1. سلامة وصلات اللحام: في خدمة حمض الهيدروكلوريك، هل تعتبر وصلة اللحام لأنبوب Hastelloy B الملحومة مقاومة للتآكل- مثل المعدن الأصلي؟
س: نحن نفكر في استخدام الأنابيب الملحومة Hastelloy B لخط نقل حمض الهيدروكلوريك لتقليل التكاليف مقارنةً بالأنابيب غير الملحومة. ومع ذلك، نحن نشعر بالقلق إزاء التماس اللحام. في خدمة حمض الهيدروكلوريك الساخن، هل ستتآكل منطقة اللحام بشكل أسرع من بقية الأنبوب، مما يؤدي إلى إنشاء نقطة ضعف؟
ج: هذا هو الاعتبار الأكثر أهمية عند تحديد الأنابيب الملحومة لخدمة حمض الهيدروكلوريك. تعتمد الإجابة بشكل كبير على إصدار Hastelloy B الذي تستخدمه (B-2 مقابل B-3) وما إذا كان الأنبوب قد تمت معالجته حراريًا بشكل صحيح بعد اللحام.
التحدي الأساسي:
في حمض الهيدروكلوريك، تأتي مقاومة التآكل بشكل أساسي من محتوى الموليبدينوم العالي (27-32%). أي عامل يقلل محليًا من تركيز الموليبدينوم أو يخلق مناطق مستنفدة للموليبدينوم سيؤدي إلى هجوم متسارع.
تكوينات الأنابيب الملحومة:
| حالة | أداء ب-2 | أداء ب-3 |
|---|---|---|
| كما-ملحوم (بدون معالجة بعد-) | خطر التقصف - ضعيف | جيد - ولكن قد يتعرض لبعض الهجمات في منطقة اللحام |
| الحل صلب بعد اللحام | ممتاز - إذا تمت إعادة بلورته بالكامل | ممتاز - تم ترميمه بالكامل |
| مشغول على البارد (على سبيل المثال، مشكل فقط) | ضعيف - غير مستحسن | لا يُنصح باستخدام المعدل - بالنسبة لحمض الهيدروكلوريك |
حالة الحل الصلب:
عادةً ما يتم توفير الأنابيب الملحومة Hastelloy B عالية الجودة في حالة التلدين بالمحلول بعد اللحام. هذا أمر بالغ الأهمية:
العملية: يتم تسخين الأنبوب المشكل والملحوم إلى 1060-1120 درجة (1940-2050 درجة فهرنهايت) ويتم إخماده بسرعة.
ماذا يفعل:
يذيب أي كربيدات أو مراحل بين المعادن التي تترسب أثناء اللحام.
إعادة بلورة منطقة اللحام -والمنطقة المتأثرة بالحرارة.
يزيل الضغوط المتبقية من التشكيل واللحام.
يعيد الكيمياء الموحدة عبر اللحام.
النتيجة: في هذه الحالة، لا يمكن تمييز خط اللحام معدنيًا عن المعدن الأصلي لأغراض التآكل.
اعتبارات B-2 مقابل B-3:
| عامل | الأنابيب الملحومة ب-2 | الأنابيب الملحومة ب-3 |
|---|---|---|
| مثل-ليونة ملحومة بـ HAZ | ضعيف (خطر التقصف) | جيد (يقاوم الطلب) |
| ما بعد-تلدين اللحام | إلزامية لخدمة حمض الهيدروكلوريك | ينصح بشدة |
| تآكل منطقة اللحام (ملدن) | ممتاز | ممتاز |
| خطر الهجوم التفضيلي | منخفضة إذا صلب بشكل صحيح | منخفض جدًا |
خطر هجوم "خط-السكين":
إذا لم يتم تلدين الأنابيب الملحومة بشكل صحيح بعد اللحام:
ب-2: قد تتعرض المنطقة المتأثرة بالحرارة إلى النظام، وتصبح هشة وعرضة للهجوم السريع.
B-3: أكثر مقاومة، ولكن منطقة اللحام قد لا تزال تتمتع بخصائص تآكل مختلفة قليلاً.
اختيار حشو المعادن:
للأنابيب الملحومة المصنعة من لوحة أو شريط:
يتم ترسيب خط اللحام باستخدام معدن حشو مطابق (ERNiMo-7 لـ B-2، ERNiMo-10 لـ B-3).
