【ہفتہ وار موضوع】 پائپ لگانے کے دوران احتیاط کرنے والی چند باتیں (7.17-7.24)
Thread Content
اس پوسٹ کو آخری بار zgj2405 نے 17-7-2011 کو صبح 9:03 بجے ترمیم کیا۔ پائپ لائن، دراصل پائپوں، پائپوں کو جوڑنے والے آلات، اور والوز وغیرہ کے ذریعہ بنایا جانے والا ایک آلہ ہے؛ جس کا استعمال گیسوں، مائعات، یا ٹھوس ذرات والے مائعات کو منتقل کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ عام طور پر، مائع کو فن، کمپریسر، پمپ اور بوائلر جیسے آلات کی مدد سے دباؤ دے کر، پائپ لائنوں کے ذریعے اعلیٰ دباؤ والے علاقوں سے کم دباؤ والے علاقوں کی طرف بھیجا جاتا ہے؛ نیز مائع کے اپنے دباؤ یا کششِ ثقل کا استعمال بھی کیا جاسکتا ہے۔ پائپ لائنوں کے استعمالات بہت وسیع ہیں؛ ان کا استعمال بنیادی طور پر پانی کی فراہمی، فضلہ کی نکاسی، حرارت کی فراہمی، گیس کی سپلائی، تیل اور قدرتی گیس کی دور دراز ترسیل، زرعی آبپاشی، ہائڈرو الیکٹرک منصوبوں، اور مختلف صنعتی آلات میں کیا جاتا ہے۔ بوائلر سسٹم (ہوا اور دھواں، پانی کی فراہمی، راکھ اور گندگی کی صفائی، پانی کی نکاسی وغیرہ) کی پائپ لائنوں کی تنصیب کے دوران کن باتوں کا خیال رکھنا ضروری ہے؟12. جب پائپوں کے سروں کو مناسب طریقے سے جوڑ دیا جائے، تو انہیں مضبوطی سے رکھنا ضروری ہے، تاکہ ویلڈنگ یا حرارتی عمل کے دوران پائپوں میں کوئی حرکت نہ ہو۔ ٹیوبوں کو ٹھنڈے حالات میں کھینچنے کا عمل، ڈیزائن کے مطابق ہی ہونا چاہیے۔ کولڈ ٹینشننگ سے قبل درج ذیل شرائط کو پورا کرنا ضروری ہے: (1) کولڈ ٹینشننگ کے علاقے میں تمام فکسنگ بریکیج مضبوطی سے نصب ہونے چاہئیں، اور تمام فکسنگ بریکیجوں کے درمیان موجود تمام ویلڈنگز (کولڈ ٹینشننگ کے لئے استعمال ہونے والے مقامات کے علاوہ) کو مناسب طریقے سے ویلڈ کیا جانا چاہیے، اور ان ویلڈنگز کی جانچ بھی ضروری ہے۔ جن ویلڈنگز کو ہیٹ ٹریٹمنٹ کی ضرورت ہے، انہیں ضرور ہیٹ ٹریٹمنٹ دیا جانا چاہیے ; (2) تمام سپورٹس اور ہولڈرز نصب کر دئے گئے ہیں؛ کولڈ ڈراٹنگ کے علاقے میں واقع ہولڈروں کے لئے کافی حد تک ایڈجسٹمنٹ کی گنجائش موجود ہونی چاہیے۔ سپرنگ سپورٹس کو ڈیزائن کے مطابق پہلے ہی دبایا جانا چاہیے، اور عارضی طور پر اسے محفوظ کرنا ضروری ہے، تاکہ سپرنگ پر مقررہ حد سے زیادہ بوجھ نہ پڑے۔ ; (3) پائپ لائنوں کی ڈھلان کی سمت اور شدت، ڈیزائن کے تقاضوں کے مطابق ہونی چاہیے۔ ; (4) فلینج اور والو کے درمیان جڑنے والے بولٹ مضبوطی سے بند ہیں۔ پائپوں کو ٹھنڈا کرنے کے بعد، جوڑوں کی جانچ ضروری ہے تاکہ وہ معیار پر پورے اتری ان جوڑوں پر جن پر حرارتی علاج کی ضرورت ہے، اس علاج کے بعد ہی تاروں کو ہٹایا جاسکتا ہے۔ ۱۴- ویو فارم کمپنسیٹر کو، ڈیزائن کے مطابق، کھینچا یا سکیڑا جانا چاہیے۔ ٹائٹنگ ڈیوائس کو ہٹانے کا کام، پائپ لائنوں کی تنصیب مکمل ہونے کے بعد ہی کیا جانا چاہیے۔ جب اندر کوئی سلنڈر موجود ہو، تو اسے مائع کے بہاؤ کی سمت کے مطابق درست طریقے سے نصب کرنا ضروری ہے (سلنڈر کا فکسڈ حصہ، مائع کے داخلے کی جانب ہونا چاہیے)۔ آلات سے جڑنے والے کمپنسیٹرز کو، آلات کو مکمل طور پر نصب کرنے کے بعد ہی جوڑا جانا چاہیے۔ 15- فلو میٹر (یا نوزل) نصب کرتے وقت، پائپ لائنوں سے متعلق تکنیکی تقاضے SDJ279 “بجلی کی تعمیراتی سرگرمیوں اور جانچ کے لئے تکنیکی معیارات (حرارتی آلات اور کنٹرول ڈیوائسز)” کے مطابق ہونے چاہئیں۔ اگر پائپ لگانے کا کام درمیان میں رک جاتا ہے، تو پائپوں کے منہوں کو فوراً بند کر دینا ضروری ہے۔ پائپ لائنوں کی تنصیب میں اجازت دیے گئے فرق کی حدیں، جدول نمبر 17 میں درج شرائط کے مطابق ہونی چاہئیں۔ جدول 17: پائپ لگانے کے دوران اجازت شدہ انحرافات
خصوصیات | اجازت شدہ انحراف (ملی میٹر)
کمرے کے اندر | <±10
فضا میں | <±15
کمرے کے اندر | <±15
زمین کے نیچے | <±15
بلندی کا فرق | زمین کے نیچے | <±20
DN≤100 کے لئے | 1/1000، اور ≤20
افقی پائپوں کی خمیدگی | DN>100 کے لئے | 1.5/1000، اور ≤20
عمودی پائپوں کی عمودیت | ≤2/1000، اور ≤15
آپس میں ملنے والے پائپوں کے درمیان فاصلے کا انحراف | <±10
نوٹ: DN، پائپ کا نامیاتی قطر ہے۔ 18 سپورٹس کی تنصیب کا کام، پائپ لائنوں کی تنصیب کے کام کے ساتھ ہی انجام دینا بہتر ہے۔ 19. پائپ لائنوں میں، آلات کے ساکٹوں یا پانی نکالنے والے آلات کی تنصیب کے لئے سوراخ کرنے کی ضرورت پڑتی ہے؛ اگر سوراخ کا قطر 30 ملی میٹر سے کم ہو، تو اس سوراخ کو گیس کے ذریعے کاٹنا مناسب نہیں ہے۔
I. پائپ لائنوں کے لئے دھاتی مواد کا انتخاب
1. دباؤ والی پائپ لائنوں کے لئے دھاتی مواد کی خصوصیات
دباؤ والی پائپ لائنیں مختلف صنعتوں میں استعمال ہوتی ہیں، اور ان کے لئے بنیادی تقاضے “سلامتی اور استعمالیت” ہیں۔ سلامتی، استعمال کے لئے ضروری ہے؛ استعمال کے لئے بھی سلامتی ضروری ہے۔ استعمال سے متعلق معاشی پہلو بھی ہیں، یعنی کم سرمایہ کاری اور طویل عمر۔ یہ بے شک کئی عوامل سے متعلق ہے۔ اور مواد، انجینئرنگ کی بنیاد ہے؛ لہذا سب سے پہلے دباؤ والی پائپ لائنوں کے لئے استعمال ہونے والے دھاتی مواد کی خصوصی ضروریات کو جاننا ضروری ہے۔ دباؤ والی پائپ لائنیں، بوجھ برداشت کرنے کے علاوہ، مختلف ماحول، درجہ حرارت اور مادوں کے سامنے کام کرنے کی وجہ سے خصوصی چیلنجوں کا بھی سامنا کرتی ہیں۔ (1) اعلی درجہ حرارت پر دھاتی مواد کی خصوصیات میں تبدیلیاں: ① کرپشن – جب اعلی درجہ حرارت پر اسٹیل پر بیرونی قوتیں لگتی ہیں، تو وقت گزرنے کے ساتھ ساتھ اس میں آہستہ آہستہ لیکن مسلسل پلاسٹک تبدیلیاں رونما ہوتی ہیں؛ اس عمل کو کرپشن کہا جاتا ہے۔ اسٹیل کی کریپشن کی خصوصیات، درجہ حرارت اور تناؤ سے بہت متعلق ہیں۔ درجہ حرارت میں اضافہ یا دباؤ میں اضافے سے، کریپشن کی رفتار تیز ہو جاتی ہے۔ مثلاً، کاربن اسٹیل کے لئے کام کرنے کا درجہ حرارت 300–350 ڈگری سیلسیس سے زیادہ ہونے پر، جبکہ الائےڈ اسٹیل کے لئے یہ درجہ حرارت 300–400 ڈگری سیلسیس سے زیادہ ہونے پر، اس میں “کریپ” کی علامات ظاہر ہونے لگتی ہیں۔ کریپیشن پیدا کرنے کے لئے درکار دباؤ، ٹیسٹ کے دوران استعمال کیے گئے درجہ حرارت پر اسٹیل کی برداشت کی حد سے کم ہوتا ہے۔ لہذا، اعلی درجہ حرارت پر طویل مدت تک کام کرنے والے بوائلرز، بھاپ کی پائپ لائنوں، اور دباؤ والے آلات میں استعمال ہونے والے اسٹیل میں اچھی مقدار میں “کریپشن مزاحمت” کی خصوصیت ہونی چاہیے؛ تاکہ کریپشن کی وجہ سے ہونے والی بہت زیادہ تناؤ کی وجہ سے ڈھانچے میں خرابی نہ پیدا ہو، اور دھماکے جیسے خطرناک واقعات رونما نہ ہوں۔ ② گلوبلائزیشن اور گریفائٹائزیشن: اعلی درجہ حرارت کے اثر سے، کاربن اسٹیل میں موجود کاربائیڈز توانائی حاصل کرکے ایک جگہ سے دوسری جگہ منتقل ہو جاتے ہیں، اور بڑے ذرات کی شکل میں تشکیل پاتے ہیں؛ یہ ذرات فیریٹ کے درمیان موجود رہتے ہیں۔ وقت گزرنے کے ساتھ، یہ کاربائیڈز پتلی شکل سے گول شکل میں تبدیل ہو جاتے ہیں، اس عمل کو گلوبلائزیشن کہا جاتا ہے۔ چونکہ گریفائٹ کی مضبوطی بہت کم ہوتی ہے، اور یہ پتلی تہوں کی شکل میں موجود ہوتا ہے، اس لیے مواد کی مضبوطی کم ہو جاتی ہے، اور یہ ٹوٹنے کے رجحان کا شکار ہو جاتا ہے؛ اس عمل کو مواد کی گریفائٹائزیشن کہا جاتا ہے۔ جب کاربن اسٹیل کو طویل مدت تک 425 ڈگری سیلسیس سے زیادہ درجہ حرارت والے ماحول میں رکھا جاتا ہے، تو اس میں گریفائٹائزیشن کی عمل شروع ہو جاتی ہے؛ اور 475 ڈگری سیلسیس سے زیادہ درجہ حرارت پر یہ عمل اور بھی واضح ہ SH3059 کے مطابق، کاربن اسٹیل کے استعمال کی زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت 425℃ ہے، جبکہ GB150 کے مطابق یہ درجہ حرارت 450℃ ہے۔ ③ حرارتی تھکاوٹ کی خصوصیات: اگر اسٹیل کو طویل مدت تک سرد اور گرم ماحول میں استعمال کیا جائے، تو درجہ حرارت میں تغیرات کی وجہ سے مواد کے اندر حرارتی دباؤ پیدا ہوتا ہے، جس کی وجہ سے چھوٹی چھوٹی دراڑیں پیدا ہوتی ہیں، اور یہ دراڑیں بتدریج بڑھتی رہتی ہیں، یہاں تک کہ مواد ٹوٹ جاتا ہے۔ لہٰذا، درجہ حرارت میں تغیرات والے کام کے حالات میں، ساختوں اور پائپوں کی تیاری کرتے وقت اسٹیل کی حرارتی تھکاوٹ کی خصوصیات کو ضرور مدِ نظر رکھنا چاہیے۔ ④ مواد کا اعلی درجہ حرارت پر آکسیکرن: دھاتی مواد، اعلی درجہ حرارت والے آکسیکرنی ماحول میں (جیسے دھواں نکالنے والے راستوں میں) آکسیکرن کا شکار ہو جاتے ہیں، جس کی وجہ سے ان پر آکسائڈ کی تہ جم جاتی ہے، اور یہ تہ ٹوٹ کر الگ ہو جاتی ہے۔ کاربن اسٹیل، 570 ڈگری سیلسیس کے اعلی درجہ حرارت والی گیسوں کے رابطے میں آنے پر آسانی سے آکسیڈائز ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے دھات کی موٹائی کم ہو جاتی لہذا، گیس، دھواں نکالنے والی نالیوں وغیرہ جیسے سٹیل کے پائپوں کو 560 ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت تک ہی استعمال کیا جانا (2) کم درجہ حرارت پر دھاتی مواد کی خصوصیات میں تبدیلی: جب ماحولیاتی درجہ حرارت، اس مواد کے کرٹیکل ٹمپریچر سے کم ہو جاتا ہے، تو اس مواد کی چوٹ برداشت کرنے کی صلاحیت نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے۔ اس کرٹیکل ٹمپریچر کو مواد کے “بریکنیس ٹرانزیشن ٹمپریچر” کہا جاتا ہے۔ مواد کی کم درجہ حرارت پر لچیلے پن کی پیمائش کے لئے عموماً کم درجہ حرارت پر ہونے والے جھٹکوں کی صلاحیت (شاک ورک) کا استعمال کیا جاتا ہے۔ کم درجہ حرارت پر کام کرنے والی پائپ لائنوں کے لئے ان کی کم درجہ حرارت پر لچیلے پن کی خصوصیات کو ضرور مدِ نظر رکھنا ضروری ہے۔ (3) زنگ لگنے والے ماحول میں پائپوں کی کارکردگی میں تبدیلیاں: تیل و قدرتی گیس کی صنعت، جہاز رانی، سمندری تیل کے کنوؤں وغیرہ میں استعمال ہونے والے پائپوں میں سے بہت سے پائپ زنگ لگنے کے خطرے سے دوچار ہوتے ہیں۔ حقیقت یہ ہے کہ دھاتوں کے زنگ لگنے کے اثرات بہت عام ہیں، اور یہ اثرات بہت سنگین بھی ہوتے ہیں؛ زنگ لگنے کی وجہ سے براہِ راست یا بالواسطہ نقصانات ہوتے ہیں۔ مثلاً، دھاتوں میں تناؤ کی وجہ سے ہونے والی خوردگی، تھکاوٹ کی وجہ سے ہونے والی خوردگی، اور کرسٹلوں کے درمیان ہونے والی خوردگی، اکثر تباہ کن حادثات کا سبب بنتی ہے۔ دھاتوں کی خوردگی کی وجہ سے بہت زیادہ دھات ضائع ہو جاتی ہے، جس سے قیمتی وسائل کا ضیاع ہوتا ہے۔ زنگ لگنے کا سبب بننے والے عوامل درج ذیل ہیں۔ ① کلورائیڈز: کلورائیڈز، کاربن اسٹیل پر بنیادی طور پر یکساں تنزلی کا سبب بنتے ہیں، اور اس کے ساتھ ہی ہائڈروجن کی وجہ سے بھی نقصان ہوتا ہے۔ جبکہ اسٹینلیس اسٹیل پر یہ عناصر نقطاتی تنزلی یا کرسٹلوں کے درمیانی حصوں میں تنزلی کا سبب بنتے ہیں۔ روک تھام کے لئے مناسب مواد کا انتخاب کیا جاسکتا ہے، مثلاً کاربن اسٹیل-اسٹینلیس اسٹیل سے بنے مرکب پائپوں کا استعمال۔ ② خام تیل میں 250 سے زائد قسم کے سلفائڈز پائے جاتے ہیں۔ دھاتوں کو نقصان پہنچانے والے سلفائڈز میں ہائڈروجن سلفائڈ (H2S)، تھائیولز (R-SH)، اور تھائیئرز (R-S-R) وغیرہ شامل ہیں۔ ہمارے ملک میں لیکویفائیڈ پیٹرولیم گیس میں H2S کی مقدار بہت زیادہ ہے، جس کی وجہ سے خولوں میں دراڑیں پیدا ہو جاتی ہیں۔ کچھ خولوں میں تو صرف 87 دنوں کے اندر ہی دراڑیں پیدا ہو گئیں۔ بعد میں میگنیٹک پاؤڈر ٹیسٹ سے پتا چلا کہ اندرونی سطح پر کُل 417 دراڑیں موجود تھیں، جبکہ گیند کی بیرونی سطح پر کوئی دراڑ نہیں تھی۔ لہذا، H2S کی زیادہ مقدار کی وجہ سے ہونے والے استریس کوروزن کو سنجیدگی سے لینا ضروری ہے۔ جاپانی ویلڈنگ سوسائٹی اور ہائی پریشر گیس سیفٹی ایسوسی ایشن کے مطابق، لِکویفائیڈ پیٹرولیم گیس میں H2S کی مقدار 100×10-6 سے کم ہونی چاہیے۔ جبکہ ہمارے ملک میں لِکویفائیڈ پیٹرولیم گیس میں H2S کی اوسط مقدار 2392×10-6 ہے، جو جاپان کے مقابلے میں 20 گنا زیادہ ہے۔ ③ سائکلوانیک ایسڈ، یہ خام تیل میں پائے جانے والے نامیاتی مرکبات ہیں۔ جب درجہ حرارت 220 ڈگری سیلسیس سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو یہ مرکبات کٹاؤ کا سبب بننا شروع کر دیتے ہیں؛ جبکہ 270 سے 280 ڈگری سیلسیس کے درمیان کٹاؤ اپنی انتہا پر پہنچ جاتا ہے۔ ; جب درجہ حرارت 400 ڈگری سیلسیس سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو خام تیل میں موجود سائکلو ایسیڈ مکمل طور پر بخارات کی شکل میں تبدیل ہو جاتا ہے 316L (00Cr17Ni14Mo2) سٹینلیس اسٹیل، سائکلوہیکسانک ایسڈ کے ذریعہ ہونے والے خوردبینی نقصانات کے خلاف مؤثر مواد ہے؛ اسے عموماً اعلی درجہ حرارت والے ماحولوں میں استعمال کیا جاتا ہے۔ ۲۔ دباؤ والی پائپ لائنوں کے لئے دھاتی مواد کا انتخاب
(۱) دھاتی مواد کے انتخاب کے اصول
① استعمال کی شرائط کو پورا کرنا: سب سے پہلے، استعمال کی شرائط کی بنیاد پر یہ فیصلہ کیا جانا چاہیے کہ آیا یہ پائپ لائن دباؤ کو برداشت کر سکتی ہے، اور یہ کس قسم کی دباؤ والی پائپ لائن ہے۔ مختلف اقسام کی دباؤ والی پائپ لائنوں کی اہمیت الگ الگ ہوتی ہے؛ لہذا حادثات کی صورت میں پیدا ہونے والے نقصانات کی شدت بھی مختلف ہوتی ہے، اور ان کے لئے درکار مواد کی خصوصیات بھی مختلف ہوتی ہیں۔ ساتھ ہی، پائپ لائن کے استعمال کے ماحول، اس میں بہنے والے مادے، اور اس مادے کے پائپ لائن کے ڈھانچے پر پڑنے والے اثرات کو بھی مدِ نظر رکھنا ضروری ہے۔ مثلاً، سمندری تہہ میں نصب کیے گئے سٹیل کے پائپوں کے جسم کی خوردبینی سطح پر زنگ لگنے کی رفتار، سمندری تہہ کی مٹی کے مقابلے میں 6 گنا زیادہ ہوتی ہے۔ ; جزر و مد کے علاقوں میں خوردگی کی رفتار، سمندری تلے موجود مٹی کے مقابلے میں 4 گنا زیادہ ہوتی مواد کے انتخاب اور زنگ لگنے سے بچنے کے اقدامات پر خصوصی توجہ دینی چاہیے۔ ② پروسیسنگ کے تقاضے: مواد میں اچھی پروسیسنگ اور ویلڈنگ کی خصوصیات ہونی چاہئیں۔ ③ پائیداری اور کم لاگت کی ضرورت: دباؤ والی پائپ لائنوں کے لیے سب سے اہم بات یہ ہے کہ وہ محفوظ، پائیدار، اور کم لاگت والی ہوں۔ ایک آلہ، یا پائپ لائنوں سے متعلق کسی منصوبے کے لئے، سرمایہ کاری سے قبل ضروری ہے کہ اس کی قابلیت کا جائزہ لیا جائے، یعنی اقتصادی اور تکنیکی تجزیہ کیا جائے۔ منتخب کیے جانے والے مواد کے لئے مختلف منصوبے تیار کئے جاسکتے ہیں، اور ان کا اقتصادی اور تکنیکی تجزیہ کیا جاسکتا ہے۔ بعض مواد کی ابتدائی سرمایہ کاری تھوڑی زیادہ ہوتی ہے، لیکن یہ مواد قابل اعتماد ہوتے ہیں، اور ان کی دیکھ بھال کے اخراجات بھی کم ہوتے ہیں۔ ; کچھ مواد میں ابتدائی سرمایہ کاری کم لگتی ہے، لیکن استعمال کے دوران ان کی قابلِ اعتمادی کم ہوتی ہے؛ عام طور پر ان کی مرمت کے اخراجات بہت زیادہ ہوتے ہیں، اور پوری زندگی کے دوران ان کے اخراجات بھی بہت زیادہ رہتے ہیں۔ (2) عام طور پر استعمال ہونے والے مواد کی استعمال سے متعلق پابندیاں: عام طور پر استعمال ہونے والے مواد سے متعلق پابندیوں کی تفصیلات جدول 1 میں دی گئی ہیں، جبکہ ان مواد کے استعمال کے لئے مناسب درجہ حرارت کی حدود جدول 2 میں درج ہیں۔ (3) پائپوں کی تیاری میں استعمال ہونے والے دھاتی مواد کے نام اور معیار: عام طور پر استعمال ہونے والے سٹیل پائپوں کے نام، معیار، برانڈز اور ان کے بنیادی استعمالات جدول 3 میں درج ہیں۔ دوم، API معیارات اور پائپ بنانے کے لئے استعمال ہونے والا اسٹیل: سن 1926 میں، امریکن پیٹرولیم انسٹی ٹیوٹ (API) نے API-5L معیار جاری کیا۔ ابتدا میں اس معیار میں صرف A25، A، B نامی تین قسم کے اسٹیل شامل تھے، بعد میں مزید کئی بار اس معیار کو اپ ڈیٹ کیا گیا، جیسا کہ جدول 4 میں دکھایا گیا ہے۔ جدول 4: API کی جانب سے جاری کردہ پائپ لائن اسٹیل کی درجہ بندیاں
