1. س: ASTM B514 چیست و چگونه برای لوله ترشی آلیاژ Incoloy 800H اعمال می شود؟
A:
ASTM B514 مشخصات استاندارد برایلوله نیکل جوش داده شده-آهن-آلیاژ کروم، به طور خاص UNS N08800، N08810 (800H) و N08811 (800HT) را پوشش می دهد. برای Incoloy 800H، این مشخصات الزامات لوله های جوش داده شده طولی را که از نوار یا ورق نورد سرد{{7} تولید می شود، تعریف می کند.
ویژگی های کلیدی ASTM B514 برای لوله 800H:
ساخت:لوله از نوار نورد سرد به شکل استوانهای شکل میگیرد، سپس به صورت طولی با استفاده از جوش قوسی تنگستن گاز (GTAW)، جوشکاری قوس فلزی با گاز (GMAW) یا جوشکاری قوس پلاسما (PAW) جوش داده میشود. جوشکاری ممکن است خودزا (بدون پرکننده) یا با فلز پرکننده منطبق باشد.
محدوده اندازه:معمولاً از ½ اینچ NPS تا 24 اینچ NPS (قطر اسمی 12.7 میلی متر تا 610 میلی متر)، با ضخامت دیواره از برنامه 5S تا جدول 80S موجود است.
عملیات حرارتی:برای درجه 800H، لوله باید پس از جوشکاری در دمای 1150-1200 درجه (2100-2190 درجه فارنهایت) و پس از خنک شدن سریع آنیل شود. این تیمار کاربیدها را در ناحیه تحت تأثیر حرارت (HAZ) حل میکند و ساختار دانه درشت مورد نیاز (ASTM No. 5 حداقل) را در فلز پایه به دست میآورد.
"لوله ترشی" به چه معناست؟
ترشی یک درمان شیمیایی سطح با استفاده از محلول اسید (معمولاً مخلوطی از اسید نیتریک و اسید هیدروفلوئوریک) برای حذف:
مقیاس درجه حرارت بالا (اکسیدها) در طول بازپخت محلول
آلاینده های سطحی (ذرات آهن، کثیفی جاسازی شده، گریس)
تغییر رنگ جوش (رنگ حرارتی)
برای لوله ASTM B{0}H، ترشی اغلب پس از بازپخت محلول مشخص می شود تا سطحی تمیز و غیرفعال ایجاد شود. فرآیند ترشی کردن:
لایه خالی شده از کروم{0}} زیر ترازو را حذف میکند و مقاومت کامل در برابر خوردگی را بازیابی میکند.
یک روکش فلزی یکنواخت و مات ایجاد می کند که امکان بازرسی بصری آسان را فراهم می کند.
آلودگی آهن را از بین می برد (در اثر جابجایی یا ابزار کاری) که می تواند باعث ایجاد حفره شود.
چرا ترشی برای 800H مهم است:
| وضعیت سطح | مقاومت در برابر خوردگی | عملکرد دمای بالا- | بازرسی |
|---|---|---|---|
| همانطور که-جوش داده شده، ترشی نشده- | ضعیف (مقیاس + کاهش کروم) | ریزش مقیاس; کاهش عمر اکسیداسیون | مشکل (مقیاس عیوب را پنهان می کند) |
| ترشی (تمیز) | عالی (فیلم غیر فعال Cr2O3) | اکسید در سرویس به طور یکنواخت تشکیل می شود | آسان (سطح تمیز) |
| پولیش مکانیکی (فقط) | منصفانه (ممکن است آهن جاسازی شده باشد) | ذرات خوب اما آهن باعث ایجاد نقاط داغ می شوند | خوب |
مشخصات استاندارد ترشی برای لوله ASTM B514 800H:
| مشخصات | توضیحات |
|---|---|
| ASTM A380 | روش استاندارد برای تمیز کردن، رسوب زدایی و غیرفعال کردن قطعات فولادی ضد زنگ (که معمولاً برای آلیاژهای نیکل اعمال می شود) |
| ASTM B614 | روش استاندارد برای رسوب زدایی و تمیز کردن سطوح نیکل و آلیاژ نیکل |
| مشتری-خاص | بسیاری از مشخصات پتروشیمی و نیروگاهی نیاز به سطوح "کاملاً ترشی و غیر فعال" دارند |
محدودیت های ترشی برای لوله های جوش داده شده:
ترشی کردن عیوب زیرسطحی را از بین نمی برد (آزاد شدن سرباره، عدم همجوشی).
