उच्च तापमान पाइप सामग्रियों का चयन कैसे करें? ASTM A106 Gr.B और API 5L Gr.B के रासायनिक संghटक, यांत्रिक गुणों और उपयोगिता की तुलना

पेट्रोकेमिकल, विद्युत, बॉयलर और दबाव बर्तन जैसी उद्योगों में, उच्च-तापमान पाइप सामग्री का चयन उपकरणों की सुरक्षा, विश्वसनीयता और उपयोग की अवधि पर सीधे प्रभाव डालता है। ASTM A106 Gr.B और API 5L Gr.B दो व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली कार्बन स्टील सिलेंडर पाइप मानक हैं, लेकिन उनके अनुप्रयोग परिदृश्य और प्रदर्शन विशेषताएँ महत्वपूर्ण रूप से भिन्न हैं। यह लेख रसायनिक संरचना, यांत्रिक गुण, उपयोगी तापमान की सीमा, मुख्य उपयोग आदि की तुलना और विश्लेषण करेगा ताकि इंजीनियरों और खरीददारों को अधिक विवेकपूर्ण सामग्री चयन निर्णय लेने में मदद मिले।

1. मानक का सारांश और मुख्य अनुप्रयोग
मानक ASTM A106 Gr.B API 5L Gr.B
अनुप्रयोग का क्षेत्र उच्च-तापमान और उच्च-दबाव पाइपलाइन (बॉयलर, थर्मल सिस्टम, पेट्रोकेमिकल) तेल और प्राकृतिक गैस का परिवहन (लंबी-दूरी की पाइपलाइन, एकत्रीकरण पाइपलाइन)
निर्माण प्रक्रिया बिना सutures की इस्टील पाइप (Seamless) बिना सutures की इस्टील पाइप (Seamless) या वेल्डेड इस्टील पाइप (Welded)
विशिष्ट अनुप्रयोग स्टीम पाइपलाइन, उच्च-तापमान प्रक्रिया पाइपलाइन तेल और गैस परिवहन, कम-दबाव तरल परिवहन
मुख्य अंतर:

ASTM A106 Gr.B उच्च-तापमान और उच्च-दबाव स्थितियों के लिए डिज़ाइन किया गया है और यह भाप, अतितापित गर्म पानी और उच्च-तापमान तेल परिवहन के लिए उपयुक्त है।

API 5L Gr.B मुख्यतः तेल और गैस परिवहन के लिए है, जो अधिक ध्यान वेल्डिंग क्षमता और कम-तापमान कठोरता पर देता है, बजाय लंबे समय तक उच्च-तापमान स्थिरता पर।

2. रासायनिक संघटन की तुलना (%)

तत्व ASTM A106 Gr.B API 5L Gr.B प्रभाव विश्लेषण

C (कार्बन) ≤0.30 ≤0.28 A106 में थोड़ा अधिक कार्बन संघटन होता है, जो उच्च-तापमान बल में सुधार करता है, लेकिन वेल्डिंग क्षमता में कमी आती है

Mn (मैंगनीज) 0.29-1.06 0.90-1.20 API 5L में अधिक Mn होता है, जो कम तापमान पर प्रभावी कठोरता में बढ़ोत्तरी करता है

P (फॉस्फरस) ≤0.035 ≤0.025 API 5L में कम P होता है, जो ठंडे में चूर होने के खतरे को कम करता है

S (सल्फर) ≤0.035 ≤0.015 API 5L में कम S होता है, जो वेल्डिंग की गुणवत्ता में सुधार करता है

Si (सिलिकॉन) ≥0.10 ≥0.10 समान, गर्मी की प्रतिरोधकता में सुधार करता है

निष्कर्ष:

API 5L Gr.B में P और S की मात्रा के बारे में कठिन नियम हैं, जो वेल्डिंग और कम तापमान के वातावरण के लिए उपयुक्त है।