تم تصميم كيمياء الحشو لتتناسب أو تتفوق قليلاً على المعدن الأساسي في محتوى الموليبدينوم.
إذا تم إجراء اللحام بشكل صحيح، فإن رواسب اللحام تتمتع بمقاومة للتآكل تعادل المعدن الأساسي.
اختبار التحقق:
لضمان سلامة التماس اللحام لخدمة حمض الهيدروكلوريك:
ASTM G28 طريقة اختبار التآكل:
عينات الاختبار التي تشمل التماس اللحام.
قارن معدل التآكل بالمعادن الأساسية.
القبول: يجب أن يكون معدل تآكل اللحام ضمن 20% من معدل المعدن الأساسي.
الفحص المجهري:
المقطع العرضي-من خلال اللحام.
ابحث عن بنية مجهرية موحدة، لا يوجد هجوم تفضيلي.
رسم خرائط الصلابة:
اجتياز اللحام وHAZ.
يجب أن تكون القيم متسقة (عادة 85-95 HRB).
توصية:
بالنسبة لخدمة حمض الهيدروكلوريك، تكون الأنابيب الملحومة Hastelloy B مقبولة فقط إذا:
يتم تصنيعه من B-3 (المفضل) أو B-2.
يتم توفيره في حالة المحلول الصلب بعد اللحام.
تم فحص خط اللحام (شعاعيًا أو بالموجات فوق الصوتية) ووجد أنه سليم.
تؤكد بيانات اختبار التآكل أداء منطقة اللحام.
حدد في أمر الشراء الخاص بك:
*"يجب أن يتم توفير الأنابيب الملحومة Hastelloy B-3 في حالة التلدين بعد اللحام. يجب أن يتم تصوير وصلات اللحام بنسبة 100% بالأشعة. ويجب أن تكون المادة مناسبة لخدمة حمض الهيدروكلوريك مع مقاومة للتآكل في منطقة اللحام تعادل المعدن الأساسي، ويتم التحقق من ذلك بواسطة اختبار ASTM G28."*
2. عملية التصنيع: كيف يتم تصنيع الأنابيب الملحومة Hastelloy B، وما هي ضوابط الجودة الضرورية؟
س: نحن نقوم بتوريد الأنابيب الملحومة Hastelloy B لتطبيقات المعالجة الكيميائية. نحن نفهم أن عملية التصنيع تختلف عن السلاسة. هل يمكنك شرح كيفية تصنيع الأنابيب الملحومة من هذه السبيكة وما هي اختبارات الجودة التي يجب أن نحددها؟
ج: إن تصنيع الأنابيب الملحومة من Hastelloy B هي عملية معقدة تتطلب تحكمًا دقيقًا في كل مرحلة. إن محتوى الموليبدينوم العالي في السبيكة وخصائص التصلب-تجعلها أكثر صعوبة من الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكن التقنيات المناسبة تنتج-منتجًا عالي الجودة.
عملية التصنيع:
المواد الخام (الشريط/اللوحة):
تكون المادة الأولية مدلفنة على الساخن-أو على البارد-شريط/لوح ملفوف وفقًا لمعيار ASTM B333.
المواد في حالة الحل الصلب.
يتم تحضير الحواف (المطحونة أو المطحونة) للحام.
تشكيل:
يتم تشكيل الشريط تدريجيًا إلى شكل أنبوبي من خلال سلسلة من اللفات.
بالنسبة للأقطار الأكبر، يمكن تشكيل اللوحة بالضغط (U-ing وO-ing) قبل اللحام.
يجب أن يكون التشكيل دقيقًا لتحقيق محاذاة حافة مناسبة للحام.
اللحام (الخطوة الحاسمة):
العملية: اللحام بقوس غاز التنغستن (GTAW) هو الأكثر شيوعًا، وغالبًا ما يكون آليًا (لحام التماس المداري أو الطولي).
معدن الحشو: يتم استخدام حشو مطابق (ERNiMo-7 لـ B-2، ERNiMo-10 لـ B-3).
غاز التدريع: 100% أرجون، مع دروع زائدة للحماية من الأكسدة.
تطهير الظهر: ضروري لمنع أكسدة ممر الجذر.