ترشی بیش از حد (زمان بیش از حد یا غلظت اسید) می تواند باعث حمله بین دانه ای، به ویژه در جوش HAZ شود.
محلول ترشی باید کاملاً شسته شود. اسید باقی مانده می تواند باعث ایجاد حفره شود.
برای خدمات بحرانی در دمای{0}بالا، لوله ترشی ASTM B514 معمولاً با شرایط اضافی سفارش داده میشود: "محلول آنیل شده، ترشی، و غیرفعال شده، 100% رادیوگرافی".
2. س: چرا ترشی برای لوله های جوشی ASTM B514 Incoloy 800H در خدمات پتروشیمی با دمای بالا استفاده می شود؟
A:
در{0}}خدمات پتروشیمی با دمای بالا - مانند رفرمینگ متان بخار (SMR)، ترک خوردگی اتیلن، و خطوط انتقال اصلاح کننده آمونیاک - وضعیت سطح لوله مستقیماً بر عمر مفید آن تأثیر میگذارد. ترشی صرفا آرایشی نیست. این یک مرحله مهندسی سطح حیاتی است.
مشکل لوله -ترشی نشده (به عنوان-جوش داده شده یا{2}}پخت شده):
هنگامی که لوله ASTM B{0}H در دمای 1150-1200 درجه آنیل می شود، یک مقیاس اکسید ضخیم و چند لایه روی همه سطوح تشکیل می شود. این مقیاس شامل:
لایه بیرونی: اکسیدهای غنی از آهن (Fe2O3، Fe3O4) - شل، غیر{2}}محافظ کننده
لایه میانی: اکسیدهای غنی از کروم- (Cr2O3) - محافظ اما شکننده
لایه داخلی: آلیاژ{0} خالی شده از کروم (فلز با محتوای کروم از 20٪ به < 5٪ کاهش یافته است.
اگر این ترازو در جای خود باقی بماند، چندین مشکل پیش می آید:
1. کاهش مقاومت کربوریزه شدن:
لایه خالی شده از کروم{0}}در زیر ترازو، کروم کافی برای تشکیل یک مقیاس محافظ Cr2O3 در حین سرویس ندارد. کربن حاصل از اتمسفر کوره در این لایه تخلیه شده پخش می شود و کاربیدهای کروم داخلی را تشکیل می دهد. این کار باعث تسریع کربوهیداسیون و شکنندگی می شود.
2. پوسته شدن و اکسیداسیون تسریع شده:
فلس های ضخیم و شکننده در طول چرخه حرارتی (راه اندازی-خاموش/خاموش) می ریزند. هر رویداد پوسته شدن مقدار کمی فلز را حذف می کند. در طی 5 تا 10 سال، اتلاف فلز می تواند 0.5-2.0 میلی متر - برای لوله نازک-دیواره (دیواره معمولی 4-8 میلی متر) قابل توجه باشد.
3. حمله درز جوش:
جوش HAZ در حال حاضر یک منطقه حساس ریزساختاری است. اگر ناحیه جوش رسوب را حفظ کند، محل شروع ترجیحی برای کربوریزاسیون و ترک خزشی می شود.
4. آلودگی آهن:
حمل و ساخت (برش، اریب) می تواند ذرات آهن را در ترازو جاسازی کند. در دمای بالا، این ذرات آهن باعث ذوب موضعی یا اکسیداسیون تسریع شده ("نقاط آهن") می شوند.
