नवीन क्लैड तकनीक (विस्फोटक बॉन्डिंग) कम लागत वाले बाइमेटैलिक (स्टेनलेस/कार्बन स्टील) रिड्यूसर और कैप्स के उत्पादन की अनुमति देती है
नवीन क्लैड तकनीक (विस्फोटक बॉन्डिंग) कम लागत वाले बाइमेटैलिक (स्टेनलेस/कार्बन स्टील) रिड्यूसर और कैप्स के उत्पादन की अनुमति देती है
अभियोजक सारांश
विस्फोटक बॉन्डिंग तकनीक बाइमेटैलिक रिड्यूसर और कैप्स के उत्पादन के लिए एक परिवर्तनकारी विनिर्माण प्रक्रिया के रूप में सामने आई है, जो बाइमेटैलिक रिड्यूसर और कैप्स स्टेनलेस स्टील की जंग रोधी क्षमता को कार्बन स्टील की संरचनात्मक शक्ति और अर्थव्यवस्था के साथ जोड़ती है। यह उन्नत क्लैड तकनीक नियंत्रित विस्फोट के माध्यम से असमान धातुओं के बीच एक धातुकीय बॉन्ड बनाती है, निर्माताओं को लगभग 40-60% कम लागत पर उच्च-प्रदर्शन वाले पाइपिंग घटकों के उत्पादन में सक्षम बनाती है मैकेनिकल इंटेग्रिटी और मांग वाले औद्योगिक अनुप्रयोगों में संक्षारण प्रदर्शन बनाए रखते हुए ठोस मिश्र धातु विकल्पों की तुलना में
1 तकनीकी अवलोकन: विस्फोटक बॉन्डिंग प्रक्रिया
1.1 मूल सिद्धांत
विस्फोटक बॉन्डिंग, जिसे विस्फोटक वेल्डिंग के रूप में भी जाना जाता है, असमान धातुओं के बीच स्थायी धातुकीय बॉन्ड बनाने के लिए सटीक रूप से नियंत्रित विस्फोटों का उपयोग करता है:
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विस्फोट वेग : आमतौर पर 2,000-3,500 मीटर/सेकंड, इष्टतम बॉन्डिंग के लिए सटीक नियंत्रित
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टकराव कोण : प्रभाव के दौरान मूल प्लेट्स के बीच 5-25 डिग्री
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प्रभाव दबाव : कई गीगापास्कल (GPa), सामग्री की भार सहन क्षमता से अधिक
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जेट निर्माण : जेट के रूप में निकाले गए सतह अशुद्धियां, साफ धातु संपर्क सक्षम करना
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तरंगदार इंटरफ़ेस : विशिष्ट तरंग रूप सफल धातुकर्म संबंध संकेत
1.2 प्रक्रिया अनुक्रम
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सतह की तैयारी : बॉन्डिंग सतहों की यांत्रिक और रासायनिक सफाई
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स्टैंडऑफ़ दूरी : आधार और क्लैड सामग्री के बीच बनाए रखा गया सटीक अलगाव
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विस्फोटक स्थापना : विशेष विस्फोटक सामग्री का समान वितरण
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दहन : नियंत्रित प्रारंभण जो अनुक्रमिक बंधन तरंग उत्पन्न करता है
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पोस्ट-प्रोसेसिंग : ऊष्मा उपचार, निरीक्षण और अंतिम मशीनीकरण
2 सामग्री संयोजन और अनुप्रयोग
2.1 सामान्य क्लैड संयोजन
तालिका: दबाव घटकों के लिए आम द्विधात्विक संयोजन
क्लैड परत | आधार सामग्री | मोटाई अनुपात | प्राथमिक अनुप्रयोग |
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304/304L SS | SA516 ग्रे.70 | 1:3 से 1:5 | रसायन प्रसंस्करण, सामान्य उद्योग |
316/316L एसएस | SA516 ग्रे.60 | 1:4 से 1:6 | मरीन, फार्मास्यूटिकल, खाद्य प्रसंस्करण |
डुप्लेक्स एसएस | SA537 क्ले.1 | 1:3 से 1:4 | अपतटीय, उच्च-दबाव प्रणाली |
निकेल एल्युमिनियम | SA516 ग्रे.70 | 1:5 से 1:8 | गंभीर संक्षारण वाले वातावरण |
टाइटेनियम | SA516 ग्रे.70 | 1:6 से 1:10 | अत्यधिक संक्षारक रसायन सेवाएं |
2.2 घटक अनुप्रयोग
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रेड्यूसर्स केंद्रित और अकेंद्रिक घटावक तत्व संक्षारक सेवा के लिए
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कैप पाइपिंग और बर्तन के लिए अर्धगोलाकार और दीर्घवृत्ताकार छोर ढाप
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संक्रमण जोड़े मिश्र धातु और कार्बन स्टील पाइपिंग प्रणाली के बीच
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शाखा कनेक्शन : दबाव पात्रों में नोजल और कनेक्शन
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फ़्लेंज़ : क्लैड फेसिंग सतहों के साथ फोर्ज्ड फ्लैंज
3 पारंपरिक विधियों की तुलना में तकनीकी लाभ
3.1 प्रदर्शन विशेषताएं