المعلمات: مدخلات حرارة منخفضة، وسرعة سير يمكن التحكم فيها لتقليل عرض HAZ.
معالجة التماس اللحام:
إزالة الخرزة الداخلية: بالنسبة للعديد من التطبيقات، يتم تسوية حبة اللحام الداخلية أو إزالتها لتوفير تجويف أملس.
تلبيس الخرزة الخارجية: يمكن تلبيس الخرزة الخارجية إذا لزم الأمر.
التلدين بالمحلول (الخطوة الأساسية):
تتم معالجة الأنبوب الملحوم بالحرارة-عند درجة حرارة 1060-1120 درجة (1940-2050 درجة فهرنهايت).
الغرض: إذابة أي رواسب، وإعادة بلورة منطقة اللحام، وتخفيف الضغوط.
التبريد: التبريد السريع للمياه لمنع الطلب وهطول الأمطار.
ملاحظة: هذه الخطوة إلزامية لخدمة التآكل.
استقامة:
يتم تقويم الأنابيب باستخدام أدوات فرد أو مكابس دوارة.
يجب توخي الحذر لتقليل العمل البارد.
التشطيب:
يتم تحضير الأطراف (مشطوفة للحام أو القطع المربع).
قد يتم مخلل السطح أو تخميله إذا لزم الأمر.
ضوابط الجودة الأساسية:
| نقطة التحكم | طريقة | ما يجب تحديده |
|---|---|---|
| لحام التماس NDT | التصوير الشعاعي (RT) أو الموجات فوق الصوتية (UT) | "فحص شعاعي بنسبة 100% لدرزة اللحام الطولية طبقاً لمواصفة ASTM E94" |
| فحص الأبعاد | ميكرومتر، الفرجار | "سمك OD وسمك الجدار وفقًا لتفاوتات ASTM B619" |
| اختبار الهيدروستاتيكي | ضغط الماء | "تم اختبار كل أنبوب هيدروستاتيًا وفقًا لمعيار ASTM B619" |
| اختبار التآكل | أستم G28 | "طريقة ASTM G28 اختبار التآكل على عينات اللحام - الشاملة" |
| مؤشر مديري المشتريات | XRF أو OES | "100% مؤشر مديري المشتريات (PMI) على كل طرف أنبوب" |
| صلابة | روكويل ب | "الصلابة العرضية عبر اللحام، الحد الأقصى 100 HRB" |
| مرئي | صبغ مخترق | "فحص تغلغل الصبغة لغطاء اللحام والجذر" |
العيوب الشائعة التي يجب مراقبتها:
| عيب | سبب | كشف |
|---|---|---|
| عدم الانصهار | معلمات اللحام غير الصحيحة | التصوير الشعاعي، يوتا |
| المسامية | التلوث، وقضايا الغاز | التصوير الشعاعي |
| تقويض | الحرارة المفرطة والسرعة | بصري، نفاذ للصبغة |
| الأكسدة (السكر) | تطهير الظهر غير كاف | مرئي (اللون الأزرق/الرمادي) |
| تكسير HAZ | الطلب (ب-2) أو الإجهاد | الفحص المجهري |
ميزة B-3:
لتصنيع الأنابيب الملحومة، تقدم B-3 ما يلي:
مقاومة أفضل لتقصف HAZ أثناء اللحام.
متطلبات أكثر تسامحًا-لتليين اللحام.
نافذة معالجة أوسع.