مزایای ترشی برای لوله های جوش داده شده 800H:
| بهره مند شوند | مکانیسم | تاثیر خدمات |
|---|---|---|
| لایه خالی شده از کروم{0}}را حذف می کند | اسید مقیاس داخلی و فلز تخلیه شده را حل می کند | 20% کروم کامل در سطح برای اکسید محافظ موجود است |
| آلودگی آهن را از بین می برد | اسید ذرات آهن جاسازی شده را حل می کند | بدون حمله "نقطه آهنی"؛ اکسیداسیون یکنواخت |
| سطح یکنواخت ایجاد می کند | سطح تمیز و غیرفعال با زبری کنترل شده | رشد اکسید قابل پیش بینی؛ بدون پوسته پوسته شدن موضعی |
| اجازه بازرسی را می دهد | سطح آزاد مقیاس-عیب های جوش را نشان می دهد | RT و PT می توانند عیوب را قبل از سرویس تشخیص دهند |
| مقاومت در برابر خوردگی جوش را بازیابی می کند | رنگ حرارتی را از بین می برد (ناحیه خالی از کروم-در مجاورت جوش) | درز جوش در برابر کربوریزاسیون و همچنین فلز پایه مقاومت می کند |
مثال تجربه میدانی:
یک کارخانه پتروشیمی دارای دو خط انتقال موازی SMR - یکی با لوله جوشی ترشی 800H، یکی با لوله ترشی نشده (فقط تمیز شده مکانیکی) بود. بعد از 5 سال:
| پارامتر | لوله ترشی | لوله ترشی-را برداشته است |
|---|---|---|
| کاهش ضخامت دیوار (حداکثر) | 0.3 میلی متر | 1.2 میلی متر |
| عمق کربورسازی (سطح) | < 0.1 mm | 0.8 میلی متر |
| ترک درز جوش | هیچ کدام | چندگانه (خزش-شروع خستگی در سایتهای مقیاس) |
| تخمین عمر باقیمانده | 8-10 سال | 2-3 سال |
لوله ترشی نشده-در دور بعدی تعویض شد. لوله ترشی در خدمت باقی ماند.
ترشی در مقابل تمیز کردن مکانیکی (سایر کردن، برس کشیدن سیمی):
| روش | حذف مقیاس | Chromium{0}}حذف لایه خالی شده | حذف آلودگی آهن | یکنواختی سطح |
|---|---|---|---|---|
| ترشی | کامل | کامل | کامل | عالی |
| مسواک زدن سیمی | جزئی (آلوده شده) | هیچ کدام | بدتر می شود (لکه گیری آهن) | بیچاره |
| سنگ زنی | کامل (اما ساینده) | جزئی (می تواند لکه دار شود) | جزئی | منصفانه (غیر-یکنواخت) |
نتیجه گیری:برای لوله ASTM B{0}H که برای سرویس بالای 600 درجه در نظر گرفته شده است، ترشی پس از بازپخت محلول اختیاری نیست - برای دستیابی به عمر طراحی ضروری است. مشخصات تدارکات باید صراحتاً به "محلول بازپخت، ترشی و غیرفعال شده در ASTM A380" نیاز داشته باشد.
3. س: تفاوت های اساسی در نیازهای ترشی بین لوله جوش داده شده ASTM B514 و لوله بدون درز (ASTM B407) برای Incoloy 800H چیست؟
A:
در حالی که هر دو لوله Incoloy 800H جوش داده شده و بدون درز از ترشی سود می برند، الزامات و چالش ها به دلیل مسیرهای تولید و ریزساختار متفاوت آنها متفاوت است.
مقایسه شرایط سطح قبل از ترشی:
| ویژگی | بدون درز (ASTM B407) | جوش داده شده (ASTM B514) |
|---|---|---|
| توالی ساخت | اکستروژن گرم → کشش سرد → آنیل محلول | نوار شکل سرد → جوش → آنیل محلول |
| ضخامت مقیاس پس از آنیل محلول | متوسط (1-2 میلی متر معادل) | متوسط تا سنگین (ناحیه جوش دارای مقیاس ضخیم تر است) |
| رنگ حرارتی جوش | قابل اجرا نیست | موجود (اکسید آبی/بنفش در مجاورت جوش) |
| منبع آلودگی آهن | روان کننده های قالب و سنبه | هندلینگ، ابزار جوشکاری، لبه های نوار |
| یکنواختی سطح | خوب (کار سرد یکنواخت قبل از بازپخت) | متغیر (مساحت جوش متفاوت از فلز پایه) |
الزامات ترشی برای لوله های جوش داده شده (ASTM B514):
ناحیه درز جوش نیاز به توجه ویژه دارد:
جوش و HAZ مجاور آن ساختار اکسیدی متفاوتی نسبت به فلز پایه دارند. رنگ حرارتی (منطقه خالی از کروم) می تواند 5 تا 10 میلی متر در هر دو طرف جوش گسترش یابد. ترشی باید به اندازه کافی تهاجمی باشد تا بدون ترشی کردن بیش از حد فلز پایه، این ناحیه را حذف کند.
مهره جوش داخلی:
لوله جوش داده شده معمولا دارای یک مهره جوش داخلی (تقویت کننده) است. این مهره شکافی ایجاد میکند که محلول ترشی میتواند در آن به دام بیفتد و منجر به ترشی موضعی شود. برای خدمات حیاتی، مهره داخلی اغلب قبل از ترشی، صاف می شود.
