1. س: تفاوت های کلیدی بین ASTM B163، ASTM B407، و اصطلاحات "جامد"، "گرم-کار شده" و "جوش داده شده" که در مورد لوله Incoloy UNS N08800 به کار می رود چیست؟
A:
این عبارات روشهای مختلف تولید، فرمهای محصول و کاربردهای Incoloy 800 (UNS N08800) و انواع دمای بالا (800H/800HT) را توصیف میکنند.
ASTM B163- مشخصات استاندارد برایلوله های کندانسور و مبدل حرارتی بدون درز نیکل و آلیاژ نیکل. این مشخصات لولههایی با قطر کوچک{1} (معمولاً 6.0 میلیمتر تا 76 میلیمتر OD) را که برای کاربردهای انتقال حرارت در نظر گرفته شده است، پوشش میدهد. B163 شامل تحملهای ابعادی دقیقتر، الزامات پرداخت سطح، و آزمایش (مثلاً آزمایشهای مسطح، انبساط، و شعلهور شدن) در مقایسه با مشخصات عمومی لوله است. لوله های زیر B163 همیشه هستندبدون درز.
ASTM B407- مشخصات استاندارد برایلوله و لوله نیکل بدون درز-آهن-آلیاژ کروم. این محدوده اندازه وسیعتری (تا 273 میلیمتر OD یا بیشتر) را برای سرویسهای مقاوم در برابر خوردگی و دمای بالا- عمومی پوشش میدهد. B407 به محصولات بدون درز-تمام و سرد- اجازه میدهد. این مشخصات اولیه برای لوله بدون درز Incoloy 800/800H/800HT در کاربردهای پتروشیمی، شیمیایی و تولید برق است.
لوله جامد- یک اصطلاح صنعتی عمومی که نشان دهنده لوله تولید شده از یک شمش جامد بدون درز یا جوش است. هر دو لوله/لوله ASTM B163 و B407 "جامد" (بدون درز) هستند. این اصطلاح گاهی اوقات برای تشخیص ساخت و ساز بدون درز از جوش داده شده، به ویژه در اسناد تدارکات استفاده می شود.
لوله داغ-- لوله در دماهای بالا (معمولاً 1100-1250 درجه) از طریق فرآیندهایی مانند اکستروژن یا سوراخ کردن چرخشی و به دنبال آن نورد گرم تشکیل می شود. کار داغ-ساختار ریختهگری را اصلاح میکند، کاربیدهای درشت را میشکند و جریان دانه جهتدار را میدهد. اکثر لولههای بدون درز Incoloy 800 به عنوان مرحله شکلدهی اولیه گرم-کار میشوند و اغلب برای ابعاد نهایی کشش سرد انجام میشود.
لوله جوش داده شده– لوله ای که با نورد کردن نوار نورد سرد به شکل استوانه ای- و جوشکاری طولی درز ایجاد می شود. لوله جوش داده شده در زیر پوشانده شده استASTM B514(نه B163 یا B407). لوله های جوش داده شده دارای درزهایی هستند که اگر به درستی عمل حرارتی نشده باشند، می تواند نقطه ضعفی در خدمات خزش در دمای بالا باشد.
خلاصه مقایسه:
| ویژگی | ASTM B163 | ASTM B407 | جوش داده شده (ASTM B514) |
|---|---|---|---|
| تولید | بدون درز (جامد) | بدون درز (جامد) | جوشی (درز طولی) |
| محدوده اندازه | کوچک (کمتر یا مساوی 76 میلی متر OD) | کوچک به بزرگ (کمتر یا مساوی 273 میلی متر + OD) | متوسط تا بزرگ (معمولا بزرگتر یا مساوی 50 میلی متر OD) |
| کاربرد اولیه | لوله های مبدل حرارتی | لوله و لوله عمومی | لولهکشی با قطر بزرگ-با فشار متوسط |
| هزینه | بالاتر (تلرانس های بدون درز و محکم) | بالا (بدون درز) | پایین تر (20-40٪ کمتر از بدون درز) |
| داغ-کار کرد؟ | بله (اکستروژن + قرعه کشی سرد) | بله (اکستروژن/نورد گرم + کشش سرد اختیاری) | خیر (سرد-از نوار تشکیل شده است) |
قانون انتخاب:
لوله های مبدل حرارتی→ ASTM B163 بدون درز
لوله عمومی با قطر کوچک-← ASTM B407 بدون درز (گرم-کشیده + سرد)
قطر بزرگ، دما/فشار متوسط→ ASTM B514 جوش داده شده
اصطلاح "لوله داغ{0} جامد کار شده"معمولاً به محصول بدون درز ASTM B407 اشاره دارد
2. س: چرا کار{1}}هات در تولید لوله Incoloy 800 بدون درز ASTM B163 و B407 ضروری است و چه مزایای ریزساختاری دارد؟
A:
کار داغ مرحله مهمی است که-ریخته گری Incoloy 800 به لوله بدون درز سالم و قابل اعتماد تبدیل می شود. این فرآیند در دمای 1100-1250 درجه (2012-2280 درجه فارنهایت)، بالاتر از دمای تبلور مجدد آلیاژ انجام می شود.