توصية:
عند طلب الأنابيب الملحومة Hastelloy B، حدد:
*"يجب تصنيع الأنابيب الملحومة وفقًا لمعيار ASTM B619 من شريط ملدن - من المحلول. يجب عمل وصلة اللحام الطولية باستخدام عملية GTAW مع معدن حشو مطابق (ERNiMo-10 لـ B-3). بعد اللحام، يجب أن يكون الأنبوب عبارة عن محلول صلب عند درجة حرارة 1060-1120 درجة ويتم إخماده بالماء. يتطلب فحص شعاعي بنسبة 100% لدرزة اللحام، الهيدروستاتيكي الاختبار واختبار التآكل ASTM G28 على عينات شاملة للحام تقديم شهادة مع إمكانية التتبع الكامل."*
3. التكلفة-تحليل الفوائد: متى يكون من المنطقي اقتصاديًا تحديد أنابيب Hastelloy B الملحومة على نحو سلس؟
س: نحن نقوم بتصميم نظام أنابيب كبير من حمض الهيدروكلوريك يتطلب أنبوب Hastelloy B بقطر 2000 قدم وقطر 8 بوصات. يعد الخيار السلس أكثر تكلفة بكثير. ما هي -المقايضات إذا تحولنا إلى الأنابيب الملحومة، وهل هي آمنة لهذه الخدمة؟
ج: يعد الاختيار بين أنابيب Hastelloy B غير الملحومة والملحومة لنظام حمض الهيدروكلوريك- ذو القطر الكبير قرارًا اقتصاديًا هندسيًا كلاسيكيًا. مع المواصفات المناسبة ومراقبة الجودة، يمكن أن تكون الأنابيب الملحومة بديلاً آمنًا واقتصاديًا.
مقارنة التكلفة:
بالنسبة لأنابيب Hastelloy B مقاس 8 بوصة:
| عامل | سلس | ملحومة (ملدنة) |
|---|---|---|
| تكلفة المواد النسبية | 100% (خط الأساس) | 60-70% سلس |
| مهلة | 16-20 أسبوعا | 8-12 أسبوع |
| التوفر | مطاحن محدودة | المزيد من الموردين |
| الحد الأدنى لكمية الطلب | عالية في كثير من الأحيان | أكثر مرونة |
التوفير المحتمل في التكاليف: 30-40%
المقارنة الفنية لخدمة حمض الهيدروكلوريك:
| عامل | سلس | ملحومة (مصلب بشكل صحيح) |
|---|---|---|
| مقاومة التآكل | ممتاز | أي ما يعادل (إذا صلب بشكل صحيح) |
| التماس اللحام | لا يوجد التماس الطولي | التماس الطولي واحد |
| تصنيف الضغط | الأعلى | نفس الشيء (إذا تم تصويره شعاعيًا بنسبة 100٪) |
| مقاومة التعب | ممتاز | جيد (التماس هو موقع البدء المحتمل) |
| متطلبات التفتيش | معيار | التماس اللحام الإضافي NDT |
| عوامل الخطر | لا شيء متأصل | يعتمد على جودة اللحام |
عندما تكون الأنابيب الملحومة هي الاختيار الصحيح:
Large Diameters (>6"): يصبح الاتصال السلس أكثر تكلفة بشكل كبير ويصعب الحصول عليه من المصدر.
الرحلات الطويلة (2000 قدم): توفير التكاليف كبير.
الضغوط المعتدلة: إذا لم يكن الضغط قريبًا من الحد الأقصى للكود، فإن خط اللحام ليس هو العامل المحدد.
خدمة غير-دورية: حالة الضغط ودرجة الحرارة-ثابتة.
إمكانية الوصول للفحص: إذا كان من الممكن فحص الخط بشكل دوري.
عندما يكون "السلاسة" غير قابل للتفاوض-:
الإرهاق الدوري: إذا تعرض الخط لضغط متكرر أو دورة في درجة الحرارة.
الاهتزاز: متصل بالمعدات الدوارة (المضخات، الضواغط).
الضغوط القصوى: قريبة من حدود الإجهاد المسموح بها.
مناطق السلامة الحرجة: المتاخمة مباشرة لأوعية الضغط أو في الأماكن التي يصعب الوصول إليها.
لا يوجد وصول للتفتيش: خطوط مدفونة أو معزولة بشكل دائم.
تخفيف المخاطر للأنابيب الملحومة:
إذا اخترت الأنابيب الملحومة لنظام حمض الهيدروكلوريك الخاص بك:
تحديد 100% التصوير الشعاعي: لدرزة اللحام الطولية. وهذا يسمح بعامل كفاءة مشترك قدره 1.0 في التصميم، مما يعني أن اللحام يعتبر قويًا مثل المعدن الأساسي.
تتطلب حل التلدين بعد اللحام: وهذا أمر إلزامي لمقاومة التآكل.
اختبار التآكل عند الطلب: ASTM G28 على العينات التي تتضمن وصلة اللحام. التحقق من أن معدل التآكل مقبول.