آلودگی لبه نوار:
نوار نورد سرد- که برای تشکیل لوله های جوشی استفاده می شود ممکن است دارای سوراخ های لبه ای یا روان کننده های غلتکی تعبیه شده باشد. اگر قبل از جوشکاری به درستی تمیز نشوند، می توانند باعث "لکه های ترشی" موضعی یا حذف ناقص رسوب شوند.
پارامترهای حمام ترشی (معمولی برای 800H):
| پارامتر | لوله بدون درز | لوله جوش داده شده | دلیل تفاوت |
|---|---|---|---|
| غلظت HNO3 | 15–20% | 15–20% | همان |
| غلظت HF | 3–5% | 3–5% | همان |
| دما | 50-60 درجه | 50-60 درجه | همان |
| زمان غوطه وری | 10-30 دقیقه | 15-45 دقیقه | لوله جوش داده شده ممکن است برای حذف رنگ حرارتی به زمان بیشتری نیاز داشته باشد |
| ارسال{0}}شستشوی ترشی | چند مرحله | چند مرحله + اسپری فشار بالا- | مهره داخلی اسید را تله می اندازد. نیاز به شستشوی کامل دارد |
ملاحظات ویژه برای لوله های جوش داده شده:
خطر حمله بین دانه ای در جوش:
اگر محلول بازپخت ناکافی باشد (کاربیدهای حل نشده در مرز دانه)، HAZ جوش در حین ترشی کردن بیشتر مستعد حمله بین دانهای است. این برای 800H که به درستی پردازش شده است نادر است، اما اگر لوله به طور کامل آنیل نشده باشد، ممکن است رخ دهد.
اسید به دام انداختن زیر برش جوش:
اگر جوش زیر برشی باشد (شیار در نوک جوش)، اسید ترشی می تواند به دام افتاده و باعث ایجاد حفره موضعی شود. به همین دلیل، لوله ASTM B514 برای خدمات حیاتی اغلب نیاز دارد که تقویت کننده جوش قبل از ترشی صاف شود.
شکاف مهره جوش داخلی:
مهره جوش داخلی یک شکاف باریک ایجاد می کند. عمل مویرگی اسید ترشی را به داخل این شکاف می کشد، جایی که ممکن است به طور کامل شسته نشود. برخی از مشخصات برای لوله های مورد استفاده در خدمات با درجه حرارت بالا یا خلوص بالا، نیاز به برداشتن مهره های داخلی (سنگ زنی) دارند.
بازرسی بعد از ترشی:
| تست کنید | بدون درز | جوش داده شده | معیارهای پذیرش |
|---|---|---|---|
| بصری | روکش مات یکنواخت | ناحیه جوش باید با فلز پایه مطابقت داشته باشد | بدون مقیاس، بدون رنگ حرارتی، بدون "لکه ترشی" |
| تست شکست آب | سطح به طور یکنواخت خیس می شود | همان | بدون مناطق آبگریز (نشان دهنده مقیاس باقیمانده) |
| تست فروکسیل (برای آلودگی آهن) | رنگ آبی نشان دهنده آهن است | همان | بدون آبی (بدون آهن) |
| نافذ رنگ جوش (PT) | قابل اجرا نیست | مورد نیاز | بدون ترک یا نشانه های خطی |
پیامدهای هزینه:
| مورد | بدون درز + ترشی | جوش داده شده + ترشی (به عنوان-جوش داده شده) | جوش داده شده + آسیاب + ترشی |
|---|---|---|---|
| هزینه لوله پایه | 1.0× (خط پایه) | 0.65× | 0.75× |
| هزینه ترشی | 0.10× | 0.15× (اسید بیشتر، زمان بیشتر) | 0.20× (هندلینگ اضافی) |
| هزینه نسبی کل | 1.10× | 0.80× | 0.95× |
راهنمای انتخاب:
برای خدمات بحرانی دمای بالا (خزش + کربنسازی):
لوله ترشی بدون درز (ASTM B407) ترجیح داده می شود. در صورتی که باید از لوله جوشی استفاده شود، "تراشیدن دانه های جوش داخلی، محلول آنیل شده، ترشی و غیر فعال" را مشخص کنید.
برای خدمات متوسط (< 600°C, non-creep):
لوله ترشی جوش داده شده (ASTM B514) قابل قبول و مقرون به صرفه است. ترشی استاندارد (بدون آسیاب) کافی است.
