ইস্পাত নলের তাপীয় প্রসারণের পরিচিতি এবং গণনার সূত্র

আমরা প্রায়শই বলে থাকি যে হট-এক্সপান্ডেড পাইপ বলতে এমন একটি স্টিল পাইপকে বোঝায় যার ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে কম কিন্তু সংকোচন ক্ষমতা বেশি। চায়না ন্যাশনাল স্ট্যান্ডার্ডস অ্যাসোসিয়েশন-এর বিধান অনুযায়ী, হট-এক্সপান্ডেড স্টিল পাইপ হবে একটি বৃহত্তর ব্যাসের স্টিল পাইপ যা খালি স্টিল পাইপকে সামগ্রিকভাবে উত্তপ্ত করার পর প্রসারিত ও বিকৃত করা হয়। তাপীয় প্রসারণ প্রযুক্তি হলো রেডিয়াল বিকৃতির মাধ্যমে পাইপের ব্যাস বাড়ানো। অর্থাৎ, সাধারণ পাইপ ব্যবহার করে অ-মানক, বিশেষ মডেলের সিমলেস পাইপ তৈরি করা যায় এবং এর খরচ কম ও উৎপাদন দক্ষতা বেশি। এটি সিমলেস পাইপের জন্য একটি প্রচলিত প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি। পাওয়ার প্ল্যান্টের বয়লারের উচ্চ-প্যারামিটার উন্নয়ন এবং পেট্রোকেমিক্যাল প্ল্যান্টের ব্যাপক উন্নয়নের কারণে, বড় ব্যাসের সিমলেস পাইপের চাহিদাও বাড়ছে। পাইপ রোলিং ইউনিটগুলোর পক্ষে ৫০৮ মিমি-এর বেশি ব্যাস এবং বাইরের ব্যাস ও দেয়ালের পুরুত্বের অনুপাত (D/S) > ২৫-এর সিমলেস টিউব উৎপাদন করা কঠিন হয়ে পড়েছে। একারণেই তাপীয় প্রসারণ প্রযুক্তি, বিশেষ করে তুলনামূলকভাবে সাশ্রয়ী মিডিয়াম ফ্রিকোয়েন্সি তাপীয় প্রসারণ প্রযুক্তি ধীরে ধীরে বিকশিত হয়েছে।

 

হট-এক্সপ্যান্ডেড স্টিল পাইপের জন্য ব্যবহৃত দ্বি-পদক্ষেপ প্রপেলিং পাইপ এক্সপান্ডারটি একটি যন্ত্রের মধ্যেই কোন ডাই ডায়ামিটার এক্সপ্যানশন প্রযুক্তি, ডিজিটাল ইন্টারমিডিয়েট ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাকশন হিটিং প্রযুক্তি এবং হাইড্রোলিক প্রযুক্তিকে একত্রিত করে। এর যুক্তিসঙ্গত প্রক্রিয়া, কম শক্তি খরচ, কম নির্মাণ বিনিয়োগ, পণ্যের ভালো গুণমান, কাঁচামাল ও পণ্যের স্পেসিফিকেশনের বিস্তৃত পরিসর, নমনীয়তা এবং স্বল্প খরচে উৎপাদন ব্যাচের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার ক্ষমতার কারণে এটি স্টিল পাইপ শিল্পের প্রচলিত পুল-টাইপ ডায়ামিটার এক্সপ্যানশন প্রযুক্তিকে প্রতিস্থাপন করেছে।

 

উল্লেখ্য যে, হট-এক্সপান্ডেড স্টিল পাইপের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সাধারণত হট-রোল্ড স্টিল পাইপের তুলনায় কিছুটা নিম্নমানের হয়।

 