خذ بعين الاعتبار التآكل-التآكل: إذا كان حمض الهيدروكلوريك يحتوي على مواد صلبة، فقد تكون وصلة اللحام (حتى لو كانت متدفقة) نقطة اضطراب. تصميم لسرعات أعلى قليلاً أو إضافة بدل التآكل.
الوصول إلى الفحص: تأكد من تصميم الخط بحيث يمكن فحص وصلة اللحام بشكل دوري (قراءات سمك UT).
اعتبارات التصميم:
| المعلمة | توصية للأنابيب الملحومة |
|---|---|
| ضغوط التصميم | استخدم نفس الطريقة السلسة (مع E=1.0 إذا كانت 100% RT) |
| بدل التآكل | أضف 1-2 مم إضافية للهامش |
| موقع التماس اللحام | التوجه بعيدا عن مناطق التآكل العالية |
| اتصالات الفروع | تعزيز حسب الحاجة، والنظر في اللحامات |
الخط السفلي:
بالنسبة لنظام أنابيب حمض الهيدروكلوريك مقاس 8 بوصات، من المحتمل أن تكون أنابيب Hastelloy B-3 الملحومة هي الاختيار الاقتصادي الصحيح، بشرط:
يمكنك تحديد B-3 (وليس B-2) لتحسين قابلية اللحام.
أنت بحاجة إلى حل الصلب بعد اللحام.
أنت تفرض تصويرًا شعاعيًا بنسبة 100% للخط الطولي.
يمكنك إجراء اختبار التآكل على عينات اللحام-الشاملة.
الخدمة ليست-دورية والضغوط معتدلة.
إن التوفير في التكلفة بنسبة 30-40% حقيقي ولا يؤثر على السلامة أو طول العمر إذا تم استيفاء هذه المواصفات.
4. الامتثال للقانون: هل تلبي أنابيب Hastelloy B الملحومة متطلبات ASME B31.3 لأنابيب المصانع الكيميائية؟
س: نحن نقوم بتصميم نظام أنابيب لمصنع كيميائي وفقًا لـ ASME B31.3 ونريد استخدام أنابيب Hastelloy B الملحومة. ما هي متطلبات الكود الخاصة بجودة وصلات اللحام والفحص والضغوط المسموح بها؟
ج: ASME B31.3 (رمز أنابيب المعالجة) يعالج بشكل كامل استخدام الأنابيب الملحومة، بما في ذلك سبائك النيكل مثل Hastelloy B. يعد فهم متطلبات الكود أمرًا ضروريًا لتصميم متوافق وآمن.
مواصفات المواد:
| نموذج المنتج | معيار ASTM | ب31.3 المقبولية |
|---|---|---|
| الأنابيب الملحومة | ASTM B619 (المتطلبات العامة) | نعم، مدرجة |
| الأنابيب الملحومة | ASTM B775 (المتطلبات العامة) | نعم |
| حشو معدني | AWS A5.14 (ERNiMo-7، ERNiMo-10) | نعم |
عوامل جودة وصلات اللحام (من ب31.3، الجدول 302.3.4):
يتم ضرب الضغط المسموح به للأنبوب بعامل الجودة بناءً على فحص اللحام:
| مستوى الامتحان | عامل جودة وصلة اللحام الطولية (E) |
|---|---|
| تصوير شعاعي 100% | 1.00 |
| التصوير الشعاعي الموضعي | 0.85 |
| لا التصوير الشعاعي | 0.85 (للمكافئ السلس؟ لا-للأنابيب الملحومة بدون فحص، العامل أقل) |
النقطة الحرجة: بالنسبة للأنابيب الملحومة، إذا لم تقم بإجراء التصوير الشعاعي، يكون عامل المفصل عادةً 0.85 (لكل B31.3، ينطبق هذا على "الأنبوب الملحوم بمعدن الحشو"). لتحقيق E=1.0، يجب تحديد وإجراء فحص شعاعي بنسبة 100% للدرز الطولي.