نوٹ: سال 1972 میں API نے U80، U100 معیارات جاری کیے، بعد میں ان کی جگہ X80، X100 رکھ دی گئی۔ سال 2000 سے پہلے، پوری دنیا میں X70 مواد کا استعمال تقریباً 40 فیصد تھا، جبکہ X65 اور X60 کا استعمال 30 فیصد کے لگ بھگ تھا۔ چھوٹے قطر والی پائپ لائنوں میں X52 مواد کا استعمال کیا جاتا تھا، اور زیادہ تر صورتوں میں یہ پائپ رزسٹنس ویلڈنگ کے ذریعے بنائے جاتے تھے (ERW پائپ)۔ ہمارے ملک کی دھات کاری صنعت نے گزشتہ دس سالوں میں پائپ لائنوں کی تیاری کے لئے بہت محنت کی ہے۔ فی الحال، X70 قسم کے اسٹیل کی تیاری پر توجہ مرکوز کی جارہی ہے۔ شنگھائی باوشان اسٹیل کمپنی، ووہان اسٹیل کمپنی وغیرہ کی جانب سے تیار کردہ X70 اور X80 قسم کے اسٹیل کی کیمیائی ساخت اور میکانی خصوصیات جدول 5 سے جدول 9 میں درج ہیں۔ جدول 5: ووگانگ ایکس80 کے رولڈ بورڈز کی خصوصیات
جدول 6: ایکس70 درجہ کے سٹیل پائپوں کی میکانی خصوصیات
جدول 7: ایکس70 درجہ کے سٹیل پائپوں کی خمش کی صلاحیت سے متعلق نتائج
جدول 8: ایکس70 درجہ کے سٹیل پائپوں کی شارپی امپیکٹ ٹفنیس
جدول 9: اعلیٰ مضبوطی والے ٹرانسپورٹ پائپوں کی شارپی امپیکٹ ٹفنیس
چین میں فی الحال تیل کی نقل و حمل کے لئے عام طور پر استعمال ہونے والے پائپوں کی اقسام میں سپائرل بردن ویلڈڈ پائپ (SSAW)، لینیئر سیم بردن ویلڈڈ پائپ (LSAW)، اور رزسٹنس ویلڈڈ پائپ (ERW) شامل ہیں۔ اگر قطر 152 ملی میٹر سے کم ہو، تو بغیر سلائی والی سٹیل پائپ کا استعمال کیا جاتا ہے۔ ہمارے ملک میں، 20ویں صدی کے 60 کی دہائی کے آخر سے لے کر 70 کی دہائی تک، سپائرل ویلڈڈ پائپ بنانے والی فیکٹریاں تیزی سے ترقی کرتی رہیں۔ خام تیل کی پائپ لائنوں میں تقریباً مکمل طور پر سپائرل ویلڈڈ پائپ ہی استعمال کئے گئے۔ “مغربی گیس کو مشرق کی جانب منتقل کرنے” والی پائپ لائنوں میں بھی سپائرل ویلڈڈ پائپ ہی استعمال کئے گئے۔ سپائرل ویلڈڈ اسٹیل پائپوں کے نقصانات یہ ہیں کہ ان میں داخلی تناؤ زیادہ ہوتا ہے، سائز کی درستگی کم ہوتی ہے، اور خرابیاں پیدا ہونے کا امکان زیادہ ہوتا ہ ماہرین کے مطابق، “دو راستوں سے آگے بڑھنے” کی حکمت عملی اختیار کرنی چاہیے؛ ایک تو موجودہ سپائرل ویلڈڈ پائپ بنانے والی فیکٹریوں میں تکنیکی بہتری لانا، اور دوسرے یہ کہ ایسے شعبوں میں سرمایہ کاری کرنا جن میں مستقبل کی بہت صلاحیت موجود ہے۔ ; دوسری بات یہ کہ، ہمیں اپنے ملک میں سیدھے سلائی والے آرک ویلڈنگ طریقہ سے پائپ تیار کرنے کی صنعت کو ERW سٹیل پائپوں کی خصوصیات میں چمکدار سطح، اعلیٰ درستگی کے سائز، اور کم قیمت شامل ہیں؛ انہیں دنیا بھر میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ تین، سٹیل کی ٹیوبیں:
1. کم دباؤ اور درمیانی دباؤ والے بوائلرز کے لئے بغیر سلائی والی سٹیل کی ٹیوبیں (GB 3087–1999)
① کم دباؤ اور درمیانی دباؤ والے بوائلرز کے لئے بغیر سلائی والی سٹیل کی ٹیوبوں کی اقسام، سائز اور استعمالات کی تفصیلات جدول 10 میں دی گئی ہیں۔ ② اسٹیل ٹیوب کے کیمیائی جزوء اور مکانی خصوصیات، جدول 11 اور جدول 12 میں دی گئی ہیں۔ ۳۔ کم دباؤ والے مائعات کی نقل و حمل کے لئے استعمال ہونے والی ویلڈڈ اسٹیل پائپیں (GB/T 3091–2001)
(1) مصنوعات کی قسم، کیمیائی ترکیب اور میکانی خصوصیات: مصنوعات کی قسم اور کیمیائی ترکیب (خون کی تحلیل کے ذریعہ)، GB/T 700 میں درج Q215A، Q215B، Q235A، Q235B کے معیارات کے مطابق ہونی چاہیے؛ جبکہ GB/T 1591 میں درج Q295A، Q295B، Q345A، Q345B کے معیارات کے مطابق بھی ہونی چاہیے۔ میکانی خصوصیات کو جدول 17 میں درج معیارات کے مطابق ہونا چاہیے۔ (2) تیاری کا طریقہ: اسٹیل پائپوں کو رزسٹنس ویلڈنگ یا سبمرج ویلڈنگ کے طریقوں سے تیار کیا جاتا ہے۔ (3) عملی تجربات: ① مڑنے کا تجربہ: جن رزسٹنس ویلڈڈ اسٹیل پائپوں کا بیرونی قطر 60.3 ملی میٹر سے زیادہ نہ ہو، ان پر مڑنے کا تجربہ ضروری ہے۔ زنک کوٹھے والے پائپوں کے لئے مڑنے کی رداس 8D ہوتی ہے، جبکہ بغیر زنک کوٹھے والے پائپوں کے لئے یہ رداس 6D ہوتی ہے؛ اور دونوں صورتوں میں مڑنے کا زاویہ 90° ہوتا ہے۔ ② دبانے کا ٹیسٹ: جن رزسٹنس ویلڈڈ اسٹیل پائپوں کا بیرونی قطر 60.3 ملی میٹر سے زیادہ ہو، ان پر دبانے کا ٹیسٹ لازمی طور پر کیا جانا چاہیے۔ ③ مائع دباؤ کی جانچ: مائع دباؤ کی قیمتیں جدول 18 میں درج ہیں۔ (4) ویلڈنگ کی زائد اونچائی: جب سٹیل ٹیوب کی دیوار کی موٹائی 12.5 ملی میٹر سے زیادہ نہ ہو، تو ویلڈنگ کی زائد اونچائی 3.0 ملی میٹر سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔ ; جب سٹیل پائپ کی دیوار کی موٹائی 12.5 ملی میٹر سے زیادہ ہوتی ہے، تو ویلڈنگ کی جگہ پر باقی رہنے والی اونچائی 3.5 ملی میٹر سے زیادہ نہیں ہونی چا (5) سٹیل پائپوں کی لمبائی: رزسٹنس ویلڈنگ (ERW) طریقہ سے بنائے گئے سٹیل پائپوں کی عمومی لمبائی 4 سے 12 میٹر ہوتی ہے۔ ; سرنگ ویلڈنگ (SAW) کے ذریعہ بنائے گئے سٹیل پائپوں کی لمبائی عموماً 3 سے 12 میٹر ہوتی ہے۔ (6) خمیدگی: ایسے سٹیل پائپ جن کا نامیاتی بیرونی قطر 168.3 ملی میٹر سے زیادہ نہ ہو، انہیں سیدھا ہونا چاہیے؛ یا پھر فریقین کے درمیان طے شدہ معیارات کے مطابق خمیدہ ہو سکتے ہیں۔ ; ان سٹیل ٹیوبوں کا بیرونی قطر، جس کی قیمت 168.3 ملی میٹر سے زیادہ ہے، اس کی خمیدگی، ٹیوب کی کُل لمبائی کا 0.2 فیصد سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔ (7) ٹیوب کے سرے: جن پائپوں کی دیوار کی موٹائی 4 ملی میٹر سے زیادہ ہوتی ہے، ان کے سرے پر 30°+5° کا زاویہ بنایا جاسکتا ہے؛ ساتھ ہی، سرے پر 1.6 ملی میٹر ±0.8 ملی میٹر کی گہرائی رہنی چاہیے۔ ٹیوب کے سرے کا زاویہ 5 ملی میٹر سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ (8) سائز اور وزن: ① جن سٹیل پائپوں کا نامیاتی بیرونی قطر 168.3 ملی میٹر سے زیادہ نہیں ہے، ان کا نامیاتی قطر، بیرونی قطر، دیوار کی موٹائی اور نظریاتی وزن، جدول 19 میں درج شرائط کے مطابق ہونا چاہیے۔ ② ان سٹیل ٹیوبوں کا نامیاتی بیرونی قطر، جو 168.3 ملی میٹر سے زیادہ ہے، اس کا نامیاتی بیرونی قطر، دیوار کی موٹائی، اور نظریاتی وزن، جدول 20 میں درج شرائط کے مطابق ہونا چاہیے۔ 4. بوائلرز کے لئے بغیر سلائی والے سٹیل پائپ (1) پائپوں کی معیاری خصوصیات: بوائلرز کے لئے بغیر سلائی والے سٹیل پائپ دو قسم کے ہوتے ہیں – گرم دباؤ سے تیار کردہ (دبانے، پھیلانے کے ذریعہ)، اور ٹھنڈے دباؤ سے تیار کردہ (رولنگ کے ذریعہ)۔ ان کی تیاری **معیار GB 5310‑1995** کے مطابق کی جاتی ہے۔ ① بیرونی قطر، دیوار کی موٹائی، اور نظریاتی وزن، جدول 21 اور جدول 22 میں درج ہیں۔ ② بیرونی قطر اور دیوار کی موٹائی کے لئے اجازت شدہ حدود، جدول 23 میں درج ہیں۔ ③ سٹیل کی ٹیوبوں کی لمبائی عموماً 4 سے 12 ملی میٹر ہوتی ہے۔ جب دیوار کی موٹائی s ≤ 15 ملی میٹر ہو، تو اس کی خمیدگی 1.5 ملی میٹر/میٹر سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔ ; جب 15 < s ≤ 30 ملی میٹر ہو، تو خمیدگی کی شدت 2.0 ملی میٹر/میٹر سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔ ; S30mm کی صورت میں، خمیدگی کی مقدار 3.0mm/m سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔ کنٹینر ٹیوب کی مجموعی خمیدگی 12 ملی میٹر سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔ (2) اسٹیل پائپوں کے ماڈل نمبر اور کیمیائی ترکیب: اسٹیل پائپوں کے ماڈل نمبر اور کیمیائی ترکیب جدول 24 میں درج ہیں۔ (3) اسٹیل ٹیوبوں کی حرارتی علاج کی پروسیجرز: اسٹیل ٹیوبوں کی حرارتی علاج کی پروسیجرز جدول نمبر 25 میں درج ہیں۔ ① جب ہیٹ رولنگ کے ذریعہ 15MoG، 20MoG، 12CrMoG، 15CrMoG، 12Cr2MoG، 12Cr1MoVG قسم کی اسٹیل ٹیوبوں کی حتمی رولنگ کا درجہ حرارت، جدول میں بیان کردہ “آرمنگ” کے لئے مطلوبہ درجہ حرارت کے برابر ہوتا ہے، تو اس صورت میں ہیٹ رولنگ کو آرمنگ کے متبادل کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ اس مضمون کا لنک یہ ہے: http://www.weldr.net/simple/skill/special/200612/special_39.htm