برای سرویس ترش مرطوب (NACE):
لوله ترشی بدون درز به شدت ترجیح داده می شود. لوله جوش داده شده نیاز به صلاحیت خاصی دارد و اغلب ممنوع است.
4. س: تست های استاندارد و اختیاری مورد نیاز برای لوله ترشی ASTM B514 Incoloy 800H بر اساس مشخصات صنعتی چیست؟
A:
ASTM B514 حداقل الزامات تست را مشخص می کند. با این حال، مشخصات پتروشیمی، تولید برق و کارخانه های شیمیایی اغلب آزمایش های اضافی را به خصوص برای سطوح ترشی اضافه می کنند.
تست های اجباری بر اساس ASTM B514 (مشخصات پایه):
| تست کنید | روش | فرکانس | معیار پذیرش |
|---|---|---|---|
| تست تنش | ASTM E8 | در هر گرما و مقدار زیادی | 515 مگاپاسکال در دقیقه UTS، 205 مگاپاسکال دقیقه YS (800H) |
| تست صاف کردن | ASTM B514 | هر لوله | بدون ترک خوردگی در صورت مسطح شدن به دیوار 3× |
| تست صاف کردن معکوس | ASTM B514 | هر لوله | جوش در 90 درجه از فشرده سازی؛ بدون ترک خوردن |
| تست هیدرواستاتیک | ASME B31.3 | هر لوله | بدون نشتی در فشار تست (60-80٪ YS) |
| رادیوگرافی (RT) جوش | ASME بخش V | هر لوله (100%) | طبق ASME B31.3 (بدون ترک، همجوشی ناقص یا نفوذ) |
آزمایشاتی که معمولا برای لوله ترشی در خدمات پتروشیمی اضافه می شود:
| تست کنید | روش | فرکانس | پذیرش |
|---|---|---|---|
| بررسی بصری سطح ترشی | چشم غیر مسلح (یا بزرگنمایی 10× برای مناطق بحرانی) | 100% | بدون مقیاس، بدون رنگ حرارتی، روکش مات یکنواخت |
| تست شکست آب | غوطه ور شدن در آب؛ سطح را مشاهده کنید | نمونه در هر لات | فیلم آب مداوم؛ بدون مهره زدن |
| تست فروکسیل (آلودگی آهن) | محلول فروکسیل (فریسیانید پتاسیم + اسید نیتریک) را اعمال کنید. | نمونه در هر لات | بدون توسعه رنگ آبی |
| نافذ رنگ (PT) درز جوش | ASTM E165 | 100% | بدون ترک، بدون نشانه های خطی |
| تست سختی | ASTM E18 (راکول) | در هر حرارت (فلز پایه) + در هر جوش (HAZ) | کمتر یا مساوی 90 HRB (پایه)؛ کمتر یا مساوی 95 HRB (جوش) |
| اندازه دانه (800H) | ASTM E112 | در هر گرما | ASTM No. 5 یا درشت تر |
| تست خوردگی بین دانه ای | ASTM A262 تمرین E یا C | در هر گرما (در صورت مشخص شدن) | کمتر یا مساوی 0.5 میلی متر در سال برای تمرین E |
| PMI (شناسایی مواد مثبت) | -فلورسانس اشعه ایکس (XRF) | 100% انتهای لوله | در ± 5٪ از ترکیب مشخص شده |
الزامات دقیق برای بازرسی سطح ترشی (مشخصات مشتری معمولی):
1. معیارهای پذیرش بصری برای پایان ترشی:
| وضعیت | پذیرش |
|---|---|
| مقیاس باقیمانده (هر کدام) | مجاز نیست |
| رنگ حرارتی (تغییر رنگ آبی/بنفش) | مجاز نیست |
| رنگ حرارتی جوش (در مجاورت درز) | مجاز نیست |
| "لکه ترشی" (-حکاکی غیر یکنواخت) | در صورت کم عمق مجاز است (< 0.05 mm) and not in weld HAZ |
| سوراخ کردن (از بیش از-ترشی کردن) | مجاز نیست (هر گودالی بیش از 0.1 میلی متر عمق) |
| آلودگی آهن (لکه های زنگ زدگی) | مجاز نیست |
| زبری سطح (Ra) | کمتر یا مساوی 3.2 میکرومتر (125 µin) معمولی است |
2. روش تست شکست آب:
سطح ترشی را با مواد شوینده غیریونی- تمیز کنید.
با آب مقطر کاملاً بشویید.
