1: فرآیند تولید اولیه برای لوله جوشی Hastelloy B چیست و ریزساختار آن با لوله بدون درز چه تفاوتی دارد؟
لوله جوشی Hastelloy B از طریق یک ترتیب دقیق شکل دهی و جوشکاری تولید می شود. این فرآیند معمولاً با صفحه تخت یا سیم پیچ Hastelloy B-2 (نوع مدرن و کم کربن-) شروع می شود. این صفحه ابتدا دقیقاً با استفاده از یک سری رول های فرم دهنده به شکل استوانه ای در می آید. سپس درز باز با استفاده از یک فرآیند جوشکاری خودکار، که معمولاً جوشکاری با گاز خنثی تنگستن (TIG) است، که به عنوان جوش قوسی تنگستن گازی (GTAW) نیز شناخته میشود، به هم متصل میشود. برای کاربردهای حیاتی، این کار با یک عملیات حرارتی کامل-در یک اتمسفر کنترلشده و بدون اکسیژن (بازپخت محلول) و سپس ترشی و غیرفعالسازی برای بازیابی مقاومت بهینه در برابر خوردگی دنبال میشود.
وجه تمایز اصلی از لوله بدون درز (ساخته شده با اکسترود یا سوراخ کردن یک بیلت جامد) در ریزساختار و همگن بودن ویژگی آن نهفته است.
لوله جوش داده شده: دارای یک ریزساختار مشخص و موضعی در ناحیه جوش و منطقه متاثر از حرارت (HAZ) است. حتی پس از بازپخت محلول، این ناحیه ممکن است ساختار دانه ای کمی متفاوت با فلز اصلی داشته باشد. هنگامی که با پرکننده (ERNiMo-7) به درستی انجام شود، خود جوش معمولاً مانند فلز پایه در برابر خوردگی-مقاوم است، اما از نظر متالورژی یک ناحیه ناپیوسته باقی میماند. هدف از جوشکاری مدرن و متعاقب آن عملیات حرارتی کامل به حداقل رساندن این ناپیوستگی است.
لوله بدون درز: دارای ریزساختار یکنواخت و همگن در سراسر محیط خود بدون درز جوش است. این اغلب به عنوان ارائه خواص مکانیکی سازگارتر و مقاومت در برابر خوردگی در همه جهات تلقی می شود.
برای بسیاری از کاربردهای خدمات خورنده در کاهش اسیدها، لوله Hastelloy B که به درستی تولید شده و{0}}با حرارت عمل میشود، عالی عمل میکند. انتخاب بین جوش داده شده و بدون درز اغلب به هزینه، در دسترس بودن اندازه (جوشکاری شده در قطرهای بزرگتر از صفحه تولید می شود)، الزامات ضخامت دیواره، و حساسیت خاص فرآیند به هرگونه ناهمگونی احتمالی بستگی دارد.
2: مزایای اصلی مشخص کردن لوله جوشی Hastelloy B برای سیستم های پردازش شیمیایی چیست؟
مشخص کردن لوله های جوشی Hastelloy B چندین مزیت قانع کننده را برای سیستم های پردازش شیمیایی که محیط های کاهش شدید را مدیریت می کنند به ارمغان می آورد:
مقاومت در برابر خوردگی بی نظیر در رسانه های کلیدی: مزیت اصلی آن مقاومت در برابر اسیدهای داغ و غیر اکسید کننده-است. این ماده معیاری برای مدیریت اسید کلریدریک در تمام غلظت ها و دماها تا نقطه جوش و همچنین اسیدهای سولفوریک، فسفریک و استیک در شرایط غیر اکسید کننده است. این امر طول عمر طولانی را تضمین می کند و از شکست فاجعه بار در فرآیندهای تهاجمی جلوگیری می کند.
هزینه-کارایی برای اندازههای بزرگتر: برای لولههایی که به قطرهای بزرگ یا اندازههای غیر استاندارد-نیاز دارند، لولههای جوش داده شده بهطور قابلتوجهی مقرون به صرفهتر از بدون درز هستند. می توان آن را در صورت تقاضا از روی صفحه تولید کرد که انعطاف پذیری بیشتری در طراحی پروژه و مدیریت موجودی ارائه می دهد.
در دسترس بودن و زمان تولید: اندازههای استاندارد لولههای جوششده Hastelloy B در مقایسه با لولههای بدون درز با قطر بزرگ، که ممکن است نیاز به سفارش کارخانهای با زمانهای تولید طولانی داشته باشند، اغلب در دسترس هستند.