پائپوں کی ویلڈنگ کی تکنیک، ملکی اور بین الاقوامی سطح پر تیل اور گیس کی پائپ لائنوں کی ویلڈنگ کی تکنیکوں کا جائزہ، چائنا پیٹرولیم اور نیچرل گیس پائپ لائنز بیورو کی سائنسی تحقیقاتی تنظیم، شیے زینکوئی، سوی یونگلی۔
0. مقدمہ: ہمارے ملک کے تیل اور گیس کے وسائل زیادہ تر شمال مشرقی اور شمال مغربی علاقوں میں واقع ہیں، جبکہ استعمال کا بازار زیادہ تر جنوب مشرقی ساحلی علاقوں اور وسطی اور جنوبی علاقوں کے بڑے شہروں میں واقع ہے۔ اس طرح پیداواری اور فروختی بازاروں کے درمیان شدید فاصلے کی وجہ سے تیل اور گیس کی مصنوعات کی نقل و حمل، تیل اور گیس کے وسائل کی ترقی اور استعمال میں سب سے بڑی رکاوٹ بن جاتی ہے۔ پائپ لائنوں کے ذریعہ نقل و حمل، اس رکاوٹ کو دور کرنے کا بہترین طریقہ ہے۔ ریلوے کے مقابلے میں، پائپ لائنوں کے ذریعہ تیل اور گیس کی نقل و حمل زیادہ مؤثر، زیادہ محفوظ، اور زیادہ معاشی ہے۔ اس کی تعمیر پر لاگت ریلوے کے مقابلے میں نصف ہے، جبکہ نقل و حمل کی لاگت تو صرف ایک تہائی ہے۔ لہذا، ہمارے ملک نے “تیل اور گیس کی پائپ لائنوں کی تعمیر کو فروغ دینے، اور پائپ لائنوں کے ذریعے نقل و حمل کا نظام قائم کرنے” کی حکمت عملی کو “پندرہویں منصوبہ بندی” میں شامل کر لیا ہے۔ متعلقہ حکام کے منصوبوں کے مطابق، آنے والے 10 سالوں کے دوران، ہمارے ملک میں 14 تیل اور گیس کی پائپ لائنیں تعمیر کی جائیں گی۔ اس طرح “دو عمودی، دو افقی، چار مرکزی نقاط، اور پانچ گیس ذخیرہ خانے” والا نظام قائم ہوگا، جس کی کُل لمبائی ہزاروں کلومیٹر سے زیادہ ہوگی۔ یہ اس بات کی علامت ہے کہ ہمارے ملک میں جلد ہی تیل اور گیس کی پائپ لائنوں کی تعمیر کا دور شروع ہونے والا ہے۔ ہمارے ملک میں جو اہم گیس پائپ لائن منصوبے تعمیر کیے جا رہے ہیں، یا تعمیر کیے جانے کا منصوبہ ہے، ان میں “مغرب سے مشرق کی جانب گیس کی نقل و حمل” کا منصوبہ شامل ہے۔ اس منصوبے کی کُل لمبائی 4176 کلومیٹر ہے، اور اس پر کُل سرمایہ کاری 120 ارب یوآن ہے۔ اس منصوبے کی تعمیر اس سال ستمبر میں باضابطہ طور پر شروع ہوئی، اور 2004 میں یہ منصوبہ مکمل ہو جائے گا۔ ; شی ننگلان گیس پائپ لائن منصوبے کی کُل لمبائی 950 کلومیٹر ہے۔ اس کی تعمیر کا کام مئی 2000 میں شروع ہوا، اور اب یہ تقریباً مکمل ہو چکا ہے۔ قدرتی گیس اب شی ننگلان تک پہنچ چکی ہے۔ ; ژونگشیان سے ووہان تک گیس پائپ لائن کا منصوبہ، جس کی کُل لمبائی 760 کلومیٹر ہے، اس کی تیاریوں میں نمایاں پیش رفت ہوئی ہے۔ فی الحال تعمیراتی عمل میں موجود 11 سرنگوں میں سے 4 سرنگیں پہلے ہی مکمل ہو چکی ہیں۔ ; شیجیاتژو سے زوؤزو تک گیس پائپ لائن کا منصوبہ، جس کی کُل لمبائی 202 کلومیٹر ہے، اس کی تعمیر 2000ء کے مئی میں شروع ہوئی، اور اب یہ تقریباً مکمل ہو چکا ہے۔ ; شیجیاتژو سے ہاندان تک گیس پائپ لائن کا منصوبہ، جس کی کل لمبائی تقریباً 160 کلومیٹر ہے۔ ; شانشی کے جنگبیان سے بیجنگ تک گیس پائپ لائن کا دوسرا راستہ ; شانشی کے جنگ بیان سے شیان تک گیس پائپ لائن کا دوسرا راستہ ; شانشی-گانسو-ننگشیا سے ہوہوٹ سے گیس کی منتقلی کا منصوبہ، جس کی کُل لمبائی 497 کلومیٹر ہے۔ ; ہائنان جزیرے کا گیس پائپ لائن منصوبہ، جس کی کل لمبائی تقریباً 270 کلومیٹر ہے۔ ; شانڈونگ کے لونگکو سے چنگداؤ تک گیس پائپ لائن کا منصوبہ، جس کی کُل لمبائی تقریباً 250 کلومیٹر ہے۔ ; چین اور روس کے درمیان گیس پائپ لائن منصوبہ، جس کی لمبائی چین کے اندر 2000 کلومیٹر ہے۔ ; گوانگ ڈونگ میں قدرتی گیس کو مائع شکل میں تبدیل کرنے کا منصوبہ ہے؛ سرمایہ کاروں کو راغب کرنے کا کام مکمل ہو چکا ہے، اور اس منصوبے کو 2005 میں مکمل کرنے کا منصوبہ ہے تعمیراتی یا تعمیر ہونے والی تیل پائپ لائنوں میں لانچینگ-یوچو تیل پائپ لائن منصوبہ شامل ہے، جس کی کُل لمبائی 1207 کلومیٹر ہے؛ اس کی تعمیر گزشتہ سال مئی میں شروع ہوئی۔ ; چین اور روس کے درمیان تیل کی پائپ لائن کا منصوبہ، جس کی لمبائی چین کے علاقے میں تقریباً 700 کلومیٹر ہے۔ ; چین اور قازقستان کے درمیان تیل کی پائپ لائن کی لمبائی، چین کے علاقے میں 800 کلومیٹر ہے۔ اس کے علاوہ، گوانگڈونگ کے ماؤمنگ سے گویانگ اور کونمنگ تک پھیلے ہوئے 2000 کلومیٹر طویل تیل کی پائپ لائن، نیز ژین ہائی سے شنگھائی اور نانجنگ تک کی خام تیل کی پائپ لائنوں کی تعمیر بھی جلد شروع ہونے والی ہے۔ بنیادی پائپ لائنوں کے علاوہ، بڑے پیمانے پر شہری گیس پائپ لائن نظام کی تعمیر بھی اسی دوران مکمل کی جانی چاہیے۔ اس بہت بڑے بازار اور نایاب ترقیاتی مواقع کے پیشِ نظر، پائپ لائنوں کی تعمیر سے متعلق تکنیکوں کے سامنے نئے چیلنجات پیدا ہو گئے ہیں۔ اسی بہاؤ کی صورت میں، ایک اعلیٰ دباؤ والی، بڑے قطر کی پائپ لائن تعمیر کرنا، چند کم دباؤ والی، چھوٹے قطر کی پائپ لائنیں تعمیر کرنے کے مقابلے میں زیادہ معاشی ہے۔ مثلاً، 7.5 MPa دباؤ والی، 1,400 ملی میٹر قطر کی پائپ لائن، 5.5 MPa دباؤ والی، 1,000 ملی میٹر قطر کی 3 پائپ لائنوں کی جگہ لے سکتی ہے۔ اس طرح پہلی صورت میں سرمایہ کاری میں 35 فیصد کی بچت ہوتی ہے، جبکہ اسٹیل کی خریداری میں 19 فیصد کی بچت ہوتی ہے۔ لہذا، پائپ لائنوں کے قطر کو بڑھانا، پائپ لائنوں کی تعمیر سے متعلق سائنسی اور تکنیکی ترقی کی علامت ہے۔ مخصوص حد تک پمپنگ کے دباؤ کو بڑھانے سے معاشی فوائد حاصل کئے جا سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، 1,020 ملی میٹر قطر والی گیس پائپ لائن کو لیجیے؛ اس صورت میں آپریشنل دباؤ 5.5 MPa سے بڑھ کر 7.5 MPa ہو جاتا ہے، جس سے گیس کی نقل و حمل کی صلاحیت 41 فیصد تک بڑھ جاتی ہے۔ مواد کی بچت 7 فیصد ہوتی ہے، جبکہ سرمایہ کاری میں 23 فیصد کی کمی واقع ہوتی ہے۔ حسابات سے پتا چلتا ہے کہ اگر گیس منتقل کرنے والی پائپ لائنوں پر لگنے والے دباؤ کو 7.5 MPa سے بڑھاکر 10–12 MPa تک کیا جائے، تو گیس کی منتقلی کی صلاحیت میں 33–60 فیصد تک اضافہ ہو جائے گا۔ امریکہ میں الاسکا سے گزرنے والی گیس پائپ لائنوں پر دباؤ 11.8 MPa تک ہے، جبکہ تیل پائپ لائنوں پر یہ دباؤ 8.3 MPa ہے۔ یہ فی الحال استعمال ہونے والی سب سے زیادہ دباؤ والی پائپ لائنیں ہیں۔ پائپ کے قطر میں اضافہ اور منتقلی کے دباؤ میں بڑھوتری کی وجہ سے، پائپ کو زیادہ مضبوط ہونے کی ضرورت ہوتی ہے۔ حالیہ برسوں میں، ویلڈنگ کی صلاحیت اور ٹکنے کی خصوصیات کو برقرار رکھتے ہوئے، پائپوں کی مضبوطی میں نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ چونکہ پائپوں کی تنصیب مکمل طور پر ویلڈنگ کے عمل پر منحصر ہے، اس لیے ویلڈنگ کا معیار بہت حد تک پروجیکٹ کے معیار کا تعین کرتا ہے۔ ویلڈنگ، پائپوں کی تعمیر میں ایک اہم مرحلہ ہے۔ جبکہ پائپ، ویلڈنگ مواد، ویلڈنگ کی تکنیک، اور ویلڈنگ کے آلات وغیرہ، ویلڈنگ کے معیار کو متاثر کرنے والے اہم عوامل ہیں۔ ہمارے ملک نے 70 کی دہائی کے آغاز میں بڑے قطر والی پائپ لائنوں کی تعمیر شروع کی۔ مشہور “83” پروجیکٹ کے تحت ڈاچنگ تیل کے کنوؤں سے تیل کو تیلنگ، تیلنگ سے ڈالیان، اور تیلنگ سے چنہوانگ تک پہنچانے کے لئے پائپ لائنیں بنائی گئیں۔ اس سے ڈاچنگ سے تیل کی برآمدات سے متعلق مشکلات حل ہو گئیں۔ اس پائپ لائن کا ڈیزائن φ720 ملی میٹر کے قطر کے لئے کیا گیا ہے، استعمال ہونے والا اسٹیل 16MnR ہے، یہ ارک ویلڈڈ سپائرل پائپ ہے، جس کی دیوار کی موٹائی 6 سے 11 ملی میٹر ہے۔ ویلڈنگ کا طریقہ کار یہ ہے: دستی الیکٹرک آرک ویلڈنگ کا طریقہ، اوپر کی جانب ویلڈنگ کی جاتی ہے۔ ; ویلڈنگ کے لئے J506، J507 قسم کے ویلڈنگ راڈ استعمال کئے جاتے ہیں۔ ویلڈنگ سے پہلے انہیں 400 ڈگری سیلسیس پر 1 گھنٹہ تک گرم کیا جاتا ہے۔ φ3.2 سائز کے راڈوں کا استعمال بیس لیئر بنانے کے لئے کیا جاتا ہے، جبکہ φ4 سائز کے راڈوں کا استعمال فل ; ویلڈنگ کے لئے بجلی کا ذریعہ، روٹیٹنگ ڈی سی آرک ویلڈر ہے۔ ; کٹاؤ کا زاویہ 60° V شکل کا ہے، جبکہ جڑ کے حصے پر ایک طرف سے ویلڈنگ کی جاتی ہے اور دوسری طرف سے بھی ڈ شمال مشرق میں “باو سان” جنگ کے دوران تعمیر کیے گئے پائپ لائنیں 30 سالوں سے استعمال میں ہیں، اور آج بھی کام کر رہی ہیں۔ یہ بات اس بات کا ثبوت ہے کہ اس وقت استعمال کیے گئے تکنیکی طریقے درست تھے، اور تعمیراتی معیار بھی بہترین تھا۔ 80 کی دہائی کے آغاز میں، ہاتھ سے نیچے کی جانب ویلڈنگ کرنے کی تکنیک کو فروغ دینا شروع کیا گیا، اسی دوران سیلولوز پر مبنی اور کم ہائڈروجن والے ویلڈنگ وائر بھی تیار کئے گئے۔ روایتی اوپر کی جانب ویلڈنگ کے طریقہ کار کے مقابلے میں، نیچے کی جانب ویلڈنگ کے فوائد یہ ہیں کہ اس سے کام تیزی سے مکمل ہوتا ہے، معیار بہتر رہتا ہے، اور ویلڈنگ کے لئے درکار مواد کی بچت بھی ہوتی ہے۔ اسی وجہ سے پائپوں کی جوڑنے کے کاموں میں اس طریقہ کار کا وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ 90 کی دہائی کے آغاز سے، خود-تحفظی خصوصیات والے ویلڈنگ وائرز کا استعمال نیم خودکار ہاتھ سے ویلڈنگ کے لئے شروع ہوا۔ اس طریقے نے دیگر ویلڈنگ طریقوں کی کمزوریوں، جیسے تیز ہواؤں کے ماحول میں کام کرنے کی صلاحیت کی کمی، کو مؤثر طریقے سے دور کیا۔ اس کے علاوہ، اس طریقے میں ویلڈنگ کی رفتار بھی تیز ہے، اور مصنوعات کی کوالٹی بھی بہتر اور مستحکم ہے۔ اب یہ طریقہ پائپوں کی جوڑنے کے لئے سب سے زیادہ استعمال ہونے والا طریقہ بن گیا ہے۔ پائپ لائنوں کی مکمل جگہ پر خودکار ویلڈنگ کے استعمال کے بارے میں کئی سالوں سے تحقیقات جاری ہیں، اور اب اس میدان میں نمایاں پیش رفت ہوئی ہے۔ “غرب سے مشرق تک گیس پائپ لائن” کی تعمیر میں اس طریقہ کار کا استعمال کامیاب رہا، اور اس کی کارکردگی اور معیار دیگر ویلڈنگ طریقوں کے مقابلے میں بہتر ہے۔ یہ بات اس بات کی علامت ہے کہ ہمارے ملک میں تیل اور گیس پائپ لائنوں کی ویلڈنگ کی تکنیک اب ایک اعلیٰ سطح پر پہنچ چکی ہے۔ 2. پائپ لائنوں کی تعمیر کے لئے استعمال ہونے والا اسٹیل
2.1 پائپ لائنوں کے لئے استعمال ہونے والے اسٹیل کی ترقی کی تاریخ
ابتدا میں، پائپ لائنوں کے لئے C، Mn، Si جیسے عام کاربن اسٹیل ہی استعمال کئے جاتے تھے۔ دھات سازی کے عمل میں اسٹیل کی خصوصیات پر زیادہ توجہ دی جاتی تھی، جبکہ کیمیائی ترکیبات کے حوالے سے کوئی سخت قواعد نہیں تھے۔ 60 کی دہائی سے، تیل اور گیس کی پائپ لائنوں میں بہاؤ کے دباؤ اور پائپوں کے قطر میں اضافے کے ساتھ، کم مرکب والے لیکن زیادہ مضبوط اسٹیل (HSLA) کا استعمال شروع ہو گیا؛ اسے عموماً ہیٹ رولنگ یا اینالائزنگ کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے۔ اس قسم کے اسٹیل کے کیمیائی جزوء یہ ہیں: C≤0.2%,الائے عناصر≤3~5%。 پائپ لائن اسٹیل کی مزید ترقی کے ساتھ، 60 کی دہائی کے آخر اور 70 کی دہائی کے آغاز میں، امریکی تیل کمپنیوں نے API 5LX اور API 5LS معیارات کے تحت X56، X60، اور X65 نامی تین قسم کے مائکرو الائیڈڈ اسٹیلز کو متعارف کرایا۔ یہ اسٹیل، روایتی اسٹیل کے تصورات سے آگے ہے؛ اس میں کاربن کی مقدار 0.1-0.14% ہے۔ اس اسٹیل میں Nb، V، Ti جیسے عناصر کی مقدار ≤0.2% ہے، اور خصوصی پروسیسنگ کے ذریعہ اس اسٹیل کی مکانیکی خصوصیات میں نمایاں بہتری لائی گئی ہے۔ سال 1973 اور 1985 تک، API کے معیارات میں X70 اور X80 قسم کے اسٹیل شامل کیے گئے، بعد میں X100 نامی پائپ لائن اسٹیل بھی تیار کیا گیا۔ اس اسٹیل میں کاربن کی مقدار 0.01-0.04 فیصد تک کم ہو گئی، جبکہ کاربن کا ایکویوالنٹ بھی 0.35 سے کم ہو گیا۔ اس طرح، جدید دور کے مطابق، کثیر عناصر پر مشتمل، کنٹرول شدہ رولنگ اور کنٹرول شدہ کولنگ کے ذریعے تیار کیا گیا اسٹیل حاصل ہوا۔ ہمارے ملک میں پائپ لائنوں کی تعمیر اور استعمال میں تاخیر ہوئی؛ ماضی میں بنائی گئی تیل اور گیس کی پائپ لائنوں میں زیادہ تر Q235 اور 16Mn سٹیل کا استعمال کیا گیا۔ ““65” کے دوران، ہمارے ملک نے API معیارات کے مطابق X60 اور X65 قسم کا پائپ بنانا شروع کیا، اور انہیں درآمد کردہ پائپوں کے ساتھ استعمال کرکے پائپ لائنیں تعمیر کیں۔ 90 کی دہائی کے آغاز میں، باوگانگ اور ووگانگ نے بالترتیب اعلیٰ مضبوطی اور لچک والا X70 پائپ سٹیل تیار کیا، اور اسے سی ننگ لان پائپ لائن منصوبے میں کامیابی سے استعمال کیا گیا۔ 2.2 پائپ بنانے والے اسٹیل کی بنیادی میکانی خصوصیات: پائپ بنانے والے اسٹیل کی بنیادی میکانی خصوصیات میں استحکام، لچیلائی، اور مختلف ماحولیاتی حالات میں اس کی میکانی خصوصیات شامل ہیں۔ اسٹیل کی کشیدگی کی مزاحمت اور یوئل جنسٹی کی مزاحمت، اسٹیل کے کیمیائی ترکیبات اور رولنگ کے عمل سے طے ہوتی ہے۔ گیس پائپ لائنوں کی تیاری میں، ایسے اسٹیل کا استعمال کرنا چاہیے جس کی برداشت کی صلاحیت زیادہ ہو، تاکہ اسٹیل کی مقدار کم ہو سکے۔ لیکن یہ ضروری نہیں کہ جتنی زیادہ برداشت کی صلاحیت ہو، اتنا ہی ب زیادہ یلغار مضبوطی، اسٹیل کی لچک کو کم کر دیتی ہے۔ ستون کے انتخاب کے وقت، اسٹیل کی یلغار مضبوطی اور کشیدگی مضبوطی کے درمیان تناسب پر بھی غور کرنا ضروری ہے؛ یعنی “یلغار-کشیدگی تناسب” کو دیکھنا ضروری ہے، تاکہ ٹیوبوں کی تیاری کا معیار اور ویلڈنگ کی خصوصیات بہتر رہ سکیں۔ جب اسٹیل کو بار بار کھینچا یا دبایا جاتا ہے، تو اس کی مکانی خصوصیات میں تبدیلی آ جاتی ہے؛ اس کی مضبوطی کم ہو جاتی ہے، یہاں تک کہ یہ 15 فیصد تک کم ہو سکتی ہے۔ یہی “باؤسنگر اثر” ہے۔ پائپ بنانے کے لئے استعمال ہونے والی اسٹیل شیٹ خریدتے وقت اس عنصر کو ضرور مدِ نظر رکھنا چاہیے۔ اس سطح کے اسٹیل کی کم سے کم یلوجنس سٹرینت کی بنیاد پر، اسے 40-50 MPa تک بڑھایا جا سکتا ہے۔ اسٹیل کی ٹوٹنے کی صلاحیت، اس کے کیمیائی جزوؤں، مرکب عناصر، حرارتی عملوں، مواد کی موٹائی اور سمت سے متعلق ہے۔ اسٹیل میں C، S، P کی مقدار کو جہاں تک ممکن ہو کم کرنا ضروری ہے؛ V، Nb، Ti، Ni جیسے عناصر کو مناسب مقدار میں شامل کرنا چاہیے۔ کنٹرولڈ رولنگ اور کنٹرولڈ کولنگ جیسی تکنیکوں کا استعمال کرکے اسٹیل کی خالصیت کو بہتر بنایا جاسکتا ہے، اس کی ساخت یکساں ہوجاتی ہے، اور دانوں کا سائز چھوٹا ہو جاتا ہے؛ اس طرح اسٹیل کی لچیلائی میں اضافہ ہوتا ہے۔ فی الحال، زیادہ تر طریقے یہ ہیں کہ C کی مقدار کو کم کیا جائے اور Mn کی مقدار کو بڑھای پائپ لائن اسٹیل، ہائڈروجن سلفائڈ سے بھرپور تیل اور گیس کے ماحول میں، زنگ آلودگی کی وجہ سے اسٹیل کے اندر ہائڈروجن داخل ہو جاتا ہے، جس کی وجہ سے اسٹیل میں دراڑیں پیدا ہو جاتی ہیں۔ لہذا، تیزابی تیلوں اور گیسوں کی نقل و حمل کے لئے استعمال ہونے والے سٹیل میں سلفر کی مقدار کم ہونی چاہیے؛ تاکہ غیر دھاتی مواد کو مناسب طریقے سے کنٹرول کیا جاسکے، اور خوردبینی سطح پر عناصر کی تقسیم کو کم کیا جاسکے۔ پائپ لائن اسٹیل کی سختی کی سطح، HIC پر بھی اہم اثر ڈالتی ہے۔ اسٹیل میں ہائڈروجن کی وجہ سے پیدا ہونے والی دراڑوں سے بچنے کے لئے، عام طور پر سختی کی سطح کو HV265 سے کم رکھنا ضروری سمجھا جاتا ہے۔ 2.3 پائپ لائن اسٹیل کی ویلڈنگ کی خصوصیات: جیسے جیسے پائپ لائن اسٹیل میں کاربن کی مقدار کم ہوتی جاتی ہے، ویلڈنگ کے دوران ہائڈروجن کی وجہ سے دراڑیں پیدا ہونے کا خطرہ بھی کم ہو جاتا ہے۔ اس طرح، دراڑوں سے بچنے کے لئے درکار عملی اقدامات بھی کم ہو جاتے ہیں، اور ویلڈنگ کے دوران پیدا ہونے والے نقصانات کی شدت بھی کم ہو جاتی ہے۔ لیکن ویلڈنگ کے دوران پائپ لائن اسٹیل مختلف پیچیدہ، غیر توازنی فزیکل-کیمیائی عملوں سے گزرتا ہے؛ اس کی وجہ سے ویلڈنگ کے علاقے میں خرابیاں پیدا ہو سکتی ہیں، یا جوڑ کی کارکردگی میں کمی واقع ہو سکتی ہے۔ بنیادی مسائل ویلڈنگ کے دوران پیدا ہونے والی دراڑیں، اور ویلڈنگ کے علاقے کی کمزوری ہیں۔ پائپ لائن اسٹیل میں کاربن کی مقدار کم ہونے کی وجہ سے، اس کی سخت ہونے کی خصوصیت کم ہو جاتی ہے، اور سرد حالات میں دراڑیں پڑنے کا خطرہ بھی کم ہ لیکن جیسے ہی استحکام کی سطح بڑھتی ہے اور پلیٹ کی موٹائی بھی بڑھتی ہے، تب بھی اس میں سرد دراڑیں پڑنے کا خطرہ باقی رہتا ہے۔ فیلڈ میں ویلڈنگ کے دوران، اکثر سیلولوز بیسڈ ویلڈنگ راڈز، خود-تحفظی فارمولے والے ویلڈنگ تار وغیرہ جیسے ہائی ہائڈروجن سیلولر والے مواد استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس کی وجہ سے تار کی توانائی کم ہو جاتی ہے، اور ٹھنڈا ہونے کی رفتار تیز ہو جاتی ہے؛ جس سے سرد دراڑوں کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔ لہذا، ویلڈنگ سے پہلے پیشگی تیاریاں ضروری ہیں، جیسے کہ مواد کو پہلے گرم کرنا وغیرہ۔ ویلڈنگ کے دوران پیدا ہونے والے حرارتی اثرات کی وجہ سے مواد کمزور ہو جاتا ہے، اور یہی بات پائپ لائنوں کے ٹوٹنے اور تباہ کن حادثات کا سبب بنتی ہے۔ مقامی کمزوری کی صورتحال بننے کے لئے دو بنیادی علاقے ذمہ دار ہیں، یعنی حرارت سے متاثرہ علاقے اور بڑے کرسٹلوں والے علاقے۔ حرارت سے متاثرہ علاقے میں کرسٹلوں کا سائز بہت زیادہ بڑھ جاتا ہے، جس کی وجہ سے خراب تنظیم پیدا ہوتی ہے۔ کثیر پرتوں والی ویلڈنگ کے دوران بڑے کرسٹلوں والے علاقوں میں پھر سے کمزوری پیدا ہوتی ہے؛ یعنی پچھلی ویلڈنگ کے دوران بننے والے بڑے کرسٹلوں والے علاقے، بعد کی ویلڈنگ کے دوران پیدا ہونے والی دوفیزی تنظیم کی وجہ سے پھر سے کمزور ہو جاتے ہیں۔ اس کے لئے اسٹیل میں مناسب مقدار میں Ti اور Nb جیسے عناصر شامل کیے جاتے ہیں، نیز ویلڈنگ کے بعد ٹھنڈک کی رفتار کو کنٹرول کیا جاتا ہے؛ تاکہ مناسب t8/5 تناسب حاصل کیا جاسکے، اور اس طرح استحکام میں اضافہ ہوسکے۔ 2.4 مغرب سے مشرق کی جانب گیس پائپ لائنوں کی تعمیر کے لئے استعمال ہونے والے سٹیل پائپ، X70 درجہ کے پائپ سٹیل سے بنے ہوتے ہیں۔ ان کا سائز Φ1016 ملی میٹر × 14.6–26.2 ملی میٹر ہے۔ ان میں سے تقریباً 80 فیصد پائپ سپائرل ویلڈنگ طریقے سے بنائے گئے ہیں، جبکہ 20 فیصد پائپ سیدھی سلائی کے ذریعے بنائے گئے ہیں۔ پائپ سٹیل کی کُل مقدار تقریباً 1.7 ملین ٹن ہے۔ X70 پائپ لائن اسٹیل میں Nb، V، Ti کے علاوہ تھوڑی مقدار میں Ni، Cr، Cu اور Mo بھی شامل ہے۔ اس سے فیریٹ کی تشکیل کا عمل کم درجہ حرارت پر واقع ہوتا ہے، جس سے سوئی نما فیریٹ اور لوئر بیسٹائٹ کی تشکیل میں مدد ملتی ہے۔ لہٰذا، X70 پائپ لوہا در حقیقت ایک ایسا لوہا ہے جو سوئی نما فیریٹک ساخت کا حامل ہے، اور اس میں بہت زیادہ مضبوطی اور لچک بھی ہے۔ اسٹیل ٹیوب کے کیمیائی جزوء اور مکانی خصوصیات جدول 1 اور جدول 2 میں درج ہیں۔ 3. ویلڈنگ کی تکنیکیں
3.1 فیلڈ میں ویلڈنگ کی خصوصیات
چونکہ تیل اور گیس کے کنوؤں کی دریافت اور استخراج کے مقامات دور دراز علاقوں میں واقع ہیں، لہذا وہاں کے جغرافیائی، آب و ہوایی اور زمینی حالات بہت خراب ہیں۔ سماجی سہولیات بھی ناکافی ہیں، جس کی وجہ سے تعمیراتی کاموں میں بہت مشکلات پیش آتی ہیں۔ خاص طور پر کم درجہ حرارت کی وجہ سے بہت مشکلات پیدا ہوتی ہیں۔ فیلڈ میں ویلڈنگ کرتے وقت، پائپوں کے سروں کو جوڑنے کے لئے خصوصی آلات استعمال کئے جاتے ہیں۔ کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے، عموماً اچھے جوڑنے والے حصوں کے نیچے بنیادی لکڑیاں یا مٹی کے ڈھیر رکھے جاتے ہیں؛ اور جب ایک جوڑنے والے حصے کو ویلڈ کیا جارہا ہوتا ہے، تو اسی دوران اگلے جوڑنے والے حصے کی تیاری شروع کردی جاتی ہے۔ اس سے زیادہ بوجھ پیدا ہوگا۔ ساتھ ہی، سٹیل کی ٹیوبوں میں حرارت کی وجہ سے پھیلاؤ اور سردی کی وجہ سے سکڑنے کے اثرات کی بناء پر، جب دو ٹیوبیں آپس میں ٹکراتی ہیں، تو اضافی دباؤ کی وجہ سے مسائل پیدا ہونے کا خطر فیلڈ ویلڈنگ کے مقامات، ٹیوبوں کو افقی یا ڈھلوان حالت میں جوڑنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں؛ ان میں سیدھی ویلڈنگ، عمودی ویلڈنگ، اوپر کی جانب ویلڈنگ، اور افقی ویلڈنگ شامل ہیں۔ لہذا، ویلڈرز کی مہارتوں سے متعلق اعلیٰ اور سخت تر تقاضے عائد کئے گئے ہیں۔ آج کے پائپ لائن انڈسٹری میں، پائپ لائنوں سے زیادہ دباؤ کے ساتھ مواد کی نقل و حمل کی ضرورت ہے، نیز پائپ لائنوں کا قطر بھی بڑا ہونا چاہیے؛ تاکہ ان کا بحفاظت استعمال ممکن ہو سکے۔ پائپوں کے اسٹیل کو زیادہ مضبوط، زیادہ لچیلا بنانے، پائپوں کے قطر کو بڑھانے، اور پائپوں کی دیواروں کو موٹا کرنے کے لئے، مختلف قسم کے ویلڈنگ طریقے، ویلڈنگ مواد، اور ویلڈنگ عمل استعمال کئے جاتے ہیں۔ 3.2 پائپوں کی تعمیر میں ویلڈنگ کے طریقے: بیرونِ ملک، پائپوں کی ویلڈنگ کے لئے پہلے ہاتھ سے ویلڈنگ کا استعمال کیا جاتا تھا، بعد میں خودکار ویلڈنگ کا طریقہ استعمال ہونے لگا۔ دستی ویلڈنگ عموماً سیلولوز ویلڈنگ راڈ کے ذریعہ نیچے کی جانب ویلڈنگ، اور کم ہائڈروجن والے ویلڈنگ راڈ کے ذریعہ بھی نیچے کی ج پائپوں کی خودکار ویلڈنگ کے لحاظ سے، سابق سوویت یونین نے پائپوں کی ویلڈنگ کے لئے خصوصی مشینیں تیار کیں؛ سابق سوویت یونین کے دور میں ان مشینوں کے ذریعہ ہزاروں کلومیٹر لمبے پائپوں کو جوڑا گیا۔ اس کی نمایاں خصوصیت یہ ہے کہ اس کی کارکردگی بہت اعلیٰ ہے، اور یہ ماحول کے حالات کے مطابق خود کو آسانی سے ڈھال لیتا ہے۔ امریکی کمپنی CRC نے CRC ملٹی ہیڈ گیس پروٹیکشن پائپوں کی خودکار ویلڈنگ کا نظام تیار کیا ہے؛ یہ نظام تین بڑے حصوں سے مل کر بنا ہے: پائپوں کے سروں کو تیار کرنے والی مشین، اندرونی جوڑنے والی مشین اور بیرونی ویلڈنگ کرنے والی مشین۔ اب تک، دنیا بھر میں جوڑے گئے پائپوں کی کُل لمبائی 34,000 کلومیٹر سے زیادہ ہے۔ فرانس، سابق سوویت یونین اور دیگر ممالک نے بھی اسی طرح کی خودکار ویلڈنگ ٹیکنالوجیوں کا استعمال کیا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی آج دنیا بھر میں بڑے قطر والی پائپ لائنوں کی خودکار ویلڈنگ کے لئے استعمال ہونے والی بنیادی ٹیکنالوجی بن چکی ہے۔ ہمارے ملک میں اسٹیل کی پائپ لائنوں کی ویلڈنگ کی تکنیک میں کئی بڑی تبدیلیاں رونما ہوئیں۔ 70 کی دہائی میں روایتی ویلڈنگ طریقے استعمال کیے گئے، جن میں کم ہائڈروجن والے ویلڈنگ ویئرز کا استعمال کیا گیا۔ 80 کی دہائی میں ہینڈ ہولڈڈ آرک ویلڈنگ کا استعمال عام ہوا، جس میں سیلیولوز والے ویلڈنگ ویئرز اور کم ہائڈروجن والے ویلڈنگ ویئرز کا استعمال کیا گیا۔ 90 کی دہائی میں سیلف-پروٹیکٹڈ ویلڈنگ تکنیکوں کا استعمال شروع ہوا، اور آج کے دور میں ہر قسم کی صورتحال میں خودکار ویلڈنگ کی تکنیکوں کا استعمال عام ہے۔ دستی آرک ویلڈنگ میں سیلولوز بیسڈ ویلڈنگ راڈز اور کم ہائڈروجن والے ویلڈنگ راڈز کا استعمال شامل ہے۔ دستی آرک ویلڈنگ کا اوپر کی جانب ویلڈنگ کا طریقہ، ہمارے ملک میں پائپ لائنوں کی تعمیر کے دوران استعمال ہونے والا بنیادی ویلڈنگ طریقہ رہا ہے۔ اس طریقہ کی خصوصیت یہ ہے کہ پائپوں کے سروں کے درمیان فاصلہ کافی زیادہ ہوتا ہے، ویلڈنگ کے دوران “آرک بند کرنے” کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے، ہر ویلڈنگ پرت کی موٹائی کافی زیادہ ہوتی ہے، اور اس طریقہ سے ویلڈنگ کی کارکردگی کم ہوتی ہے۔ ہینڈ ٹو ہینڈ آرک ویلڈنگ کا “نیچے کی جانب ویلڈنگ” کا طریقہ، 80 کی دہائی میں بیرونِ ملک سے متعارف کرایا گیا۔ اس طریقہ کی خصوصیت یہ ہے کہ پائپوں کے درمیان فاصلہ بہت کم ہوتا ہے، اور ویلڈنگ کے عمل میں زیادہ کرنٹ، کثیر پرتوں کا استعمال، اور تیز رفتار ویلڈنگ کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ طریقہ بڑے پیمانے پر پیداواری عملوں کے لئے مناسب ہے، اور اس سے ویلڈنگ کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔ چونکہ ہر ویلڈنگ لیئر کی موٹائی کم ہوتی ہے، اس لیے پچھلے ویلڈنگ لیئر کے ذریعہ سامنے والے ویلڈنگ لیئر پر حرارتی عمل لاگو کرکے رنگ ویلڈنگ جوڑوں کی لچیلے پن کو بہتر بنایا جاسکتا ہے۔ دستی آرک ویلڈنگ کا طریقہ لچیلا اور آسان ہے، اور اس کی موافقت کی صلاحیت بہت زیادہ ہے۔ نیچے کی جانب ویلڈنگ اور اوپر کی جانب ویلڈنگ کے طریقوں کا باہمی استعمال، نیز سیلولوز ویلڈنگ راڈ کی بہترین قابلیت کی وجہ سے، بہت سے مواقع پر یہ خودکار ویلڈنگ کے طریقوں کا متبادل نہیں بن سکتا۔ خودِ حفاظتی دوا والے ویلڈنگ تار کا نیم خودکار ویلڈنگ ٹیکنالوجی، 1990 کی دہائی سے پائپ لائنوں کی تعمیر میں استعمال ہونے لگا؛ اس کا بنیادی مقصد پائپوں کو بھرنا اور ان کی سطح کو ٹھیک کرنا ہے۔ اس کی خصوصیات یہ ہیں کہ اس کی ویلڈنگ کی کارکردگی بہت اچھی ہے، یہ ہر قسم کی سطحوں پر بہترین طریقے سے کام کرتا ہے، مختلف ماحولیاتی حالات میں بھی اس کی کارکردگی برقرار رہتی ہے، اور ویلڈرز کے لئے اسے استعمال کرنا آسان ہے۔ یہ فی الحال پائپوں کی تعمیر کے لئے ایک اہم ویلڈنگ طریقہ ہے۔ پائپوں کی تعمیر میں استعمال ہونے والے سٹیل کی مضبوطی میں اضافے، اور پائپوں کے قطر و دیوار کی موٹائی میں اضافے کے ساتھ، پائپوں کی تعمیر میں خودکار ویلڈنگ ٹیکنالوجی کا استعمال بتدریج بڑھنے لگا ہے۔ پائپوں کی خودکار ویلڈنگ ٹیکنالوجی، اپنی بلند ویلڈنگ کارکردگی، کم محنت کی ضرورت، اور ویلڈنگ عمل پر انسانی عوامل کے کم اثرات جیسی خصوصیات کی بدولت، بڑے قطر اور موٹی دیوار والے پائپوں کی تعمیر میں بہت زیادہ استعمال ہونے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ لیکن ہمارے ملک میں پائپوں کی خودکار ویلڈنگ کی تکنالوجی ابھی ابتدائی مرحلے میں ہے؛ پائپوں کے جڑوں کی خودکار ویلڈنگ سے متعلق مسائل ابھی حل نہیں ہوئے ہیں، اور پائپوں کے سروں کو ٹھیک کرنے والے آلات بھی ابھی تک تیار نہیں ہوئے ہیں۔ یہ تمام عوامل خودکار ویلڈنگ کی تکنالوجی کے وسیع پیمانے پر استعمال میں رکاوٹ بن رہے ہیں۔ فی الحال، خودکار جوڑنے کے عمل میں بنیادی طور پر ST تکنیک کا استعمال کیا جاتا ہے۔ مزید معلومات کے لئے درج ذیل لنک دیکھیں: http://www.weldr.net/simple/skill/html/content_1270.htm
ہائی پریشر اور ایکسٹرا ہائی پریشر گیس پائپ لائنوں کی ویلڈنگ کی تکنیکوں میں ترقی کے رجحانات
I. مقدمہ:
تیل، گیس اور پیٹروکیمیکل صنعتوں کی ترقی کے ساتھ، “مغرب سے مشرق کی جانب گیس کی منتقلی” کے منصوبے کے ذریعہ، ہمارے ملک میں طویل فاصلے تک گیس پائپ لائنوں کی تعمیر کا دور شروع ہو چکا ہے۔ لمبے فاصلوں تک تیل اور گیس کی نقل و حمل کے لئے استعمال ہونے والی پائپ لائنیں، بڑے قطر اور زیادہ دباؤ کے ساتھ ٹرانسپورٹ کی جانب ترقی کر رہی ہ 20ویں صدی کے 60 کی دہائی میں طویل فاصلے تک پائپ لائنوں کی جوڑنے کی یہ تکنیک چین میں متعارف کرائی گئی۔ کئی دہائیوں کی ترقی کے بعد، اب یہاں ماہرانہ طریقوں سے پائپ لائنوں کو جوڑنے کی تکنیک موجود ہے، جبکہ نیم خودکار گیس-پروٹیکشن والی ویلڈنگ تکنیک بھی عام ہوتی جارہی ہے۔ مکمل خودکار گیسی تحفظی ویلڈنگ ٹیکنالوجی اور نیچے کی جانب ویلڈنگ ٹیکنالوجی کا استعمال، اعلی دباؤ والی پائپ لائنوں کی ویلڈنگ کی تکنیکوں کی ترقی کا رجحان ہے؛ اسے ملک بھر میں طویل فاصلے تک پائپ لائنوں کی تعمیر میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جائے گا۔ چونکہ “مغربی گیس کی سپلائی مشرق کی جانب” منصوبے کے شنگھائی I-VI حصوں میں دستی ویلڈنگ تکنیک اور خود-تحفظی فارمولے والے سیموں کا استعمال کرتے ہوئے نیم خودکار ویلڈنگ عمل کامیابی سے استعمال کیا گیا ہے، اور اس طرح تعمیراتی کاموں کے لئے مکمل ضوابط موجود ہیں، لہذا اس مضمون میں اس بارے میں مزید تفصیلات بیان کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ جہاں تک STT ٹیکنالوجی کے ذریعہ استعمال ہونے والی نیم خودکار گیس محافظتی ویلڈنگ اور مکمل خودکار گیس محافظتی ویلڈنگ کا تعلق ہے، تو شنگھائی علاقے میں گیس پائپ لائنوں کی تعمیر میں ان تکنیکوں کا کوئی عملی استعمال یا تجرباتی استعمال نہیں کیا گیا ہے۔ لہذا، اس مضمون میں ان دونوں ویلڈنگ تکنیکوں کے بارے میں تفصیلی بحث کی گئی ہے، تاکہ شنگھائی علاقے میں مستقبل میں اعلی دباؤ والی گیس پائپ لائنوں کی تعمیر کے لئے تکنیکی رہنمائی فراہم کی جاسکے۔ دوم، STT ٹیکنالوجی: CO2 گیس کے ذریعہ حفاظت فراہم کرنے والی نیم خودکار نیچے کی جانب والی ویلڈنگ ٹیکنالوجی۔ STT قسم کی نیم خودکار ویلڈنگ میں، پائپوں کی بنیادی ویلڈنگ STT ویلڈنگ ٹیکنالوجی کے ذریعہ کی جاتی ہے، اور بنیادی ویلڈنگ کے دوران حفاظت کے لئے CO2 گیس استعمال کی جاتی ہے۔ یہ ایک دستی ویلڈنگ کا طریقہ ہے، جس میں فارماسیوٹیکل کور والے ویلڈنگ تاروں (جیسے لنکن کا NR207) کا استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ تار خود بخود ہی ویلڈنگ کے عمل میں استعمال ہو سکے۔ STT، “Surface Tension Transfer” کا مخفف ہے؛ یعنی سطحی کشیدگی کی منتقلی۔ یہ دھاتوں کو جوڑنے کے عمل میں استعمال ہونے والا ایک طریقہ ہے۔ اس طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے پُر کرنے والی سطح کی ویلڈنگ، ہماری کمپنی کی جانب سے استعمال کیے جانے والے نیم خودکار ویلڈنگ طریقہ کار سے مشابہ ہے؛ لہذا اس بارے میں مزید تفصیلات دینے کی ضرورت نہیں ہے۔ یہاں بیان کیا گیا طریقہ دراصل STT روٹ ویلڈنگ ٹیکنالوجی ہے۔ ) 1. عملی خصوصیات: دباؤ والی پائپ لائنوں کی ویلڈنگ میں، STT ویلڈنگ ایک سستا اور موثر ویلڈنگ طریقہ ہے۔ روایتی CO2 گیس کے ذریعہ ویلڈنگ کا طریقہ، ویلڈنگ کے دوران پیدا ہونے والے چھینٹوں کی مقدار کو کم کرنے، اور ویلڈنگ کے نتیجے میں حاصل ہونے والی سطح کی کوالٹی کو بہتر بنانے کے مسائل کو جڑ سے حل نہیں ک جبکہ، ویو فارم کنٹرول ٹیکنالوجی سے لیس STT قسم کے CO2 نیم خودکار ویلڈنگ مشینیں، ویلڈنگ کے عمل کو مستحکم رکھتی ہیں؛ ویلڈنگ کے دوران بننے والے ٹھوس حصوں کی شکل بہتر رہتی ہے، اور تناؤ کی وجہ سے پیدا ہونے والے اثرات کم ہو جاتے ہیں۔ اس طرح چھینٹے بھی کم ہو جاتے ہیں، اور ویلڈر کے کام کا بوجھ بھی کم ہو جاتا ہے۔ 2. عملیاتی اصول: چونکہ STT ٹیکنالوجی میں ڈراپ کی منتقلی، مائع دھات کی سطحی کشش کے ذریعہ ہوتی ہے، لہذا اس کے لئے ایک خاص قسم کا ڈائنامک کنٹرول والا ویلڈنگ طریقہ استعمال کیا جاتا ہے۔ لہذا، ویلڈنگ لائن پر بننے والا پگھلے ہوئے مادہ بہت چھوٹا اور مرکوز ہوتا ہے؛ اس کی بہترین خصوصیات کی وجہ سے CO2 سیمی آٹومیٹک ویلڈنگ کا استعمال طویل فاصلے تک پائپ لائنوں کی تعمیر میں بڑھ گیا ہے۔ تین تکنیکی مثالیں: چائنا پیٹرولیم اور نیچرل گیس پائپ لائنز بیورو نے سوڈان کے مگلاد علاقے میں تیل کی کان کنی کے منصوبے میں پہلی بار STT قسم کی نیم خودکار ویلڈنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کیا، تاکہ پائپ لائنوں کو جوڑا جاسکے۔ ژونگیوان پیٹرولیم اکسپلوریشن بیورو کی تعمیراتی کمپنی نے شانجنگ-شیئنجن پائپ لائن منصوبے میں بھی STT قسم کی نیم خودکار ویلڈنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کیا۔ ویلڈنگ کے پیرامیٹرز جدول 1 میں درج ہیں۔ 5. ویلڈنگ آلات: جہاں تک میری معلومات کا تعلق ہے، فی الحال STT ویلڈنگ آلات صرف لنکن کمپنی ہی تیار کرتی ہے۔ تین، مکمل خودکار گیسی تحفظ کے ساتھ ویلڈنگ ٹیکنالوجی: مکمل خودکار گیسی تحفظ والی ویلڈنگ، ایک ایسی ویلڈنگ تکنیک ہے جس میں خودکار ویلڈنگ مشینوں اور تحفظی گیسوں کا استعمال کیا جاتا ہے؛ عام طور پر آرگون یا CO2 کو تحفظی گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ 1. عملی خصوصیات: چونکہ میلٹنگ ایج گیس پروٹیکشن ویلڈنگ کے دوران ویلڈنگ کے علاقے کی حفاظت آسان ہوتی ہے، لہذا ویلڈنگ کے علاقے کو آسانی سے دیکھا جاسکتا ہے۔ اس کی وجہ سے پیداواری صلاحیت بلند ہوتی ہے، ویلڈنگ کا عمل نسبتاً آسان ہوتا ہے، اسے کنٹرول کرنا آسان ہے، اور ہر قسم کی جگہوں پر ویلڈنگ کرنا ممکن ہے۔ لیکن اس کے لئے پائپوں کے جوڑوں کے معیار کا بہت اہم ہونا ضروری ہے، یعنی پائپوں کے جوڑے پوری سطح پر یکساں ہونے چاہئیں۔ ; کٹنگ کی شکل سے متعلق سخت تقاضے ہیں؛ جب پائپ کی دیوار کی موٹائی زیادہ ہوتی ہے، تو عمل کو منظم کرنے کے لئے کمپاؤنڈ یا U-شکل کی کٹنگ استعمال کی جاتی ہے۔ صرف کام کو آسان بنانے پر توجہ نہیں دینی چاہیے، بلکہ کٹنگ کے ذریعہ ویلڈنگ کے معیار کو برقرار رکھنا بھی ضروری ہے۔ چھوٹے زاویے والی V-شکل کی کٹنگ تو تعمیراتی عمل کو آسان بناتی ہے، لیکن معیار کو برقرار رکھنے کے لحاظ سے کمپاؤنڈ یا U-شکل کی کٹنگ زیادہ بہتر ہے۔ ; اس کے علاوہ، یہ بیرونی موسمی حالات سے بھی زیادہ متاثر ہوتا ہے؛ یہ بھی گیس-پروٹیکٹڈ ویلڈنگ کا ایک عام مسئلہ ہے۔ ; جبکہ مشرقی علاقوں، جیسے شنگھائی کے ارد گرد، گیس کی فراہمی سے متعلق مسائل حل کرنا نسبتاً آسان ہے۔ ۲۔ عملیاتی اصول: پائپوں کی مکمل خودکار گیسی تحفظی ویلڈنگ ٹیکنالوجی میں، پگھلنے والے ویلڈنگ وائر اور جس دھات کو جوڑا جارہا ہے، ان کے درمیان پیدا ہونے والی برقی توانائی کو حرارت کے ذریعے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ ویلڈنگ وائر اور پائپ گرم ہو جائیں۔ ویلڈنگ کے دوران، ویلڈنگ کے علاقے میں تحفظی گیس فراہم کی جاتی ہے تاکہ ہوا کے نقصان دہ اثرات سے بچا جاسکے۔ ویلڈنگ مسلسل ویلڈنگ وائر کو فراہم کرکے مکمل کی جاتی ہے۔ یہ عمل، مختلف مقامات پر موجود کئی ویلڈنگ ہیڈز کے ذریعے بیک وقت کام کرنے کو ممکن بناتا ہے؛ بیس ویلڈنگ، ٹیوب کے اندر یا باہر دونوں جگہوں پر کی جاسکتی ہے۔ ویلڈنگ کے عمل سے متعلق پیرامیٹرز کو عموماً کنٹرول پینل یا کنٹرول ڈیسک کے ذریعے ترتیب دیا جاتا ہے۔ تین تعمیراتی مثالیں: ژنگزو-ییما گیس پائپ لائن منصوبہ (مشرقی حصہ)، اس پائپ لائن کے لئے استعمال ہونے والے سٹیل کی قسم 16Mn ہے، پائپ کا قطر 426 ملی میٹر ہے، جبکہ ویلڈنگ کے لئے استعمال ہونے والے تار کی قسم H08Mn2SiA ہے، اور اس تار کا قطر 1.0 ملی میٹر ہے۔ “مغرب سے مشرق کی جانب گیس کی منتقلی” کے منصوبے میں، مکمل خودکار گیس-پروٹیکٹڈ ویلڈنگ کا بھی وسیع پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ 4. ویلڈنگ کے پیرامیٹرز: یہ بات ذہن میں رکھنی ضروری ہے کہ چونکہ ہر ویلڈنگ لائن کے لئے پیرامیٹرز الگ الگ ہوتے ہیں، اس لئے پورے ویلڈ کے لئے پیرامیٹرز کا تعین پائپ کی خصوصیات اور موقع کی حالت کے مطابق کیا جانا چاہیے۔ ان پیرامیٹرز کو صرف اسی صورت میں پروڈکشن میں استعمال کیا جاسکتا ہے، جب ویلڈنگ ٹیسٹ میں وہ قابل قبول ثابت ہوں۔ جدول 2 میں، دوائی سے بنے والے تاروں کے استعمال اور گیس کی مدد سے ویلڈنگ کرنے والے مکمل خودکار ویلڈنگ آلات کے پیرامیٹرز درج ہیں۔ ویلڈنگ آلات میں برطانیہ کا NOREAST مکمل خودکار ویلڈنگ مشین، کناڈا کا RMS خودکار ویلڈنگ مشین، اور PIPELINER مکمل خودکار ویلڈنگ مشین شامل ہیں۔ 6. جامع تجزیہ: نیم خودکار گیس-پروٹیکٹڈ ویلڈنگ یا مکمل خودکار ویلڈنگ کے عمل میں بھی، بنیادی ویلڈنگ ایک اہم مرحلہ ہی رہتا ہے۔ اعلیٰ دباؤ والی گیس پائپ لائنوں کی تعمیر میں، نیم خودکار گیس-پروٹیکٹڈ ویلڈنگ کے عمل میں STT طریقہ سے بنیادی ویلڈنگ کی جاتی ہے، جبکہ پُر کرنے اور سطح کو ٹھیک کرنے کے لئے ہاتھ سے ویلڈنگ کا استعمال کیا جاتا ہے ہائی پریشر گیس پائپ لائنوں کی تعمیر میں استعمال کی جانے والی مکمل خودکار ویلڈنگ تکنیکوں میں بیرونی ویلڈنگ، داخلی ویلڈنگ، STT ٹیکنالوجی کے ذریعہ ویلڈنگ، نیز بیرونی ویلڈنگ اور داخلی تانبے کی پیڈنگ کے ذریعہ ویلڈنگ شامل ہیں۔ مکمل خودکار ویلڈنگ کے لئے، فارمولیشنڈ وائر + گیس پروٹیکشن ویلڈنگ، ہولو وائر + گیس پروٹیکشن ویلڈنگ، میلٹنگ ایج آرگون آرک ویلڈنگ جیسی تکنیکیں استعمال کی جاسکتی ہیں۔ مذکورہ بالا تجزیے اور مختلف ویلڈنگ طریقوں کے استعمال کی بنیاد پر، عام حالات میں لمبے فاصلوں پر پائپ لائنوں کی ویلڈنگ کے لئے خود-تحفظی نیم خودکار ویلڈنگ طریقہ ہی بہترین ہے۔ جیسے “سی گیس ڈونگ شو” جیسے منصوبوں میں، شنگھائی جیسے سطح مرتفع علاقوں میں خودکار ویلڈنگ طریقہ کو استعمال کرنا بہتر ہے، جبکہ روایتی دستی ویلڈنگ طریقے اور دستی طور پر نیچے کی جانب ویلڈنگ کرنے کے طریقے صرف معاون کے طور پر استعمال کئے جانے چاہئیں۔ چہارم، خلاصہ: پائپوں کی ویلڈنگ کے لئے STT گیس پروٹیکشن روٹ ویلڈنگ، سیلف-پروٹیکٹڈ فلکس ویئر کے ذریعہ سیمی-آٹومیٹک ویلڈنگ، اور مکمل آٹومیٹک گیس پروٹیکشن ویلڈنگ جیسی تکنیکیں استعمال کی جاتی ہیں۔ ان تکنیکوں کے فوائد میں بہترین ویلڈنگ کا معیار اور تیز رفتار ویلڈنگ شامل ہیں۔ یہ تکنیکیں بیرونِ ملک میں پہلے ہی عام ہو چکی ہیں، جبکہ ملکِ ہند میں ابھی ان کو فروغ دینے کا عمل جاری ہے۔ سطح مرتفع علاقوں اور ایسے ماحول میں، جہاں کام کرنے کے لئے حالات مناسب ہوں، ان دونوں ویلڈنگ تکنیکوں کے استعمال کے وسیع امکانات موجود ہیں۔ لہذا، ہماری کمپنی کو ان دونوں تکنیکوں پر مزید تحقیق اور تجربات کرنے کی ضرورت ہے، تاکہ ہائی پریشر اور اولٹرا ہائی پریشر پائپ لائنوں کی تعمیر کے لئے ضروری تکنیکی سازوسامان فراہم کیا جاسکے، اور قدرتی گیس کی منڈی کی ترقی سے پیدا ہونے والے بڑے مواقع سے فائدہ اٹھایا جاسکے۔