পাইপের তাপীয় প্রসারণের সাধারণ প্রক্রিয়াটি হলো, পাইপটিকে লিড স্ক্রু-তে আটকানো, পাইপের অন্য প্রান্তে পাইপের ব্যাসের চেয়ে বড় ব্যাসের একটি শঙ্কু-আকৃতির টপ অ্যানভিল স্থাপন করা এবং অন্য স্ক্রুটি দিয়ে পাইপটিকে সংযুক্ত ও আটকানো। পাইপ এবং টপ অ্যানভিলের সংযোগস্থলটি ইন্টারমিডিয়েট ফ্রিকোয়েন্সি হিটিং কয়েলের নিচে থাকে। খুব দ্রুত গরম হয়ে ফেটে যাওয়া প্রতিরোধ করার জন্য, প্রথমে টিউবের মধ্যে দিয়ে জল প্রবাহিত করতে হয়, কয়েল হিটিং শুরু করতে হয় এবং নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় পৌঁছানোর পর, টিউবকে সংযুক্তকারী স্ক্রুটি টিউবটিকে ধাক্কা দেয়, যাতে টিউবটি টপ অ্যানভিলের দিকে এগিয়ে যায় এবং প্রসারিত হয়। টপ অ্যানভিলের টেপার পাইপের ব্যাস বাড়িয়ে দেয়। সম্পূর্ণ পাইপটি প্রসারিত হওয়ার পর, তাপীয় প্রসারণ প্রক্রিয়ার কারণে পাইপটি আর সোজা থাকে না, তাই এটিকে সোজা করার প্রয়োজন হয়।

উপরোক্তটি হলো তাপীয় প্রসারণ প্রযুক্তির মৌলিক বিষয়বস্তু।

 তাপীয়ভাবে প্রসারিত পাইপের প্রাসঙ্গিক সূত্রটি নিচে দেওয়া হলো।

 

প্রসারিত ওজন:

কার্বন ইস্পাত: (ব্যাস-বেধ)× পুরুত্ব× ০.০২৪৬৬ = ওজনএক মিটারের t (কেজি)

সংকর ধাতু: (ব্যাস-বেধ)× পুরুত্ব× ০.০২৪৮৩ = ওজনএক মিটারের (কেজি)

গরম প্রসারণের পরে মিটারের সংখ্যা

আসল টিউবের ব্যাস÷ গরম প্রসারিত ব্যাস× ১.০৪× দৈর্ঘ্য *

 

আসল টিউব মিটার

প্রসারিত দৈর্ঘ্য× (ব্যাস)÷ মূল টিউবের ব্যাস÷ ১.০৪)

 

গতি:

১০০০০০÷ (আসল ব্যাস-বেধ)× পুরুত্ব)

 

পুরুত্ব:

প্রসারিত পুরুত্ব (১ বার) = মূল টিউবের পুরুত্ব× ০.৯২

প্রসারিত পুরুত্ব (২ গুণ) = মূল টিউবের পুরুত্ব × ০.৮৪

 

ব্যাস :

প্রসারিত ব্যাস = ছাঁচের আকার + প্রসারিত পুরুত্ব× 2

ছাঁচের আকার: প্রসারিত ব্যাস2 * প্রসারিত দেয়ালের পুরুত্ব

 

ব্যাস সহনশীলতা

ব্যাস৪২৬ মিমি, সহনশীলতা±২.৫

ব্যাস ৪২৬-৬৩০ মিমি, সহনশীলতা±3

ব্যাস৬৩০ মিমি, সহনশীলতা±5

 

উপবৃত্তাকারতা:

ব্যাস৪২৬ মিমি, সহনশীলতা±2

ব্যাস৪২৬ মিমি, সহনশীলতা±3

 

পুরুত্ব:

পুরুত্ব২০ মিমি, সহনশীলতা2 ,—১.৫

পুরুত্ব৪০ মিমি,﹢3 ,—2

পাইপ ফিটিং তৈরির জন্য পাইপ

5 ,—0

 

স্ক্র্যাচের ভিতরে এবং বাইরেঃ

 

আঁচড়ের গভীরতা: ০.২ মিমি, দৈর্ঘ্য: ২ সেমি, একে আঁচড় বলা হয়। অনুমোদিত নয়।

সরলতা: ≤৬ মিটার, বাঁক ৫ মিমি।১২ মিটার, বাঁক ৮ মিমি

 

উদাহরণস্বরূপ:

আসল টিউব ৬১০*১৯ গরম করে প্রসারিত করলে ৬৬০*১৬

মূল পাইপের দৈর্ঘ্য: ১২.৮৪ মিটার

প্রসারিত পুরুত্ব: ১৯*০.৯২=১৭.৪৮ (১ বার)

১৯*০.৮৪=১৫.৯৬(২ বার)

পাইপের প্রসারিত দৈর্ঘ্য: 610÷660*1.04*12.84=12.341962

প্রসারিত ব্যাস: ৬২৫+১৭.৪৮*২+১=৬৬০.৯৬ (১ বার)

৬২৫+১৫.৯৬*২+১=৬৫৭.৯২(২ গুণ)

 

মডিউলের আকার: ৬৬০-২*১৬=৬২৮