متطلبات التفتيش (ب31.3، الفصل السادس):
| فئة الخدمة | متطلبات فحص التماس الطولي |
|---|---|
| الفئة د (غير-قابلة للاشتعال وغير-سامة) | الفحص البصري فقط |
| الفئة ج (قابلة للاشتعال، خطر معتدل) | التصوير الشعاعي الموضعي (5% من الطبقات) مطلوب عادةً |
| الفئة م (سامة) | عادةً ما يكون التصوير الشعاعي بنسبة 100% مطلوبًا |
| الظروف الدورية الشديدة | مطلوب تصوير شعاعي 100% |
بالنسبة لخدمة حمض الهيدروكلوريك (عادةً الفئة M أو الفئة C على الأقل)، يوصى بشدة باستخدام التصوير الشعاعي بنسبة 100%.
قيم الإجهاد المسموح بها:
يشير B31.3 إلى الضغوط المسموح بها من ASME القسم II، الجزء D. بالنسبة إلى Hastelloy B-3 (UNS N10675):
الضغط المسموح به في درجة حرارة الغرفة: حوالي 25.0 كيلو لكل بوصة مربعة (172 ميجاباسكال)
قيم درجات الحرارة المرتفعة: Derated لكل الجداول
تنطبق هذه الضغوط المسموح بها على المعدن الأساسي. لتصميم الأنابيب الملحومة:
الإجهاد المسموح به للتصميم=(المعادن الأساسية المسموح بها) × (عامل الكفاءة المشتركة E)
مع E=1.0 (100% RT)، استخدم الضغط الكامل المسموح به.
باستخدام E=0.85 (نقطة أو بدون RT)، يتم تقليل إجهاد التصميم بنسبة 15%.
متطلبات اللحام (ب31.3، الفصل الخامس):
تأهيل الإجراء: يجب أن تكون إجراءات اللحام المستخدمة لتصنيع الأنابيب مؤهلة وفقًا للقسم التاسع من ASME.
مؤهلات الأداء: يجب أن يكون اللحامون مؤهلين.
معدن الحشو: يجب أن يتوافق مع AWS A5.14.
تصميم الضغط (B31.3، الفصل الثاني):
للأنابيب المستقيمة تحت الضغط الداخلي:
t = (P × D) / (2 × (S × E + P × Y))
أين:
t=سمك الجدار المطلوب
P=ضغط التصميم الداخلي
D=القطر الخارجي
S=التشديد المسموح به من القسم الثاني، الجزء د
E=عامل جودة المفصل الطولي
Y=معامل درجة الحرارة (0.4 لهذه السبائك)
المتطلبات الإضافية للتحديد:
بالنسبة لنظام الأنابيب الملحومة Hastelloy B المتوافق مع B31.3:
شهادة المواد: تقارير اختبار المطحنة التي تثبت امتثال ASTM B619.
شهادة المعالجة الحرارية: دليل موثق على التلدين بعد اللحام.
تقارير تجربة الاقتراب من الموت:
تقارير التصوير الشعاعي للطبقات الطولية (إذا تم تحديد 100٪ RT).
شهادات الاختبار الهيدروستاتيكي.
مؤشر مديري المشتريات (PMI): تحديد المواد الإيجابية على كل أنبوب.
اختبار التآكل: نتائج ASTM G28 إذا كانت مطلوبة من قبل الهندسة.
مواصفات الأنابيب العينة:
*"يجب أن تكون الأنابيب Hastelloy B-3 (UNS N10675)، أنابيب ملحومة وفقًا لمعيار ASTM B619. يجب تصوير طبقات اللحام الطولية بنسبة 100% وفقًا لمعيار ASTM E94، والقبول وفقًا لمعيار ASME B31.3. يجب توفير الأنابيب في حالة الملدنة بعد اللحام، مع التوثيق الكامل. يجب أن تستخدم عوامل التصميم لكل B31.3 E=1.0."*
توصية:
بالنسبة لنظام أنابيب حمض الهيدروكلوريك، حدد الأنابيب الملحومة Hastelloy B-3 مع فحص شعاعي بنسبة 100% للوصلة الطولية. وهذا يسمح لـ E=1.0 بزيادة الضغط المسموح به وتقليل سمك الجدار. تأكد من أن جميع إجراءات اللحام واللحامين مؤهلة، وتتطلب وثائق كاملة بما في ذلك سجلات المعالجة الحرارية وتقارير تجربة الاقتراب من الموت.