ضخامت دیوار کنترل شده و پایان سطح: این فرآیند با صفحه نورد شروع می شود که می تواند ضخامت دیواره بسیار ثابتی را ارائه دهد. در صورت نیاز برای خدمات حساس به-خوص یا رسوب- بالا، مانند تولید واسطه های دارویی، سطح داخلی سطح داخلی را نیز می توان تا حد زیادی کنترل و صیقل داد (به عنوان مثال، الکتروپولیش).
مناسب بودن برای اجزای ساخته شده: لوله های جوش داده شده برای ساخت بعدی در اتصالات، ژاکت ها یا بخش های ظرف سفارشی ایده آل است، زیرا جوش پذیری مواد از قبل در فرآیند تولید آن ذاتی است.
این مزایا باعث میشود که{0}}برای ساخت خطوط فرآیند اولیه، خطوط انتقال، و سیستمهای پساب راکتور در صنایعی مانند سنتز هیدروکلراید، تولید اسید استیک و واحدهای آلکیلاسیون، انتخاب شود.
3: مهمترین عامل در طول ساخت و جوشکاری سیستم های لوله کشی Hastelloy B برای اطمینان از عملکرد سرویس چیست؟
مهمترین عامل کنترل دقیق گرمای ورودی و دمای بین پاسی در طول جوشکاری است و به دنبال آن عملیات حرارتی مناسب پس از جوش (PWHT) انجام می شود.
Hastelloy B مستعد تشکیل فازهای ثانویه مضر است اگر در محدوده دمایی خاص برای مدت طولانی نگهداری شود. Hastelloy B اصلی (با کربن و سیلیکون بالاتر) مستعد بارش کاربید در HAZ بود که منجر به "واپاشی جوش" یا کاهش مقاومت در برابر خوردگی شد. آلیاژ مدرن Hastelloy B-2 با کربن و سیلیکون بسیار کم به طور خاص برای کاهش این مشکل توسعه یافته است.
با این حال، جوشکاری نادرست همچنان می تواند مشکلاتی را ایجاد کند:
بارش فازهای بین فلزی: خنک شدن آهسته یا گرمای ورودی بیش از حد می تواند منجر به تشکیل نیکل{0}}مولیبدن بین فلزی (مانند فاز P یا فاز mu) شود. این فازها مولیبدن را از ماتریکس تخلیه میکنند و مناطق موضعی با مقاومت خوردگی بسیار پایینتر بهویژه در HAZ بحرانی ایجاد میکنند.
آلودگی: جوشکاری بدون محافظ گاز بیاثر مناسب (هم از جلو و هم پاکسازی پشت با آرگون) منجر به اکسیداسیون، تخلخل، و قند شدن (یک سطح شکننده و اکسید شده) میشود که همگی محل شروع خوردگی هستند.
بنابراین، موفقیت ساخت به موارد زیر بستگی دارد:
فقط با استفاده از مواد Hastelloy B-2 و مطابق با فلز پرکننده ERNiMo-7.
استفاده از روش های واجد شرایط GTAW (TIG) با حرارت ورودی کم.
کنترل دقیق دمای بین گذر (معمولاً زیر 100 درجه / 212 درجه فارنهایت).
استفاده از پاکسازی 100% پشتیبان آرگون برای پاس ریشه و ترجیحاً همه پاس ها.
انجام عملیات حرارتی بازپخت با محلول کامل پس از جوشکاری (مثلاً 1065-1120 درجه و سپس خاموش کردن سریع) برای حل مجدد-هر فاز رسوبشده و بازیابی ریزساختار همگن و مقاوم در برابر خوردگی-. برای سیستمهای بزرگی که در میدان بزرگ نصب میشوند، که در آن بازپخت کامل غیرممکن است، کنترل دقیق هر پاس جوش حتی حیاتیتر است.
4: در چه شرایط خدمات خاصی لوله جوشی Hastelloy B نامناسب است یا نیاز به احتیاط شدید دارد؟
با وجود نقاط قوت، لوله جوشی Hastelloy B دارای محدودیتهای واضحی است که تعیین میکند در کجا نباید از آن استفاده کرد یا با احتیاط زیاد استفاده کرد:
محیط های اکسید کننده: این محدودیت اولیه است. Hastelloy B محتوای کروم بسیار کمی دارد. در حضور عوامل اکسید کننده مانند اسید نیتریک، یون های آهن (Fe3+)، یون مس (Cu2+)، اکسیژن محلول، کلر، هیپوکلریت ها یا پراکسیدها، آلیاژ دچار خوردگی سریع می شود. حتی مقادیر کمی از این آلایندهها در یک جریان اسیدی عمدتاً احیاکننده (مثلاً اثری از کلرید آهن در اسید هیدروکلریک) میتواند فاجعهبار باشد. در چنین شرایط مخلوط یا اکسید کننده، آلیاژی مانند Hastelloy C-276 حاوی کروم- مورد نیاز است.