توالی کار معمولی-برای لوله بدون درز:
ریخته گری- آلیاژ ذوب شده و به شکل یک شمش گرد جامد (معمولاً با قطر 150 تا 300 میلی متر) ریخته می شود.
تهویه بیلت– سطح بیلت برای رفع عیوب ریخته گری (اکسیداسیون، تخلخل، ترک ها) آسیاب یا چرخانده می شود.
گرم کردن مجدد- شمش تا 1150-1200 درجه در کوره اتمسفر کنترل شده گرم می شود.
سوراخ کردن داغ (فرایند Mannesmann)- یک شمش چرخان روی یک سنبه سوراخ کننده وارد می شود و یک پوسته توخالی ایجاد می کند. تنشهای فشاری و برشی شدید در 1200 درجه ساختار دندریتی را بهعنوان-در هم میشکند.
نورد گرم یا اکستروژن گرم- پوسته توخالی از نظر قطر و ضخامت دیواره با استفاده از یک آسیاب نورد چند پایه (مانند آسیاب Assel، آسیاب پلاگین) یا یک پرس اکستروژن عمودی بیشتر کاهش می یابد. این مرحله کار داغ اضافی را ایجاد می کند.
مزایای ریزساختاری کار گرم-:
| بهره مند شوند | مکانیسم | نتیجه |
|---|---|---|
| پالایش غلات | تبلور مجدد دینامیکی در طول تغییر شکل داغ | دانه های ریز و هم محور (ASTM 4-7) در شرایط-گرم-کارکرده |
| تجزیه کاربید | تکه تکه شدن مکانیکی کاربیدهای درشت-ریخته شده | توزیع یکنواخت ذرات ریز M23C6 و Ti(C,N). |
| از بین بردن تخلخل | تنش های فشاری حفره های داخلی را می بندد | مواد 100٪ متراکم بدون تخلخل قابل تشخیص |
| جریان دانه جهت دار | دانه ها در جهت کار کشیده می شوند | هنگامی که دانه ها به موازات محور لوله قرار می گیرند، استحکام خزشی بهبود یافته است |
| همگن سازی | انتشار در دمای بالا باعث کاهش ریز تفکیک می شود | ترکیب یکنواخت؛ بدون کاهش موضعی کروم یا نیکل |
ریزساختار داغ-در مقابل سرد-کار در مقابل-ریزساختار:
| وضعیت | ساختار دانه | توزیع کاربید | قدرت خزش | شکل پذیری |
|---|---|---|---|---|
| به عنوان بازیگر- | دندریتیک درشت | بزرگ، نامنظم در مرزهای دانه | بیچاره | کم |
| داغ-فقط کار کرد | تبلور مجدد، خوب تا متوسط | شکسته، به طور یکنواخت توزیع شده است | خوب | خوب |
| طراحی گرم- + سرد | کشیده (جهت دار) | بیشتر تصفیه شده است | خیلی خوب (جهت دار) | بالا (اما ناهمسانگرد) |
| داغ-کار کرد + محلول آنیل شده | تبلور مجدد، درشت (ASTM 5) | خوب، یکنواخت در مرزهای دانه | عالی (800H/HT) | عالی |
چرا برای لولههای بدون درز، کار گرم- بر شکلدهی سرد ترجیح داده میشود:
ایجاد سرد-از یک حفره ریختهگری به نیروهای بسیار بالایی نیاز دارد و نقایص داخلی را بهبود نمیبخشد.
