سمندری اور سمندری ایپلی کیشنز کے لیے ٹائٹینیم

انجینئرنگ کے تمام شعبوں میں، خاص طور پر میرین اور آف شور سیکٹرز میں، ڈیزائنرز، فیبریکٹرز اور اینڈ یوزرز ایپلیکیشنز کی مسلسل وسیع رینج کے لیے ٹائٹینیم پر غور کرنے کے لیے پہلے سے زیادہ تیار ہیں۔ آج، سروس آف شور میں کئی ہزار ٹن ٹائٹینیم کے ساتھ، لاگت، دستیابی، اور من گھڑت کے بارے میں پرانے – اور غلط تصورات سے ان انجینئروں کے تعصب کا امکان پہلے سے کم ہے جو ٹائٹینیم کے سمندری اور سمندری فوائد کو اپنے لیے واضح طور پر دیکھ سکتے ہیں۔ غیر ملکی آپریشنز. ٹائٹینیم کوئی 'غیر ملکی' دھات نہیں ہے، یہ نسبتاً سستی اور وسیع پیمانے پر دستیاب ہے۔ سپلائرز اور فیبریکیٹروں کی ایک بڑی تعداد باقاعدگی سے قیمتوں پر اجزاء اور سامان فراہم کرتی ہے جو اس بات پر زور دیتی ہے کہ زیادہ تر الائے اسٹیلز اور نکل الائے کے مقابلے میں دھات کو گھڑنا اور ویلڈ کرنا آسان اور کم مہنگا ہے۔ حقیقت یہ ہے کہ سمندری پانی کے استعمال کے لیے کوئی دوسرا مواد نہیں ہے جو ٹائٹینیم کی پیش کردہ کارکردگی کو اقتصادی یا تکنیکی طور پر دیکھ سکے۔

ٹائٹینیم سٹیل کی طرح مضبوط ہے، پھر بھی 45% ہلکا ہے۔ ٹائٹینیم کی اعلی طاقت، کم کثافت اور سنکنرن مزاحمت لاگت میں کمی کے لیے مثبت کردار ادا کرتی ہے۔ آف شور پلیٹ فارمز کے لیے وزن کی بچت بہت اہمیت کی حامل ہے۔ ایک ٹن اوپر کی طرف کے وزن میں کمی سے ذیلی سمندری جیکٹ پر اسٹیل میں £100,000, NOK 1 ملین سے زیادہ کی بچت ہوتی ہے۔ سیمی سبمرسیبل پلیٹ فارمز پر تمام اپ ویٹ بشمول ٹینشن لیگ پلیٹ فارمز (TLPs) یکساں طور پر اہم ہیں، ہینگ آف ویٹ میں کمی کو پلیٹ فارم کی ساخت، فلوٹیشن اور مورنگ سسٹم میں 3-5 گنا وزن میں کمی سے ملایا جا سکتا ہے۔ تیز فیری پر وزن میں کمی ایک اہم عنصر ہے جو کم ایندھن کی کھپت کے ساتھ پے لوڈ اور رفتار میں اضافہ کرتا ہے۔

ٹائٹینیم کو کسی سنکنرن الاؤنس کی ضرورت نہیں ہے لہذا سازوسامان کو میکانی طاقت اور ہینڈلنگ کے لئے کم از کم ضروریات کو پورا کرنے کے لئے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے. ٹائٹینیم کی سنکنرن مزاحمت یہاں تک کہ بہت زیادہ آلودہ سمندری پانی، آف شور سے پیدا ہونے والے سیالوں اور چند غیر پیدا شدہ سیالوں کے علاوہ تمام دھات کی مستحکم، مضبوط اور مستقل آکسائیڈ فلم کی وجہ سے ہے۔ 130 ڈگری تک کے درجہ حرارت پر بہتے یا جامد سمندری پانی میں، ٹائٹینیم کی سطحیں سنکنرن کے خلاف مدافعت رکھتی ہیں اور ان حالات میں کٹاؤ کے خلاف مزاحمت کرتی ہیں جو عام طور پر استعمال ہونے والی دیگر دھاتوں اور مرکب دھاتوں کے تیزی سے خراب ہونے کا سبب بنتی ہیں۔ ٹائٹینیم سمندری پانی میں کم از کم 70 ڈگری تک دراڑوں کے سنکنرن سے محفوظ ہے، ایسی حالتیں جن میں کچھ سٹینلیس سٹیل 10 ڈگری تک محدود ہوتے ہیں۔