به مدت 10 ثانیه به صورت عمودی در آب مقطر فرو کنید.
کنار بکشید و رعایت کنید.
تفسیر:
پاس:لایه آب پیوسته که به طور یکنواخت تخلیه می شود.
شکست:آب دانههای ریز میکند یا قطرات مجزا را تشکیل میدهد (نشاندهنده رسوبهای باقیمانده، روغن یا آلایندههای آبگریز است).
3. روش تست فروکسیل (برای آلودگی آهن):
محلول را آماده کنید: 10 گرم فریسیانید پتاسیم + 30 میلی لیتر اسید نیتریک (70%) + 100 میلی لیتر آب مقطر.
چند قطره را روی سطح ترشی بمالید.
به مدت 30 تا 60 ثانیه مشاهده کنید.
تفسیر:
پاس:بدون تغییر رنگ یا زرد کم رنگ.
شکست:رنگ آبی ایجاد می شود (نشان دهنده آهن آزاد در سطح است که باعث ایجاد حفره می شود).
الزامات NDE برای درز جوش (فراتر از ASTM B514):
| روش NDE | الزامات خدمات استاندارد | الزامات خدمات چرخه ای شدید (مانند SMR) |
|---|---|---|
| رادیوگرافی (RT) | 100% | 100% |
| اولتراسونیک (UT) | لازم نیست | 100٪ (علاوه بر RT) |
| نافذ رنگ (PT) | 100% درز جوش (خارجی) | 100% خارجی + 100% داخلی (در صورت دسترسی) |
| تراورس سختی | نمونه در هر شیفت | هر 10 متر جوش |
مدارک مورد نیاز برای لوله ترشی ASTM B514:
| سند | محتوا |
|---|---|
| گواهی تست آسیاب (MTC) | تجزیه و تحلیل شیمیایی، خواص مکانیکی، جزئیات عملیات حرارتی، اندازه دانه |
| گزارش RT | فیلم یا تصاویر دیجیتال؛ گزارش تفسیر |
| گزارش PT | مکان های نشانه و پذیرش |
| گواهی ترشی | ترکیب حمام، دما، زمان، روش شستشو، نتایج آزمایش (آب شکستن، فروکسیل) |
| گزارش PMI | تأیید آلیاژ برای هر انتهای لوله |
| گزارش ابعادی | OD، دیوار، طول، صافی، ارتفاع جوش |
تأثیر هزینه آزمایش اضافی:
| بسته تست | هزینه نسبی (لوله پایه=1.0) | برنامه معمولی |
|---|---|---|
| حداقل ASTM B514 (RT + هیدرو) | 1.0 | غیر بحرانی، دمای پایین |
| + جوش PT + بازرسی ترشی بصری | 1.15 | پتروشیمی عمومی |
| + شکستن آب + فروکسیل + سختی | 1.25 | High-temperature service (>600 درجه) |
| + UT + بسته مستندات کامل | 1.40 | SMR، کراکینگ اتیلن، خدمات حیاتی |
نکته پایانی برای مشخص کننده ها:
هنگام سفارش لوله ترشی ASTM B514 Incoloy 800H، همیشه ذکر کنید:
لوله باید بر اساس ASTM B514، درجه UNS N08810 (800H) تولید شود. لوله باید پس از جوشکاری با محلول بازپخت، ترشی و غیرفعال شده بر اساس ASTM A380 و 100% رادیوگرافی شود. سطح ترشی باید از شکست آب و آزمون فروکسیل عبور کند. درز جوش باید بررسی شود.
5. س: عیوب متداول موجود در لوله ترشی ASTM B514 Incoloy 800H چیست و چگونه می توان از آنها جلوگیری یا اصلاح کرد؟
A:
با وجود پردازش دقیق، لوله های جوش داده شده ترشی می توانند نقص هایی را نشان دهند که عملکرد خدمات را به خطر می اندازند. درک این نقایص امکان پذیرش و رد بازرسی مناسب را فراهم می کند.