کار گرم{0}} باعث کاهش بزرگ (80-90٪ کاهش سطح) در یک چرخه گرمایش می شود.
دمای بالا از سخت شدن کار جلوگیری می کند و امکان تغییر شکل مداوم بدون بازپخت میانی را فراهم می کند.
نکته کاربردی:
برای لوله های ASTM B163 و B407، گواهی آسیاب باید پارامترهای کار گرم- (دما، نسبت کاهش) و هر کشش سرد و عملیات حرارتی بعدی را مشخص کند. برای گریدهای 800H و 800HT، بازپخت محلول نهایی (1150-1200 درجه) پس از کشیدن{8}کار سرد و گرم برای دستیابی به اندازه دانه درشت مورد نیاز (حداقل ASTM No. 5) ضروری است.
3. س: الزامات خاص برای لوله های بدون درز ASTM B163 UNS N08800 در سرویس مبدل حرارتی چیست و چه تفاوتی با لوله ASTM B407 دارد؟
A:
ASTM B163 یک مشخصات تخصصی برایلوله های کندانسور و مبدل حرارتی- محصولاتی که باید تحملهای ابعادی دقیقتر، آزمایشهای دقیقتر و استانداردهای کیفیت سطح بالاتر را نسبت به لوله-B407 عمومی داشته باشند.
الزامات کلیدی ASTM B163 برای لوله های UNS N08800:
| مورد نیاز | ASTM B163 (لوله های مبدل حرارتی) | ASTM B407 (لوله عمومی) |
|---|---|---|
| محدوده اندازه | معمولاً 6.0 میلی متر تا 76 میلی متر OD (¼ اینچ تا 3 اینچ). | 6 میلی متر تا 273 میلی متر + OD (¼ اینچ تا 12 اینچ +) |
| تحمل ضخامت دیوار | ±10% | 12.5% ± (معمولی) |
| تحمل قطر خارجی | ± 0.08 میلی متر برای OD < 25 میلی متر؛ 0.13 ± میلی متر برای 25 تا 50 میلی متر | ± 0.4 میلی متر معمولی (بزرگتر) |
| صراط مستقیم | 0.8 میلی متر در هر 3 متر (0.03 اینچ در هر 10 فوت) | 1.5 میلی متر در هر 3 متر (0.06 اینچ در هر 10 فوت) |
| پرداخت سطح | صاف، بدون رسوب (ترشی یا تمیز شده مکانیکی) | مقیاس آسیاب ممکن است باقی بماند (مگر اینکه مشخص شده باشد) |
| تست صاف کردن | مورد نیاز (بدون ترک خوردگی هنگام صاف کردن به دیوار 3×) | لازم نیست (برای لوله) |
| تست شعله ور شدن | مورد نیاز (بسط 20-30٪ بدون ترک) | لازم نیست |
| تست گسترش | برای گسترش لوله-به-لوله مورد نیاز است | قابل اجرا نیست |
| تست هیدرواستاتیک | هر لوله (یا جریان گردابی برای قطرهای کوچک) | هر لوله |
| اندازه دانه (800H/HT) | حداقل شماره ASTM. 5 | حداقل شماره ASTM. 5 |
الزامات اضافی B163 برای سرویس مبدل حرارتی:
تمیزی برای انتقال حرارت- لوله ها باید عاری از رسوبات سنگین، روغن، گریس و سایر آلاینده هایی باشند که باعث کاهش راندمان انتقال حرارت می شود. سطوح داخلی به طور معمول بازپخت روشن یا ترشی هستند.
تحمل OD محکم برای نورد لوله-به-لوله- تحمل دقیق OD (± 0.08 میلی متر برای قطرهای کوچک) انبساط یکنواخت را هنگام چرخاندن لوله ها به صفحات لوله تضمین می کند. تلرانس های شل باعث نشتی مفاصل می شود.