ASTM A106 Gr.B उच्च तापमान की रूढ़िशक्ति को बढ़ाने के लिए थोड़ा अधिक C और Mn अनुमति देता है, लेकिन वेल्डिंग के दौरान पूर्वगर्मी पर ध्यान देना चाहिए।

3. यांत्रिक गुणों की तुलना
प्रदर्शन ASTM A106 Gr.B API 5L Gr.B अंतर
टेंशन स्ट्रेंग्थ (MPa) ≥415 ≥414 मूल रूप से समतुल्य
प्रतिबल स्ट्रेंग्थ (MPa) ≥240 ≥241 मूल रूप से समतुल्य
विक्षेपण (%) ≥30 ≥30 समान
अंतर्गत टेस्ट सामान्यतः आवश्यक नहीं होता है प्रायः आवश्यक हो सकता है (जैसे कि कम तापमान परिवेश) API 5L कम तापमान कठोरता पर अधिक ध्यान देता है
उच्च तापमान प्रदर्शन तुलना:

ASTM A106 Gr.B 425°C से कम लंबे समय तक उपयोग के लिए अच्छी मजबूती बनाए रखता है, बॉयलर और थर्मल पाइपलाइन के लिए उपयुक्त है।

API 5L Gr.B में कोई स्पष्ट उच्च तापमान प्रदर्शन आवश्यकताएं नहीं हैं, और लंबे समय तक उच्च तापमान पर उपयोग करने से मजबूती में कमी आ सकती है।

4. लागू तापमान श्रेणी
सामग्री सिफारिश की गई तापमान श्रेणी प्रतिबंध
ASTM A106 Gr.B -29°C से 425°C 425°C से अधिक पर लैलोइड स्टील का विचार करना चाहिए
API 5L Gr.B -20°C से 200°C उच्च तापमान पर मजबूती तेजी से कम हो जाती है
मुख्य बिंदु:
ASTM A106 Gr.B उच्च-तापमान पाइपलाइन के लिए प्रथम विकल्प है, जैसे कि भाप प्रणाली और गर्म तेल पाइपलाइन।
API 5L Gr.B सामान्य या कम तापमान वाले तेल और गैस परिवहन के लिए उपयुक्त है, और उच्च तापमान प्रतिबंधों की जरूरत होती है जिसे ध्यान से मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

५. सामग्री चयन सुझाव
जब ASTM A106 Gr.B चुनते हैं
✅ उच्च तापमान प्रतिबंध (>200°C, जैसे बॉयलर, हीट एक्सचेंजर)
✅ उच्च-दबाव भाप या गर्म तेल पाइपलाइन
✅ दीर्घकालिक उच्च तापमान स्थिरता की आवश्यकता

जब API 5L Gr.B चुनते हैं
✅ तेल और प्राकृतिक गैस पाइपलाइन
✅ कम तापमान परिवेश (आघात परीक्षण आवश्यक)
✅ उच्च वेल्डिंग आवश्यकताओं वाले परियोजनाएं

6. निष्कर्ष
उच्च-तापमान और उच्च-दबाव पाइपलाइन (जैसे पावर प्लांट, पेट्रोकेमिकल प्लांट) → ASTM A106 Gr.B (उच्च-तापमान अभिलक्षण में बेहतर)

तेल और गैस पाइपलाइन (जैसे दूर-दूर तक की पाइपलाइन, संग्रह और परिवहन प्रणाली) → API 5L Gr.B (बेहतर वेल्डिंग क्षमता और कम-तापमान कठोरता)

यदि परियोजना में उच्च तापमान + वेल्डिंग की मांग एक साथ है, तो समग्र मूल्यांकन की आवश्यकता होती है, और जरूरत पड़ने पर सुरक्षा को सुनिश्चित करने के लिए पूर्व-गर्मी या पोस्ट-वेल्ड गर्मी उपचार का उपयोग किया जाता है।