اتمسفرهای اکسید کننده با دمای بالا: در دماهای بالاتر از تقریباً 600 درجه (1110 درجه فارنهایت) در هوا یا سایر اتمسفرهای غنی از اکسیژن{3} مقاومت ضعیفی در برابر اکسیداسیون دارد.
محلول های قلیایی حاوی نمک های اکسید کننده: در حالی که به طور کلی در برابر قلیاها مقاوم هستند، وجود نمک های اکسید کننده مکانیسم خوردگی را تغییر می دهد و آن را نامناسب می کند.
ترک خوردگی تنشی (SCC) در اسیدهای پلی تیونیک: اگرچه به طور کلی در برابر ترک خوردگی تنشی کلرید (SCC) مقاوم است، اما در صورت حساس شدن (مثلاً با جوشکاری یا عملیات حرارتی نامناسب) و قرار گرفتن در محیط هایی که ترکیبات گوگردی و رطوبت وجود دارد، می تواند به SCC اسید پلی تیونیک حساس شود.
فرسایش-خوردگی در دوغابهای با سرعت بالا-: در حالی که در برابر خوردگی-مقاوم است، درز جوش داده شده (حتی اگر کاملاً اجرا شده باشد) گاهی اوقات میتواند نقطه کانونی برای فرسایش در-سرعت بالا و جامد-حاوی دوغاب باشد. در چنین خدماتی، یک لوله بدون درز با ساختار یکنواخت ممکن است ترجیح داده شود.
5: سیستمهای لولهکشی جوششده Hastelloy B چگونه باید بازرسی و نگهداری شوند تا از یکپارچگی طولانیمدت- اطمینان حاصل شود؟
بازرسی و نگهداری پیشگیرانه به دلیل خدمات حیاتی و خطرناکی که این لوله ها اغلب انجام می دهند بسیار مهم است.
بازرسی:
در طول ساخت/نصب: بازرسی 100% بصری ریشه ها و کلاهک های جوش الزامی است. آزمایش رنگ نافذ (PT) به طور گسترده برای تشخیص عیوب شکستگی سطح در جوش استفاده می شود. برای خطوط بحرانی، تست رادیوگرافی (RT) یا تست اولتراسونیک (UT) برای تایید یکپارچگی جوش داخلی و عدم وجود عیوب حجمی استفاده می شود.
در{0}}بازرسی خدمات: بازرسیهای بصری خارجی منظم برای نشانههای نشتی، خوردگی زیر عایق یا آسیب. ضخامت سنج اولتراسونیک (UT) اولین آزمایش غیر مخرب-خدماتی است. قرائت های ضخامت پایه باید پس از نصب در مکان های نظارتی از پیش تعیین شده، به ویژه در جوش ها، خم ها و نواحی تلاطم یا تراکم پیش بینی شده انجام شود. اندازهگیری مجدد دورهای نرخ خوردگی را دنبال میکند. شناسایی مواد مثبت (PMI) با استفاده از تحلیلگرهای XRF دستی میتواند در طول ممیزی برای تأیید ترکیب آلیاژ استفاده شود و از عدم ترکیب مواد اطمینان حاصل شود.
تعمیر و نگهداری:
تمیز کردن: فقط از مواد پاک کننده و آبی استفاده کنید که-بدون کلرید و غیر اکسید کننده هستند. کلریدهای باقیمانده می توانند باعث ایجاد حفره، به ویژه در زیر عایق شوند.
جوشکاری تعمیری: هر گونه تعمیر یا اصلاح باید مطابق با همان روشهای جوشکاری سختگیرانه ساختار اصلی باشد، از جمله عملیات حرارتی بعد از تعمیر در صورت امکان. تکنیک های تعمیر "سرد" مانند اپوکسی یا گیره معمولاً موقتی هستند و برای خطوط فرآیند اولیه توصیه نمی شوند.
نگهداری سوابق: نقشههای ساخته شده، سوابق فرآیند جوشکاری (PQR/WPS) و گزارشهای بازرسی را بهصورت دقیق به عنوان-نگهداری کنید. این تاریخچه برای عیب یابی و برنامه ریزی تغییرات کارخانه در آینده بسیار ارزشمند است.
موجودی قطعات یدکی: نگهداری از قطعات قرقره و زانویی از پیش ساخته شده Hastelloy B که مطابق با مشخصات سیستم اصلی تولید شده است، امکان تعویض سریع و{1} یکپارچگی بالا را در هنگام خاموش شدن برنامه ریزی نشده فراهم می کند.