بازرسی کامل-طعم (جریان گردابی)– برای لولههای با قطر کوچک-که به دلیل محدودیتهای اندازه نمیتوان آنها را به صورت هیدرواستاتیک آزمایش کرد، آزمایش جریان گردابی 100% در ASTM E426 مورد نیاز است.
تست له شدن یا صاف شدن حلقه- شکل پذیری را برای عملیات خمشی و غلتشی تأیید می کند. لوله ها باید به ضخامت دیواره 3× بدون ترک صاف شوند.
تست شعله ور شدن- سنبه مخروطی انتهای لوله را 20 تا 30 درصد منبسط می کند. عدم وجود ترک نشان دهنده انعطاف پذیری کافی برای انبساط لوله به-صفحه لوله است.
کاربردهای معمول مبدل حرارتی برای لوله های ASTM B163 UNS N08800:
| صنعت | خدمات | دما | چرا 800 انتخاب شده است |
|---|---|---|---|
| شیمیایی | کولر اسید سولفوریک | 60-120 درجه | مقاومت در برابر خوردگی اسیدی؛ بدون درز از نشتی جلوگیری می کند |
| پتروشیمی | تغذیه مبدل حرارتی پساب | 500-700 درجه | استحکام{0}درجه حرارت بالا + مقاومت در برابر حمله هیدروژنی |
| تولید برق | لوله های سوپرهیتر (بخش های دمای پایین تر) | 550-650 درجه | مقاومت در برابر خزش؛ بدون درز برای فشار مورد نیاز است |
| کارخانه هیدروژن | لوله های دیگ بخار حرارتی زباله | 400-650 درجه | مقاومت در برابر حمله هیدروژنی در دمای بالا (HTHA) |
در نظر گرفتن هزینه:
لوله های ASTM B163 معمولاً 15 تا 25 درصد بیشتر از لوله ASTM B407 با ابعاد مشابه به دلیل تحمل های سخت تر و آزمایش های اضافی قیمت دارند. با این حال، برای خدمات مبدل حرارتی که در آن خرابی لوله باعث خاموشی کارخانه می شود، این حق بیمه توجیه می شود.
قابلیت ردیابی مواد:
هر لوله ASTM B163 با نام سازنده، مشخصات، درجه (UNS N08800، N08810، یا N08811)، شماره حرارت و اندازه مشخص شده است. ردیابی کامل تا گواهی حرارت آسیاب مورد نیاز است.
4. س: تفاوت بین لوله بدون درز "Solid Hot-کار شده" و لوله جوش داده شده از نظر مقاومت در برابر خزش، مقاومت در برابر خوردگی و تنش های مجاز طراحی برای Incoloy 800H در دمای بالا چیست؟
A:
برای سرویسهای پتروشیمی در دمای بالا (650-900 درجه)، انتخاب بین لوله جامد (بدون درز، گرم-کار شده) و لولههای جوشی تحت تنشهای مجاز دیگ بخار ASME و کد مخزن تحت فشار و وجود درز جوشی طولی است.
مقایسه قدرت خزش (800H، 850 درجه):
| اموال | بدون درز (Hot-Worked + Solution Annealed) | جوش داده شده (به عنوان-جوش داده شده، بدون PWHT) | جوش داده شده (محلول آنیل شده پس از جوشکاری) |
|---|---|---|---|
| 100000 ساعت قدرت گسیختگی خزشی (MPa) | 28–32 | 15–20 | 25–30 |
| ضریب کاهش مقاومت جوش | 1.0 (بدون درز) | 0.6–0.7 | 0.85–0.95 |
| محل خرابی خزش | تصادفی (برآمده) | درز جوش یا HAZ | تصادفی (اگر PWHT کافی باشد) |
| عمر سرویس معمولی در استرس طراحی | 8-12 سال | 2-4 سال | 6-10 سال |
چرا بدون درز (حرارت جامد-عملکرد) قدرت خزش بالاتری دارد:
بدون درز جوش– درز جوش در لوله های جوشی دارای ساختار ریختگی (در صورت جوشکاری خودزا) یا ترکیب متفاوتی (در صورت اضافه شدن پرکننده) است. حتی با PWHT، ناحیه جوش هرگز به طور کامل با مقاومت خزشی فلز پایه فرفورژه مطابقت ندارد.