عیب رده 1: ترشی ناقص (باقی مانده مقیاس یا رنگ حرارتی)
| ظاهر | علت | پیشگیری | اصلاح |
|---|---|---|---|
| لکه های خاکستری تیره/سیاه (مقیاس) | زمان ترشی ناکافی؛ حمام اسید سرد؛ مقیاس خیلی ضخیم | کنترل دمای حمام (50-60 درجه)؛ تمدید زمان؛ قبل از-ترازوی سنگین را به صورت مکانیکی تمیز کنید | دوباره-ترشی اگر فلس باقی ماند، آسیاب کنید و دوباره-ترشی کنید |
| تغییر رنگ آبی/بنفش در مجاورت جوش (رنگ حرارتی) | رنگ حرارتی حذف نشده است. محلول ترشی قادر به نفوذ نیست | قبل از ترشی، رنگ حرارتی را آسیاب کنید. استفاده از اسید تهاجمی تر (HF بالاتر) | تمیز کردن ساینده موضعی (چرخ فلپ ریز) + ترشی مجدد- |
| "لکه ترشی" سفید (-حکاکی غیر یکنواخت) | شستشوی ناقص؛ نمک های اسیدی خشک شده | بهبود مراحل شستشو؛ از اسپری فشار بالا-استفاده کنید | دوباره-شستشو دهید. اگر لکه باقی ماند، با مواد ساینده سبک تمیز کنید |
پذیرش:جرم باقیمانده یا رنگ حرارتی علت رد است. لکه ترشی در صورت کم عمق مجاز است (< 0.05 mm) and not in weld HAZ.
نقص دسته 2: ترشی بیش از حد (از دست دادن فلز)
| ظاهر | علت | پیشگیری | اصلاح |
|---|---|---|---|
| اتلاف عمومی فلز (نازک شدن دیوار) | زمان ترشی بیش از حد؛ حمام خیلی داغ؛ غلظت اسید خیلی بالاست | کنترل پارامترهای حمام؛ استفاده از غوطه وری به موقع؛ نمونه چک | اگر دیوار زیر تلرانس را رد کنید |
| حمله بین دانه ای (IGA) - به صورت "پوست کروکودیل" یا ریزش دانه قابل مشاهده است | محلول ترشی به مرز دانه ها حمله می کند (معمولاً به دلیل بازپخت ناکافی محلول) | از بازپخت مناسب محلول قبل از ترشی اطمینان حاصل کنید. کاهش غلظت HF | رد کردن - IGA قابل تعمیر نیست |
| سوراخ کردن (حمله عمیق موضعی) | اسید به دام افتاده در شکاف ها (زیر جوش، مهره داخلی). آلودگی کلرید در آب شستشو | قبل از ترشی جوش زیر برش را آسیاب کنید. از آب شستشوی{0}}با خلوص بالا استفاده کنید | اگر عمق گودال > 10% دیواره را رد کنید |
پذیرش:ضخامت دیوار باید در حد تحمل باقی بماند. هر IGA یا حفره ای با عمق بیش از 0.1 میلی متر علت رد است.
دسته عیب 3: عیوب مربوط به جوش{1}} که با ترشی کردن در معرض دید قرار می گیرند
| نقص | ظاهر بعد از ترشی | علت | پیشگیری | اصلاح |
|---|---|---|---|---|
| زیر برش جوش | شیار در انگشت جوش، ممکن است اسید را به دام بیندازد | جریان بیش از حد؛ تکنیک جوشکاری نادرست | روش جوشکاری واجد شرایط؛ بازرسی بصری قبل از ترشی | صاف کنید و دوباره-ترشی کنید. اگر عمق > 0.4 میلی متر، رد کنید |
| نفوذ ناقص | روت فیس به طور کامل ذوب نشده است | باز شدن یا جریان ناکافی ریشه | RT قبل از ترشی. برگشت-تصفیه پاکسازی | قابل تعمیر نیست - رد کنید |
| تخلخل جوش | نقاط تیره کوچک در امتداد جوش (منافذ باز) | گیر افتادن گاز؛ سپر ناکافی | جریان گاز محافظ مناسب؛ لبه های نوار را تمیز کنید | اگر تخلخل جدا شده باشد (< 2 per 150 mm), acceptable; if linear, reject |
| عدم تطابق تقویت کننده جوش | تغییرات ارتفاع در طول جوش | سرعت جوشکاری نامناسب یا افزودن پرکننده | جوشکاری خودکار؛ پارامترهای سازگار | صاف آسیاب کنید (هموار تا فلز پایه) |
پذیرش:در ASME B31.3 - بدون ترک، بدون همجوشی/نفوذ ناقص، زیر بریدگی کمتر از یا مساوی 0.4 میلی متر عمق، تخلخل کمتر یا مساوی قطر 1.5 میلی متر، کمتر یا مساوی 2 در 150 میلی متر.