5. اللحام الميداني: هل يمكن لحام الأنابيب الملحومة Hastelloy B ميدانيًا بالتركيبات والمكونات الأخرى، وما هي الاحتياطات اللازمة؟
س: سيتطلب نظام الأنابيب الملحومة Hastelloy B اللحام الميداني للمقاطع معًا والربط بالفلنجات والتجهيزات. ما هي التحديات المحددة التي تواجه اللحام الميداني لهذه المادة، وما هي الإجراءات التي تضمن وصلات سليمة ومقاومة للتآكل-؟
ج: يمثل اللحام الميداني لأنابيب Hastelloy B العديد من التحديات التي تتجاوز مجرد التصنيع في الورشة، ولكن من خلال الإجراءات والاحتياطات المناسبة،-يمكن تحقيق اللحامات الميدانية عالية الجودة. المفتاح هو فهم حساسية المادة للتلوث والتعرض الحراري.
التحديات:
| تحدي | عاقبة | التخفيف |
|---|---|---|
| تلوث | تكسير، وانخفاض التآكل | نظافة صارمة، وأدوات مخصصة |
| أكسدة | نوعية اللحام سيئة، وانخفاض التآكل | تطهير الظهر، التدريع الغاز |
| التحكم في مدخلات الحرارة | تقصف HAZ (B-2) | مدخلات حرارة منخفضة، يفضل B-3 |
| معادن متباينة | القضايا الكلفانية، والتخفيف | اختيار الحشو المناسب |
| الظروف الميدانية | بيئة متغيرة | العبوات، التسخين إذا لزم الأمر |
اختيار حشو المعادن:
| المعادن الأساسية | الموصى بها حشو | تصنيف AWS |
|---|---|---|
| ب-3 إلى ب-3 | حشو ب-3 | إرنيمو-10 |
| ب-2 إلى ب-2 | حشو ب-2 | إرنيمو-7 |
| ب-3 إلى الفولاذ المقاوم للصدأ | حشو B-3 (المفضل) | إرنيمو-10 |
| ب-3 إلى سي-276 | حشو B-3 أو C-276 | إرنيمو-10 أو إرنيكرمو-4 |
| B-3 إلى الفولاذ الكربوني (غير مستحسن) | غير مستحسن | تجنب إذا كان ذلك ممكنا |
ميزة B-3 للحام الميداني:
إذا كان لديك خيار، استخدم أنبوب B-3 للحام الميداني. ب-2:
يتطلب تحكمًا صارمًا في مدخلات الحرارة لمنع تقصف HAZ.
قد يحتاج الأمر إلى-معالجة حرارية ما بعد اللحام (غير عملية في هذا المجال).
أقل تسامحا مع الاختلافات الإجرائية.
تم تصميم B-3 خصيصًا لتحسين قابلية اللحام ويمكن لحامه ميدانيًا بثقة أكبر.
إجراءات اللحام الميداني:
تحضير:
نظف أطراف الأنبوب جيدًا (أزل الزيت والشحوم والأكاسيد).
استخدم فرش سلكية من الفولاذ المقاوم للصدأ مخصصة لـ Hastelloy فقط.
يجب أن تكون عجلات الطحن نظيفة وخالية من التلوث بالحديد.
نهايات مشطوفة لكل إجراء مؤهل (عادةً زاوية مضمنة تبلغ 37.5 درجة).
الملاءمة-:
قم بمحاذاة الأنابيب بدقة (اختلال المحاذاة يؤدي إلى تركيزات الضغط).
حافظ على الفجوة الجذرية المناسبة (عادةً من 1/16 إلى 1/8 بوصة).
يتم لحام المسامير بنفس مادة الحشو، والمسامير الصغيرة (تأكد من خلو المسامير من العيوب-).
عملية اللحام:
GTAW (TIG) إلزامي للتمريرات الجذرية والساخنة.
يمكن استخدام SMAW (العصا) لملء الممرات بأقطار أكبر، ولكن يفضل استخدام GTAW.
استخدم DCEN (قطبية مستقيمة).
غاز التدريع: 100% أرجون، معدل تدفق 15-20 CFH.
تطهير الظهر: ضروري لتمرير الجذر. استخدم تطهير الأرجون بدرجة حرارة 5-10 CFH حتى يصل سمك الجذر إلى 1/8 بوصة على الأقل.
الدروع الخلفية: بالنسبة للأنابيب الأكبر حجمًا، فكر في استخدام الدروع الخلفية لحماية معدن اللحام الساخن.