ساختار دانه جهت دار– کار گرم- (اکستروژن یا سوراخ کردن) خطوط جریان دانه را موازی با محور لوله ایجاد می کند. این ساختار جهت دار قدرت خزش را در جهت حلقه (تنش محیطی) به حداکثر می رساند. لوله جوش داده شده دارای دانه هایی با جهت گیری تصادفی در فلز پایه است اما ساختار ریختگی یا تبلور مجدد در جوش دارد.
توزیع یکنواخت کاربید– کار داغ-به عنوان کاربیدهای ریختهگری- تجزیه میشود و آنها را به طور یکنواخت توزیع میکند. در لوله های جوش داده شده، HAZ دارای یک ناحیه کاربید-تهی شده در مجاورت خط همجوشی است که یک مکان ترجیحی برای کاویتاسیون خزشی است.
مقایسه تنش مجاز ASME (بخش اول، بویلرهای قدرت):
| دما | Seamless 800H (Code Case 2225) | جوش داده شده 800H (بدون قاب کد برای جوش داده شده) |
|---|---|---|
| 650 درجه | 30.2 مگاپاسکال | لیست نشده است (از B31.3 با فاکتور جوش استفاده کنید) |
| 700 درجه | 21.4 مگاپاسکال | فهرست نشده است |
| 750 درجه | 13.8 مگاپاسکال | فهرست نشده است |
| 800 درجه | 8.6 مگاپاسکال | فهرست نشده است |
مفهوم عملی:برای ساخت بخش ASME بخش I یا بخش VIII، بخش 1 در دماهای بالاتر از 650 درجه، لوله بدون درز (جامد) عملاً اجباری است زیرا هیچ مورد کدی تنش های مجاز را برای لوله های جوش داده شده در این دماها فراهم نمی کند. B31.3 (لولهکشی فرآیند) به لولههای جوشی با ضریب اتصال جوش (معمولاً 0.85 برای 100٪ RT) در دماهای پایینتر اجازه میدهد، اما برای سرویس خزشی محافظهکار است.
مقایسه مقاومت در برابر خوردگی (سرویس مرطوب، <400 درجه):
| محیط زیست | بدون درز | جوش داده شده (به عنوان-جوش داده شده) | جوش داده شده (محلول PWHT آنیل شده) |
|---|---|---|---|
| حفره کلرید (PREN 30-34) | خوب | ضعیف (جوش فلز PREN پایین) | خوب (اگر فیلر مطابقت داشته باشد) |
| اسید سولفوریک | خوب | منصفانه (فلز جوش ممکن است دارای تفکیک باشد) | خوب |
| ترک خوردگی تنشی | عالی | خوب (تنش های پسماند در جوش) | عالی (استرس-تسکین یافته) |
برای سرویس ترش (NACE MR0175):
لوله بدون درز ترجیح داده می شود. لوله جوش فقط در صورتی مجاز است که جوش و HAZ پس از جوشکاری با محلول آنیل شده و سختی کمتر یا مساوی 35 HRC داشته باشند. جوش های میدانی روی لوله های جوش داده شده معمولاً برای سرویس ترش مجاز نیستند.
مبادله هزینه و در دسترس بودن-:
| جنبه | بدون درز (فوق العاده داغ-کارکرده) | جوش داده شده (ASTM B514) |
|---|---|---|
| هزینه (12 اینچ NPS، برنامه 40، 800 ساعت) | 180-220 دلار در هر متر | 130-160 دلار در هر متر |
| زمان تحویل (معمولی) | 16-24 هفته | 10-16 هفته |
| حداکثر قطر | 12 اینچ NPS (سفارش ویژه بزرگتر) | 24 اینچ NPS (به راحتی در دسترس است) |
| قابلیت جوشکاری میدانی | خوب | متوسط (درز باعث پیچیدگی می شود) |
راهنمای انتخاب:
هنگامی که:
دمای سرویس > 650 درجه با بارهای خزشی
ساخت ASME بخش I یا VIII
High pressure (>50 بار) در هر دما
سرویس مرطوب ترش به ازای NACE MR0175
لوله های مبدل حرارتی بحرانی (ASTM B163)
لوله جوشی ممکن است زمانی قابل قبول باشد که:
دمای سرویس کمتر از 600 درجه (بدون نگرانی از خزش)
فشار متوسط (< 30 bar)
Large diameter (>12 اینچ NPS) که در آن بدون درز در دسترس نیست
خطوط انتقال غیر بحرانی با عمر مورد انتظار کوتاه
فرکانس چرخش کارخانه با عمر درز جوش کوتاه تر همسو می شود
5. س: حالتهای رایج خرابی لولههای داغ جامد Incoloy UNS N08800 در مقابل لولههای جوشی در خدمات پتروشیمی چیست و چگونه میتوان از آنها جلوگیری کرد؟
A:
درک حالت های خرابی برای انتخاب مناسب مواد، بازرسی و استراتژی های افزایش عمر ضروری است.
