण: तांबा-निकल मिश्र धातुओं में अच्छी प्लास्टिसिटी होती है और इन्हें ठंडे झुकने, गर्म फोर्जिंग और अन्य प्रक्रियाओं के माध्यम से बनाया जा सकता है।वे आसानी से काम कठोरता के अधीन नहीं हैं (काम कठोरता सूचकांक < 0.3), और उनकी मशीनिंग दक्षता डुप्लेक्स स्टील और निकेल आधारित मिश्र धातुओं से अधिक है।समुद्री तांबे-निकेल के फ्लैंग्स को सीधे कोल्ड प्रेसिंग के माध्यम से जटिल फिटिंग में निर्मित किया जा सकता हैजबकि डुप्लेक्स स्टील को दरार से बचने के लिए विरूपण नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
व्यापक वेल्डिंग अनुकूलन क्षमता: तांबा-निकल मिश्र धातुओं को TIG, MIG, और मैनुअल आर्क वेल्डिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके वेल्डेड किया जा सकता है। कोई विशेष पूर्व-गर्म या वेल्डिंग के बाद गर्मी उपचार की आवश्यकता नहीं है,और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र में भंगुरता या अंतरग्रंथिगत संक्षारण नहीं हैनिकेल आधारित मिश्र धातुओं (जैसे इनकोनेल 625) की तुलना में, जिन्हें वेल्डिंग के दौरान इंटरपास तापमान के सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है, प्रक्रिया की कठिनाई काफी कम हो जाती है।
4थर्मल कंडक्टिविटी और आर्थिक लाभ
उच्च ताप प्रवाहकता दक्षता: तांबा-निकल मिश्र धातुओं की ताप प्रवाहकता 16W/mK तक पहुंचती है, जो 316L स्टेनलेस स्टील (16W/mK) की तुलना में लगभग 1.5 गुना है।उन्हें तेजी से गर्मी अपव्यय या गर्मी विनिमय की आवश्यकता अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाने (ईउदाहरण के लिए, समुद्री जल कूलर फ्लैंग्स), जिससे थर्मल तनाव एकाग्रता कम हो जाती है।
लागत-प्रभावशीलता और जीवन काल: तांबा-निकल मिश्र धातु कार्बन स्टील और साधारण स्टेनलेस स्टील की तुलना में अधिक महंगी है, लेकिन निकल आधारित मिश्र धातुओं (जैसे,इनकोनेल 625 3-5 गुना अधिक महंगा है)समुद्री इंजीनियरिंग में, तांबे-निकल फ्लैंग्स का जीवन चक्र लागत (एलसीसी) लाभ महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए,एक निश्चित अपतटीय प्लेटफॉर्म पर क्यू-नी 90/10 फ्लेन्ज का उपयोग 316L से 30% अधिक प्रारंभिक लागत थी, लेकिन 20 वर्षों में परिचालन और रखरखाव की लागत 60% कम हो गई, जिसके परिणामस्वरूप समग्र लागत कम हो गई।
5पर्यावरण और मौसम प्रतिरोध मूल्यवर्धित विशेषताएं
भारी धातुओं की रिहाई का कोई खतरा नहीं: तांबा-निकल मिश्र धातुओं में तांबा आयनों की रिहाई की दर बेहद कम है (<0.01 mg/L),समुद्र के पानी के निर्वहन के मानकों को पूरा करने और सख्त पर्यावरण आवश्यकताओं के साथ समुद्री इंजीनियरिंग परियोजनाओं के लिए उपयुक्तहालांकि, कुछ स्टेनलेस स्टील के फ्लैंग्स लंबे समय तक समुद्र के पानी के संपर्क में आने पर निकल आयनों को छोड़ सकते हैं, जिससे पारिस्थितिक जोखिम पैदा हो सकता है।
वायुमंडलीय संक्षारण और गंदगी के प्रतिरोधः तांबा-निकल मिश्र धातु समुद्री वातावरण में अपनी सतहों पर नीले-हरे रंग के तांबे की पटिनी (मूल तांबा क्लोराइड) बनाते हैं, जिससे संक्षारण को और अधिक रोका जाता है,उन्हें तटीय उजागर पाइपलाइनों के लिए उपयुक्त बनाना; उनकी चिकनी सतहों में भी जीवाणुरोधी गुण होते हैं, जिससे गंदगी के कारण प्रवाह प्रतिरोध कम होता है और रखरखाव की आवृत्ति कम होती है।
सारांश
तांबे-निकल के फ्लैंग्स,