عیب رده 4: آلودگی سطحی پس از ترشی
| ظاهر | علت | پیشگیری | اصلاح |
|---|---|---|---|
| لکه های زنگ (قرمز/قهوه ای) | آلودگی آهن ناشی از جابجایی (ابزار فولادی، قفسه های ذخیره سازی) | از ابزارهای فولادی ضد زنگ یا پلاستیکی استفاده کنید. ذخیره سازی تمیز | با اسید سیتریک یا دوباره{0}}ترشی تمیز کنید |
| روغن/گریس (تست شکستن آب ناموفق بود) | روان کننده های حاصل از عملیات برش/پیچینگ | پس از ساخت چربی زدایی کنید | بخار زدایی یا تمیز کردن قلیایی |
| آهن تعبیه شده (تست فروکسیل مثبت) | سنگ زنی با چرخ های فولاد کربنی؛ مسواک زدن سیمی | از ساینده های اختصاصی فولاد ضد زنگ استفاده کنید | دوباره ترشی؛ در صورت ماندگاری، تمیز کردن ساینده + re{1}}ترشی |
پذیرش:بدون لکه های زنگ زدگی؛ تست شکست آب باید بگذرد. تست فروکسیل منفی (بدون آبی).
جریان بازرسی برای لوله ترشی ورودی:
دریافت بازرسی │ ├── تصویری (100%) │ ├── مقیاس/رنگ حرارتی؟ → رد کردن یا دوباره-ترشی کردن │ ├── حفره زدن/IGA؟ → رد │ ├── زیر برش جوش > 0.4 میلی متر؟ │ رد │ └── قبولی │ ادامه تست (نمونه در هر لات) │ ├── مثبت (آبی) ← Re-ترشی │ └── منفی → ادامه │ ├── نافذ رنگ (PT) جوش (100%├├├ خطایخ) نشانه ها │ رد │ └── پاس → پذیرش │ └── تایید ابعاد (نمونه) ├── ضخامت دیوار زیر تحمل؟ → رد └── پاس ← پذیرش برای سرویس
محدودیت های تعمیر برای لوله ترشی (عمل معمول صنعت):
| نقص | تعمیر مجاز است | روش | محدود کنید |
|---|---|---|---|
| مقیاس موضعی | بله | تمیز کردن ساینده موضعی + ترشی مجدد- | کمتر یا مساوی 5 درصد از سطح |
| رنگ حرارتی در جوش | بله | آسیاب + دوباره{1}}ترشی | فقط ناحیه جوش |
| زیر برش کمتر از 0.4 میلی متر | بله | صاف آسیاب کنید | بدون محدودیت |
| زیر برش > 0.4 میلی متر | خیر | – | – |
| گودال با عمق کمتر از 0.2 میلی متر | بله (فقط خدمات غیر مهم-) | آسیاب + مخلوط کنید | کمتر یا مساوی 3 گودال در هر متر |
| گودال با عمق بیش از 0.2 میلی متر | خیر | – | – |
| IGA (هر کدام) | خیر | – | – |
| ترک های جوش (هر گونه) | خیر | – | – |
نگهداری و جابجایی پس از ترشی:
سطوح ترشی فعال هستند و اگر به درستی محافظت نشوند اکسید یا خورده می شوند. پس از بازرسی:
کاملا خشک کنید- رطوبت باقیمانده باعث زنگ زدگی می شود.
پوشش محافظ را اعمال کنید– برای ذخیره سازی طولانی مدت، از یک ضد زنگ استفاده کنید (مانند روغن محلول، کاغذ VCI). قبل از سرویس از جدا شدن پوشش اطمینان حاصل کنید.
در داخل خانه نگهداری کنید– از رطوبت، کلریدها و تماس مستقیم با فولاد کربنی خودداری کنید.
از قفسه های پلاستیکی یا فولادی ضد زنگ استفاده کنید- عدم تماس با فولاد کربنی
توصیه نهایی:برای خدمات حیاتی پتروشیمی، مشخص کنید که لوله ترشی ASTM B514 Incoloy 800H باید با گواهینامه ترشی امضا شده شامل پارامترهای حمام، زمان، دما و نتایج شکست آب و آزمایش فروکسیل ارائه شود. بازرسی دریافت را بلافاصله پس از تحویل انجام دهید. هر لوله ای که دارای رسوب، رنگ حرارتی، حفره، IGA یا ترک جوش باشد را رد کنید. لوله ای که به درستی ترشی و بازرسی شده باشد، عمر مفید{5}در دمای بالا را فراهم می کند.