حالتهای خرابی برای لوله بدون درز (گرم{0}} جامد کار شده):
| حالت شکست | علت | پیشگیری |
|---|---|---|
| پارگی خزشی (برآمدگی) | خدمات طولانی مدت-بالای 650 درجه در استرس طراحی؛ کاربیدها درشت می شوند، مرز دانه ها ضعیف می شوند | از 800HT به جای 800H استفاده کنید. کاهش دمای عملیاتی؛ کاهش استرس (دیوار ضخیم تر) |
| ترک خوردگی خستگی حرارتی | شروع-خاموش کردن مکرر؛ انبساط دیفرانسیل باعث ایجاد کرنش چرخه ای می شود | استفاده از دانه درشت-800H/HT (مقاومت در برابر خستگی حرارتی بهتر). کنترل نرخ گرمایش/سرمایش |
| شکنندگی کربوریزاسیون | ورود کربن از جو کوره؛ کاربیدهای کروم تشکیل می شوند و ماتریس کروم را تخلیه می کنند | حفظ مقیاس اکسید محافظ؛ اجتناب از برخورد مستقیم شعله؛ استفاده از 800HT (Ti(C,N) انتشار کربن را مسدود می کند) |
| حمله هیدروژنی در دمای بالا (HTHA) | هیدروژن با کاربیدها واکنش می دهد و متان را تشکیل می دهد. شکاف داخلی | برای فشار بالا H2 دما را زیر 650 درجه نگه دارید. استفاده از 800H (کاربیدهای پایدار) |
| پوسته پوسته شدن اکسیداسیون | سرویس چرخه ای باعث ریزش مقیاس می شود. از دست دادن فلز در طول زمان | اطمینان از محتوای Cr > 20٪؛ کنترل جو (اجتناب از بخار بیش از حد) |
حالت های شکست برای لوله های جوش داده شده (اضافه به حالت های بدون درز):
| حالت شکست | علت | پیشگیری |
|---|---|---|
| پارگی خزش درز جوش | دانه ریز در جوش HAZ; بدون ساختار دانه درشت؛ خزش ترجیحی در درز | پس از جوشکاری، آنیل کامل محلول (1150-1200 درجه) را انجام دهید. بدون درز برای سرویس خزش استفاده کنید |
| ترک خوردگی فلز جوش | ورودی حرارت بالا + مهار در هنگام جوشکاری؛ ترک خوردگی انجماد | از پرکننده ERNiCr-3 استفاده کنید (Nb از ترک خوردن جلوگیری می کند). کنترل گرمای ورودی (< 1.5 kJ/mm) |
| بارش کاربید HAZ | خنک کننده آهسته از طریق 550-750 درجه؛ کاربیدهای کروم تشکیل می شوند که شکل پذیری را کاهش می دهند | خنک شدن سریع پس از جوشکاری؛ استفاده از درجه تثبیت شده (800H/HT از قبل تثبیت شده است) |
| زیر برش جوش | جریان بیش از حد یا تکنیک نادرست؛ تمرکز استرس در زیر برش | روش جوشکاری واجد شرایط؛ بازرسی بصری؛ زیر برش را آسیاب کنید |
| خوردگی گالوانیکی در جوش (سرویس مرطوب) | ترکیب فلز جوش با فلز پایه متفاوت است. سلول گالوانیکی در الکترولیت | استفاده از پرکننده منطبق (ERNiCrMo-3 برای سرویس مرطوب). جداسازی از فلزات غیر مشابه |
روش های بازرسی برای تشخیص خرابی اولیه:
| روش | تشخیص می دهد | برنامه |
|---|---|---|
| معاینه بصری | ترک خوردگی سطح، اکسیداسیون، برآمدگی، زیر برش | تمام لوله; قبل از-خدمات و در حین چرخش |