حدود:
مدخلات الحرارة: منخفضة (< 15 كيلوجول/بوصة). يمكن أن يتحمل B-3 نسبة أعلى قليلاً من B-2.
درجة الحرارة البينية: حافظ على أقل من 100 درجة (212 درجة فهرنهايت). السماح بالتبريد بين التمريرات.
سرعة السفر: معتدلة ومتسقة.
حبات سترينجر: استخدم حبات سترينجر وليس نسجًا.
نشر-اللحام:
قم بإزالة كل الخبث (في حالة استخدام SMAW).
فرشاة سلكية بين التمريرات مع فرشاة مخصصة مقاومة للصدأ.
فحص بصريا بعد كل تمريرة.
يجب أن يظهر اللحام النهائي تموجات موحدة، دون تغير اللون.
تقتيش:
| طريقة | متى | قبول |
|---|---|---|
| مرئي | بعد كل تمريرة نهائية | لا الشقوق، وعدم الانصهار، وتقويض |
| صبغ مخترق | بعد اللحام النهائي | لا توجد مؤشرات سطحية |
| التصوير الشعاعي | إذا كان ذلك مطلوبا عن طريق الرمز | لكل ASME B31.3 |
| اختبار الضغط | بعد كل اللحام | لا تسربات |
أخطاء اللحام الميدانية الشائعة:
| خطأ | عاقبة |
|---|---|
| باستخدام فرشاة الأسلاك الفولاذية | تلوث الحديد، الصدأ، الحفر |
| تطهير الظهر غير كاف | الجذر المؤكسد، وانخفاض المقاومة للتآكل |
| ارتفاع درجة حرارة البينية | تراكم الحرارة، وأضرار HAZ |
| الإفراط في إدخال الحرارة | منطقة HAZ أوسع، وإمكانية التشقق |
| اللحام في الرياح/المشروع | التدريع انقطاع الغاز، والمسامية |
| حشو معدني ملوث | عيوب اللحام |
اللحامات المعدنية المتباينة:
عند لحام Hastelloy B بالفولاذ المقاوم للصدأ في الحقل:
استخدم حشو B-3 (ERNiMo-10) للحصول على أفضل توافق.
سيكون رواسب اللحام عبارة عن خليط من كلا السبائك.
بالنسبة لخدمة حمض الهيدروكلوريك، قم بتقليل طول المعدن المتباين المعرض للحمض.
ضع في اعتبارك استخدام نهاية كعب Hastelloy (شفة عنق اللحام) بدلاً من اللحام مباشرة بالفولاذ المقاوم للصدأ.
ما بعد-معالجة اللحام:
بالنسبة إلى اللحامات الميدانية B-3:
لا يلزم عادةً-المعالجة الحرارية بعد اللحام.
بالنسبة للخدمة الشديدة (حمض الهيدروكلوريك الساخن، والظروف الدورية)، ضع في اعتبارك ما يلي:
تخفيف التوتر المحلي (إذا وافق عليه المهندس).
التخليل لإزالة الصبغة الحرارية.
لحامات المجال B-2:
يعد التلدين-بعد اللحام مثاليًا ولكنه غير عملي.
إذا كان يجب أن يكون B-2 ملحومًا ميدانيًا، فتوقع انخفاض مقاومة التآكل HAZ.
تصميم مع بدل تآكل إضافي في مناطق اللحام.
توصية:
لللحام الميداني لأنابيب Hastelloy B:
استخدم الأنبوب B-3 إن أمكن، فهو أكثر تسامحًا.
تأهيل إجراءات اللحام قبل البدء بالعمل الميداني.
حافظ على نظافة صارمة-واستخدم أدوات مخصصة، دون أي تلوث.
استخدم GTAW مع التطهير الخلفي لجميع اللحامات الحرجة.
التحكم في درجة حرارة الممر الداخلي-أقل من 100 درجة.
افحص جيدًا-الصبغة التي تخترق جميع اللحامات.
توثيق كافة الإجراءات الخاصة بسجلات الجودة.
مع هذه الاحتياطات، يمكن أن تحقق اللحامات الميدانية على أنابيب Hastelloy B-3 مقاومة للتآكل وخصائص ميكانيكية مماثلة للمعادن الأساسية.