سنکنرن مزاحم ڈیوٹی کے لیے کم قابل استعمال مرکب دھاتوں کے انتخاب میں ماضی کی مہنگی غلطیوں کے سبق اچھی طرح سیکھے جا چکے ہیں۔ آف شور متبادل کی قیمت اسی طرح کی ساحلی سہولت سے کئی گنا زیادہ ہے۔ اسی طرح فوجی اور تجارتی جہازوں پر سامان کی خرابی اور غیر طے شدہ بندش کی وجہ سے جرمانے میں مسلسل اضافہ ہو رہا ہے۔

شروع سے ٹائٹینیم کی تفصیلات، لاگت سے موثر ڈیزائن، تانے بانے، تنصیب اور استعمال کے ساتھ محفوظ، اور قابل اعتماد کارکردگی میں ایک بنیادی عنصر ہے۔ یہ بحری جہازوں اور دیگر جہازوں کے لیے بھی درست ہے، جہاں زیادہ دستیابی اور دیکھ بھال کے اخراجات میں کمی ایک لازمی ضرورت ہے، جیسا کہ آف شور تنصیبات کے لیے جن کا منصوبہ 70 سال تک کی سروس لائف کے لیے بنایا گیا ہے۔ ٹائٹینیم اکثر پہلی قیمت پر مسابقتی ہو گا، لیکن قابل اعتماد طریقے سے ملکیت کی سب سے کم قیمت دے گا اور زندگی سائیکل لاگت کے مقابلے کا ہمیشہ فاتح رہے گا۔

قدرتی اور آلودہ سمندری پانی میں ٹائٹینیم مرکبات کی سنکنرن کارکردگی دیگر مرکب دھاتوں سے نسبت

1. آلودگی کی سطح/سمندری پانی کی کیمسٹری پر منحصر ہے۔
2. گریڈز 7,11,12, 16,17,20,21,24, 28,29 کم از کم 200 ڈگری تک مزاحم
3. معیاری گریڈ 5 میں محدود حساسیت ہے، گریڈ 23 (ELI) نے K1SCC کی قدروں کو بہتر کیا ہے

ٹائٹینیم آف شور - موجودہ درخواستیں

ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم اللویس آف شور کی ایپلی کیشنز کی تعداد اور قسم میں اضافہ جاری ہے۔ بیس سال پہلے کلورینیشن سسٹمز اور ہیٹ ایکسچینجرز میں چند سیکڑوں کلو سے زیادہ کی کھپت اب تین ہزار ٹن تک پہنچ گئی ہے، خاص طور پر سمندری پانی اور پروسیس فلوئڈ مینجمنٹ سسٹمز اور ہیٹ ایکسچینجرز کے طور پر۔ یہ بڑی ایپلی کیشنز متفرق ڈیوٹی کی ایک وسیع رینج سے مکمل ہوتی ہیں، جو پلیٹ فارم کے آپریشن اور حفاظت کے لیے بہت اہم ہیں۔

سمندر کے پانی کے استعمال کے لیے نامزد کردہ سٹینلیس سٹیل اور تانبے پر مبنی مرکب دھاتوں کی مسلسل ناکامیوں سے متعلق آف شور انجینئرز تیزی سے ٹائٹینیم کی طرف متوجہ ہو گئے ہیں۔ ٹائٹینیم مسابقتی اور مستحکم قیمتوں پر دستیاب ہے اور فیبریکیشن انڈسٹری کے تجربے اور ٹائٹینیم مصنوعات کی وسیع رینج، خاص طور پر پائپ اور فٹنگز اور سسٹمز جو سمندری اور غیر ملکی صنعتوں کے لیے درکار ہیں، کی فراہمی کی صلاحیت میں اضافہ ہوا ہے۔ ٹائٹینیم فیبریکیٹرز کا ایک پختہ جسم EC ممالک میں طویل عرصے سے موجود ہے، جو یورپی کیمیکل، پیٹرو کیمیکل اور پاور پلانٹ کے ساتھ ساتھ بڑھتی ہوئی آف شور ایپلی کیشنز مارکیٹ کی خدمت کرتا ہے۔ 1990 کے بعد سے تقریباً پندرہ نارویجن فیبریکٹرز نے ٹائٹینیم سپلائی کرنے کی صلاحیت تیار کی ہے، جس سے مشینی، موڑنے اور ویلڈنگ کے تمام پہلوؤں میں ہنر مند بننے میں نسبتاً کم وقت لگتا ہے۔ پتلی دیوار ٹائٹینیم پائپ ورک کے سرد موڑنے کی ترقی نے ٹائٹینیم سسٹمز کی مجموعی مسابقت میں ایک پیش رفت فراہم کی ہے۔