तालिका: क्लैड और सॉलिड मिश्र धातु घटकों की तुलना
पैरामीटर | सॉलिड मिश्र धातु | वेल्ड ओवरले | विस्फोटक क्लैड |
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संक्षारण प्रतिरोध | उत्कृष्ट | चर | उत्कृष्ट |
बंधन की ताकत | एन/ए | 70-90% आधार धातु | 100% आधार धातु |
थर्मल साइकिलिंग | उत्कृष्ट | दरार उत्पन्न करने में सक्षम | उत्कृष्ट |
निर्माण | कठिन | जटिल प्रक्रिया | सरलीकृत |
लागत कारक | 1.0x | 0.7-0.8x | 0.4-0.6x |
3.2 यांत्रिक गुण
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बंधन की ताकत : आमतौर पर मूल धातु की ताकत से अधिक होती है
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थकावट प्रतिरोध : HAZ की अनुपस्थिति के कारण वेल्ड ओवरले की तुलना में श्रेष्ठ
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अड़चन मजबूती : अनुकूलित इंटरफ़ेस डिज़ाइन के माध्यम से बनाए रखा गया
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उच्च तापमान प्रदर्शन : 400°C तक की सेवाओं के लिए उपयुक्त
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तापीय चालकता : इंटरफ़ेस के माध्यम से कुशल ऊष्मा स्थानांतरण
क्लैड रिड्यूसर एवं कैप के लिए 4 विनिर्माण प्रक्रिया
4.1 उत्पादन अनुक्रम
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क्लैड प्लेट उत्पादन : कार्बन स्टील के साथ स्टेनलेस की विस्फोटक बॉण्डिंग
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एनडीई जांच : अल्ट्रासोनिक टेस्टिंग, रेडियोग्राफिक टेस्टिंग एवं बॉण्ड गुणवत्ता सत्यापन
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आकार देना : रिड्यूसर/कैप ज्यामिति में गर्म या ठंडा आकृति देना
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वेल्डिंग : अनुप्रस्थ सीम वेल्डिंग संगत भराव सामग्री के साथ
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ताप उपचार : तनाव मुक्तिकरण एवं सामान्यीकरण
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मशीनिंग : अंतिम आयामी समायोजन एवं सतह परिष्करण
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गुणवत्ता सत्यापन : अंतिम NDE और आयामी निरीक्षण
4.2 आकृति निर्माण पर विचार
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स्प्रिंगबैक नियंत्रण : सामग्री की लोचदार वसूली के लिए मुआवजा
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पतलेपन प्रबंधन : मोटाई नियंत्रण के लिए पूर्वानुमानित मॉडलिंग
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इंटरफ़ेस अखंडता : विरूपण के दौरान बॉन्ड की बरकरारी
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अवशिष्ट तनाव : प्रक्रिया अनुकूलन के माध्यम से न्यूनतमकरण
5 गुणवत्ता आश्वासन और परीक्षण
5.1 अविनाशी परीक्षण
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अल्ट्रासोनिक परीक्षण : ASME SB-898 के अनुसार पूर्ण बंध सतह परीक्षण
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रेडियोग्राफिक परीक्षण : वेल्ड और आधार सामग्री अखंडता सत्यापन
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डाई पेनिट्रेंट : सभी सुलभ क्षेत्रों का सतह परीक्षण
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दृश्य परीक्षण : सभी सतहों का 100% दृश्य परीक्षण
5.2 विनाशी परीक्षण
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क्षमता परीक्षण : बंधन शक्ति को सत्यापित करने के लिए इंटरफ़ेस के समानांतर
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बेंड परीक्षण : विकृति के तहत इंटरफ़ेस अखंडता
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सूक्ष्म कठोरता : बॉन्ड इंटरफ़ेस के समानांतर प्रोफ़ाइल
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धातुकथा : बॉन्ड गुणवत्ता की सूक्ष्म संरचनात्मक जांच
5.3 प्रमाणन आवश्यकताएं
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सामग्री ट्रेसबिलिटी : मूल मिल से लेकर समाप्त घटक तक
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ऊष्मा उपचार अभिलेख : तापीय प्रसंस्करण की पूर्ण प्रलेखन