| رنگ نافذ (PT) | ترک های سطحی-شکن (به ویژه درزهای جوش) | درزهای جوش، HAZ، نقاط تمرکز تنش |
| رادیوگرافی (RT) | تخلخل داخلی، آخال ها، عدم همجوشی (جوش) | جوش های طولی و محیطی |
| اولتراسونیک (UT) | نازک شدن دیوار، ترک های داخلی، آسیب خزش (تغییر اکو پشت دیوار) | دیوارهای ضخیم؛ خزش-مناطق آسیب دیده |
| تست سختی | نرم شدن موضعی (پیری بیش از حد) یا سخت شدن (کار سرد) | جوش HAZ، فلز پایه، خمیدگی |
| همانندسازی (متالوگرافی میدانی) | کاویتاسیون مرز دانه (آسیب خزشی) | بخشهای{0}}درجه حرارت بالا؛ ارزیابی زندگی |
| جریان گردابی | عیوب نزدیک-سطح؛ وضعیت داخلی لوله | لوله های مبدل حرارتی (ASTM B163) |
استراتژی های پیشگیرانه برای افزایش عمر مفید:
برای لوله بدون درز (800H/800HT):
طراحی برای خزش– از تنش های مجاز ASME Code Case با فاکتورهای ایمنی مناسب (معمولاً 3.5 در مقاومت گسیختگی) استفاده کنید.
دمای عملیاتی را کنترل کنید- هر 10 درجه کاهش عمر خزش را دو برابر می کند.
کنترل کربوریزاسیون– پروبهای درجا یا نمونهبرداری دورهای از لوله (تجزیه و تحلیل کربن).
پوشش ها را اعمال کنید- برای خدمات کربوریزه شدن شدید، پوشش های آلومینیومی عمر را افزایش می دهند.
برای لوله های جوش داده شده (هنگامی که در خدمات دمای بالا استفاده می شود):
پس از جوشکاری محلول کامل آنیل می شود- قدرت خزش را به 85 تا 95 درصد بدون درز باز می گرداند.
100% RT جوش طولی- از بین بردن نقص هایی که می تواند باعث شکست خزش شود.
آرماتور جوش را صاف کنید– از بین بردن غلظت استرس
دمای سرویس را محدود کنید- برای لوله های جوشی، تنش طراحی را 15 تا 20 درصد در مقایسه با بدون درز کاهش دهید.
از جوشکاری لوله در سرویس چرخه ای اجتناب کنید- ترک های خستگی حرارتی از انگشتان جوش شروع می شوند.
مثال افزایش عمر (خط انتقال SMR، 800H، 780 درجه، 25 بار):
| نوع لوله | زندگی مورد انتظار | اقدام افزایش عمر | عمر طولانی |
|---|---|---|---|
| بدون درز | 8 سال | دمای عملیاتی را به 760 درجه کاهش دهید | 12 سال |
| بدون درز | 8 سال | پوشش آلومینید را اعمال کنید | 10 سال |
| جوش داده شده (بدون PWHT) | 2 سال | برای این سرویس توصیه نمی شود | N/A |
| جوش داده شده (محلول کامل آنیل شده) | 6 سال | کاهش استرس طراحی تا 20 درصد | 5 سال (بدون سود) |
توصیه نهایی:برای خدمات پتروشیمی در دمای بالا (SMR، کراکینگ اتیلن، اصلاح آمونیاک)،لوله بدون درز ASTM B407 یا ASTM B163 را مشخص کنیدبا درجه 800H یا 800HT. لوله جوشی (ASTM B514) باید به دمای غیر بحرانی و پایینتر محدود شود (< 600°C) or lower-pressure (< 15 bar) applications, or used only when seamless is unavailable in large diameters and full solution annealing of the weld is performed.