ٹائٹینیم کی منتخب آف شور ایپلی کیشنز

اعلی طاقت، اعلی جفاکشی اور غیر معمولی کٹاؤ/سنکنرن مزاحمت کی وجہ سے، ٹائٹینیم بھی اس وقت استعمال کیا جا رہا ہے:

• سب میرین بال والوز
• فائر پمپ
• ہیٹ ایکسچینجرز
• گہرے سمندر میں آبدوزوں کے لیے ہل کا مواد
• واٹر جیٹ پروپلشن سسٹم
• پروپیلر شافٹ اور پروپیلر
• ایگزاسٹ اسٹیک لائنرز
• بحری آرمر
• پانی کے اندر ہیرا پھیری کرنے والے
• اعلی طاقت والے بندھن
• یاٹ کی متعلقہ اشیاء
• کولنگ اور پائپنگ سسٹم کا شپ بورڈ
• جہاز کے ڈیزائن میں بہت سے دوسرے اجزاء۔

پہلی آل ٹائٹینیم ماہی گیری کی کشتی 1998 میں جاپان میں شروع کی گئی تھی۔ 4.6 ٹن وزنی یہ 12.5m (41ft.) لمبی کشتی ایندھن کی بہتر کارکردگی کے ساتھ 30 ناٹ پر سفر کر سکتی ہے۔ آپریشنل لاگت کی بچت میں ہل پینٹنگ کی کوئی ضرورت نہیں اور بائیو فاؤلنگ کو آسانی سے ہٹانا شامل ہے۔ بار بار گندگی اور صفائی کے ذریعے شیشے کی فائبر کشتیوں کے ہلوں کا ترقی پذیر انحطاط جاپانی ساحلی ماہی گیری کے بیڑے کے لیے ایک جاری جرمانہ ہے۔

ہائی پریشر کے نظام

رائزر پائپنگ، ٹیپر اسٹریس جوائنٹ، پروڈکشن ٹیوبلر اور لائنرز، فلو لائنز، اور اسی طرح کے ہائی پریشر سسٹم ایپلی کیشنز فراہم کرتے ہیں جہاں سروس لائف کے تقاضوں کو بڑھایا جاتا ہے اور آپریشنل اور حفاظتی تقاضے زیادہ سخت ہوتے جاتے ہیں، ٹائٹینیم اسٹیل اور غیر بانڈڈ لچکدار پائپ کو پیچھے چھوڑ سکتا ہے۔ اس طرح کی ایپلی کیشنز میں ٹائٹینیم کے استعمال کا تصور نیا نہیں ہے۔

1987 میں گرین کینین فیلڈ میں پلیسیڈ آئل کے لیے خلیج میکسیکو کو ایک مکمل ٹیپر اسٹریس جوائنٹ فراہم کیا گیا تھا۔ جوائنٹ کو 1989 میں دوبارہ حاصل کیا گیا تھا۔ سروس کے اس عرصے کے اختصار کے باوجود، تنصیب میں انتہائی سخت آزمائشی حالات کی کمی نہیں تھی۔ 1988 کے دوران گلف لوپ کرنٹ کی موجودگی کے ذریعے 100 سال کی لہروں کی لوڈنگ کا سامنا کرنا پڑا جو 1988 کے دوران دو ہفتوں سے زیادہ برقرار رہا۔ ٹائٹینیم الائے جوائنٹ کسی بھی طرح سے بغیر کسی نقصان کے زندہ رہا، اور اسٹوریج کی مدت کے بعد اس کی تزئین و آرائش کی گئی اور انسرچ کے لیے آف شور انسٹال کیا گیا۔ گارڈن بینک) جولائی 1995 میں۔ اوریکس نیپچون فیلڈ کے لیے کل پندرہ Ti-6Al-4V ٹیپر اسٹریس جوائنٹ فراہم کیے گئے ہیں۔
ٹائٹینیم ٹیپر اسٹریس جوائنٹ (TSJ) عام طور پر لمبائی کے نصف سے ایک تہائی، وزن کا ایک چوتھائی، اور سٹیل میں اپنے فعال ہم منصبوں سے کم مہنگے ہوتے ہیں۔

ٹائٹینیم کو بھاری زیادہ مہنگے نان بانڈڈ لچکدار پائپ پر ترجیح دی جاتی ہے جہاں:

• برتن یا پلیٹ فارم پر وزن لادنا بہت ضروری ہے۔
• پروڈکشن سائیڈ پریشر اور درجہ حرارت<125°C
• بڑے پائپ قطر
• گہرے پانی میں حدود کو ختم کریں۔
• کارکردگی کی وشوسنییتا اور طویل سروس اہم ہیں۔

ٹائٹینیم کو زیادہ سخت اور کم سنکنرن مزاحم اسٹیل پائپنگ پر ترجیح دی جاتی ہے جہاں:

• بحری جہاز کی حرکات زبردست اور سمندری حالت شدید ہوتی ہے۔
• تھکاوٹ اور موڑنے کا دباؤ ایک ممکنہ مسئلہ ہے۔
• ورٹیکس کی حوصلہ افزائی کمپن تھکاوٹ ایک ممکنہ مسئلہ ہے۔
• برتن یا پلیٹ فارم پر وزن لادنا بہت ضروری ہے۔
• اتلی پانی سٹیل کے رائزرز پر اونچے موڑ کا بوجھ ڈالتا ہے۔
• corrosive، گرم نمکین پانی اور کھٹا سیال پیدا ہوتے ہیں۔

گہرے پانی کے سمندر میں تیل اور گیس کے میدانوں کی مسلسل دریافتوں نے رائزر پائپ کے مواد کے لیے ایک طویل مدتی تکنیکی اور لاگت سے موثر حل کی ترقی پر زور دیا ہے۔ دلچسپی ٹائٹینیم پر اس کے سازگار طاقت کے وزن کے تناسب، لچک، اور کم کثافت کی وجہ سے مرکوز ہے۔ ٹائٹینیم قدرتی سمندری ماحول کو متاثر نہیں کرے گا، اس کے ساتھ تعامل یا آلودہ نہیں کرے گا۔

پانی کی گہرائی میں اضافے کے ساتھ تیرتے پلیٹ فارمز کے لیے وزن کو کم کرنا ایک بڑھتا ہوا اہم مسئلہ ہے۔ فائبر ری انفورسمنٹ کے ساتھ مل کر کم موٹائی کے ٹائٹینیم لائنر کا استعمال کرتے ہوئے کمپوزٹ رائزرز کی ترقی تمام دھاتی نظاموں کے مقابلے وزن میں مزید کمی کی طرف ایک قدم کی نشاندہی کرتی ہے۔

دنیا کا پہلا تمام ٹائٹینیم الائے (Ti-6Al-4V ELI – ASTM گریڈ 23) رائزر ہیڈرن ٹینشن ٹانگ پلیٹ فارم پر 400 میٹر لمبا ڈرلنگ رائزر ہے۔ ٹائٹینیم اوپری حصے کے وزن میں خاطر خواہ کمی، تناؤ کی ضروریات کو کم کرنے اور بویانسی عناصر کے خاتمے اور مہنگے اور بوجھل فلیکس جوڑوں کے لیے فراہم کرتا ہے، دونوں روایتی طور پر اسٹیل ڈرلنگ رائزر کے ساتھ استعمال ہوتے ہیں۔ گریڈ 23 711 ملی میٹر (28 انچ قطر x 670m (2,200 فٹ) لمبے فری ہینگ کیٹرنری کمبائنڈ گیس ایکسپورٹ اور اسگارڈ پلیٹ فارم کے لیے سرفیس پگ لانچنگ رائزر کے لیے نامزد کردہ الائے بھی ہے۔ درجہ حرارت اور دباؤ میں اضافہ، (ہائیڈرن ڈرلنگ رائزر کی درجہ بندی کی گئی ہے۔ 31 MPa (4500 psi)) تک، اور یہ توقع کہ نکالی گئی گیس اور تیل طویل مدت میں 'کھٹا' ہو جائے گا، ٹائٹینیم کو ایک بہت پرکشش آپشن بنا دیتا ہے۔ ٹائٹینیم مرکب کی رینج میں مصنوعات کے درجہ حرارت کو 200 ڈگری سے زیادہ سنبھالنے کی صلاحیت شامل ہے، اور تھرمل سائیکلنگ کوئی مسئلہ نہیں ہے

استعمال شدہ رائزر پائپوں کو ان کی منصوبہ بند زندگی کے اختتام پر نسبتاً زیادہ ریکوری ویلیو کے ساتھ ری سائیکل کرنے کی صلاحیت ٹائٹینیم کے لیے سازگار لائف سائیکل لاگت کی مساوات میں مزید بونس ہے۔