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वेल्डिंग प्रलेखन : पीक्यूआर/डब्ल्यूपीक्यू और वेल्डिंग प्रक्रिया अभिलेख
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अंतिम निरीक्षण रिपोर्ट : व्यापक गुणवत्ता आश्वासन पैकेज
6 आर्थिक विश्लेषण एवं लागत लाभ
6.1 लागत तुलना
तालिका: 12" Sch40 रिड्यूसर के लिए लागत विश्लेषण
लागत घटक | ठोस 316L | वेल्ड ओवरले | विस्फोटक क्लैड |
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सामग्री की लागत | $2,800 | $1,200 | $950 |
विनिर्माण लागत | $1,200 | $1,800 | 1,100 डॉलर |
निरीक्षण लागत | $400 | $600 | $500 |
कुल लागत | $4,400 | $3,600 | $2,550 |
ठोस की तुलना में बचत | 0% | 18% | 42% |
6.2 जीवन-काल लागत में लाभ
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कम रखरखाव : कठोर वातावरण में बढ़ी हुई सेवा आयु
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स्टॉक में कमी : एकल घटक द्वारा बहु-सामग्री प्रणालियों का स्थान लेना
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स्थापना में बचत : स्थापना और वेल्डिंग आवश्यकताओं में सरलीकरण
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प्रतिस्थापन से बचना : प्रतिस्थापन के बीच लंबे सेवा अंतराल
7 डिज़ाइन पर विचार और अनुप्रयोग दिशानिर्देश
7.1 डिज़ाइन पैरामीटर
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दबाव रेटिंग : संक्षारण भत्ते के साथ आधार सामग्री गुणों के आधार पर
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तापमान सीमाएँ : अंतर सामग्री तापीय प्रसार प्रभावों पर विचार करें
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संक्षारण भत्ता : आमतौर पर क्लैड पक्ष पर 3 मिमी, कार्बन पक्ष पर 1.5 मिमी
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निर्माण भत्ते : आकार देने और मशीनिंग के लिए अतिरिक्त सामग्री
7.2 अनुप्रयोग सीमाएं
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अधिकतम तापमान : निरंतर सेवा के लिए 400°C
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आवर्ती सेवा : सीमित से मध्यम तापीय चक्रण अनुप्रयोगों तक
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अपरदन सेवा : गंभीर अपरदन वाले वातावरण के लिए अनुशंसित नहीं है
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निर्वात सेवा : बॉन्ड इंटरफ़ेस की अखंडता के लिए विशेष विचार
8 उद्योग अनुप्रयोग और केस स्टडी
8.1 रसायन प्रसंस्करण उद्योग
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केस स्टडी : सल्फ्यूरिक एसिड सेवा रिड्यूसर्स, डिग्रेडेशन के बिना 5 वर्ष की सेवा
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लागत की बचत : ठोस मिश्र धातु निर्माण की तुलना में 55% कमी
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प्रदर्शन : रिसाव या संक्षारण से संबंधित विफलताएं शून्य
8.2 तेल और गैस अनुप्रयोग
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अपतटीय मंच : समुद्री जल शीतलन प्रणाली कैप्स और रिड्यूसर
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सेवा जीवन : समुद्री वातावरण में 8+ वर्ष
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निरीक्षण परिणाम : न्यूनतम संक्षारण, उत्कृष्ट बंधन अखंडता
8.3 ऊर्जा उत्पादन
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FGD प्रणाली : धुएं के नियंत्रण प्रणालियों में डुप्लेक्स स्टेनलेस क्लैड रिड्यूसर्स
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लागत से बचाव : 600 मेगावाट इकाई पुनर्निर्माण पर $3.2 मिलियन की बचत
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उपलब्धता में सुधार : रखरखाव बंद होने के समय में कमी
9 मानक एवं कोड अनुपालन
9.1 लागू मानक
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एएसएमई एसबी-898 : बॉन्डेड कॉम्पोजिट प्लेट के लिए मानक विनिर्देश
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एएसएमई खंड वीआईआई : दबाव पात्रों के लिए डिवीजन 1 आवश्यकताएं
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ASTM A263/A264 : संक्षारण प्रतिरोधी क्लैड प्लेट के लिए विनिर्देश
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NACE MR0175 : सल्फाइड तनाव फैक्टरिंग प्रतिरोधी सेवा के लिए सामग्री
9.2 प्रमाणन आवश्यकताएं
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ASME U स्टैंप : दबाव पात्र अनुप्रयोगों के लिए
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PED 2014/68/EU : यूरोपीय दबाव उपकरण निर्देश
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ISO 9001 : गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली प्रमाणन
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NORSOK M-650 : नॉर्वेजियन पेट्रोलियम उद्योग मानक
10 अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए कार्यान्वयन रणनीति
10.1 विनिर्देश दिशानिर्देश
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सामग्री वर्गीकरण : स्पष्ट रूप से क्लैड सामग्री और मोटाई को निर्दिष्ट करें
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परीक्षण की आवश्यकताएँ : एनडीई और विनाशक परीक्षण की अपेक्षाओं को परिभाषित करें
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डॉक्यूमेंटेशन : संपूर्ण सामग्री ट्रेसिबिलिटी और प्रमाणन की आवश्यकता
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निरीक्षण : तीसरे पक्ष के निरीक्षण आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करें
10.2 खरीददारी पर विचार
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आपूर्तिकर्ता पात्रता : विस्फोटक बॉन्डिंग अनुभव और क्षमताओं की पुष्टि करें
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लीड टाइम : अनुकूलित घटकों के लिए आमतौर पर 12-16 सप्ताह
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स्पेयर पार्ट्स : महत्वपूर्ण क्लैड घटकों का स्टॉक बनाए रखने पर विचार करें
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तकनीकी सहायता : निर्माता इंजीनियरिंग समर्थन की आवश्यकता
11 भविष्य के विकास और प्रवृत्तियाँ
11.1 प्रौद्योगिकी में उन्नति
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सुधारित विस्फोटक : पतले क्लैड के लिए अधिक सटीक ऊर्जा नियंत्रण
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स्वचालन : रोबोटिक हैंडलिंग और प्रक्रिया नियंत्रण
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नए सामग्री संयोजन : उन्नत मिश्र धातुएं और गैर-धात्विक आवरण
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डिजिटल ट्विन : अनुकूलन के लिए बॉन्डिंग प्रक्रिया का अनुकरण
11.2 बाजार के रुझान
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बढ़ता हुआ अपनाना : महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में बढ़ती हुई स्वीकृति
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मानकीकरण : आवरित घटकों के लिए उद्योग मानकों का विकास
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लागत में कमी : निर्माण लागत को कम करने के लिए जारी प्रक्रिया में सुधार
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वैश्विक विस्तार : आवरित घटकों की बढ़ती हुई भौगोलिक उपलब्धता
12 निष्कर्ष
विस्फोटक बॉन्डिंग तकनीक बाइमेटैलिक रिड्यूसर, कैप और अन्य दबाव वाले घटकों के निर्माण में एक उन्नति के रूप में प्रस्तुत करती है। स्टेनलेस स्टील की संक्षारण प्रतिरोध और कार्बन स्टील की संरचनात्मक शक्ति और आर्थिक लाभ को जोड़कर, यह तकनीक विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श समाधान प्रदान करती है।
था 40-60% लागत बचत ठोस मिश्र धातु घटकों की तुलना में उत्कृष्ट प्रदर्शन विशेषताएं और सिद्ध विश्वसनीयता , के साथ संयोजन में रसायन विज्ञान प्रसंस्करण, तेल और गैस, बिजली उत्पादन और अन्य उद्योगों में नए निर्माण और पुराने संयंत्रों में सुधार के लिए विस्फोटक क्लैड घटकों को एक आकर्षक विकल्प बनाती है।
क्योंकि यह तकनीक अधिक परिपक्व हो रही है और व्यापक स्वीकृति प्राप्त कर रही है, विस्फोटक क्लैड घटक बनने के लिए तैयार हैं मानक समाधान उन अनुप्रयोगों के लिए जिनमें संरचनात्मक अखंडता और आर्थिक दक्षता के साथ-साथ गुणन प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।