س1: ما الذي يحدد الأنبوب الشعري Hastelloy B-3 وكيف يتم تصنيعه؟
A: A أنبوب شعرييتم تعريفه على أنه أنبوب دقيق-قطره صغير بقطر خارجي يتراوح عادة من0.5 ملم إلى 6.0 ملم (0.020–0.236 بوصة)وسمك الجدار من0.05 ملم إلى 1.0 ملم (0.002–0.039 بوصة). ينشأ مصطلح "الشعيري" من قدرة الأنبوب على سحب السائل عن طريق العمل الشعري، على الرغم من أنه في الاستخدام الصناعي، يشير بشكل أكثر شيوعًا إلى أبعاده الصغيرة والدقيقة. يتم تصنيع الأنابيب الشعرية Hastelloy B-3 بتفاوتات شديدة للغاية، وغالبًا ما تكون بتفاوتات OD تبلغ ±0.02 مم (±0.0008 بوصة) وتفاوتات سمك الجدار تبلغ ±10%.
يعد تصنيع الأنبوب الشعري Hastelloy B-3 عملية متخصصة ومتعددة-الخطوات نظرًا لارتفاع معدل تصلب السبائك ونافذة المعالجة الضيقة:
الإنتاج الأولي للقضبان المجوفة– تبدأ العملية بأنبوب B-قطر أكبر غير ملحوم B-3 (عادةً 20-50 مم OD) يتم إنتاجه عن طريق البثق أو الثقب الدوار لفراغ -قضيب منصهر بالحث (VIM). هذا الأنبوب عبارة عن محلول صلب ومخلل.
الرسم البارد– يتم سحب الأنبوب بشكل متكرر على البارد من خلال سلسلة من قوالب كربيد التنجستن أو الماس، مع وجود شياق بالداخل للتحكم في القطر الداخلي. كل تمريرة تقلل من القطر الخارجي وسمك الجدار بنسبة 15-30%. نظرًا لأن الشغل B-3 يتصلب بسرعة، فإن التلدين بالمحلول المتوسط (1060–1100 درجة / 1940–2010 درجة فهرنهايت في جو الهيدروجين أو الأرجون) مطلوب بعد كل انخفاض بنسبة 30–40% في مساحة المقطع العرضي.
الحجاج (للأقطار الصغيرة)– بالنسبة للأنابيب الشعرية التي يقل قطرها عن 2 مم، غالبًا ما يتم استخدام مطحنة الحفر على البارد (المطرقة الدوارة). تستخدم هذه العملية قالبين محززين يدقان الأنبوب فوق شياق مدبب، مما يحقق تخفيضات كبيرة (70-90%) في تمريرة واحدة. ينتج عن عملية الحفر سطحًا أكثر سلاسة وسمك جدار أكثر اتساقًا من الرسم وحده.
الصلب النهائي واستقامة– بعد الوصول إلى الأبعاد النهائية، يتم تلدين الأنبوب الشعري بمحلول لاستعادة المقاومة الكاملة للتآكل والمرونة. يتم بعد ذلك تقويمها (باستخدام أدوات تمليس دوارة أو أسطوانية) وتقطيعها إلى أطوال دقيقة (عادةً من 1 إلى 6 أمتار، على الرغم من إمكانية استخدام ملفات يصل طولها إلى 100 متر لأقطار صغيرة جدًا).
التشطيب السطحي- بالنسبة للتطبيقات الحرجة (على سبيل المثال، الأجهزة التحليلية)، يمكن صقل الأنبوب كهربائيًا أو صقله ميكانيكيًا لتحقيق خشونة السطح الداخلي (Ra) تبلغ 0.2-0.4 ميكرومتر (8-16 ميكرون). وهذا يقلل من احتجاز السوائل-ويمنع تراكم الجسيمات.
يعد البناء السلس للأنابيب الشعرية أمرًا ضروريًا لأن أي خط لحام طولي سيكون كبيرًا نسبيًا بالنسبة لسمك الجدار، مما يخلق نقطة ضعف وموقعًا محتملاً للتآكل التفضيلي. بالإضافة إلى ذلك، فإن المنطقة المتأثرة بالحرارة-من التماس الملحوم في مثل هذا الأنبوب الصغير قد تشغل جزءًا كبيرًا من المحيط، مما يعرض السلامة الميكانيكية ومقاومة التآكل للخطر.
س2: ما هي التطبيقات الصناعية الأساسية للأنبوب الشعري Hastelloy B-3؟
A:يتم استخدام الأنبوب الشعري Hastelloy B-3 في التطبيقات التي تتطلب نقلًا دقيقًا وموثوقًا أو احتواء أحماض الاختزال شديدة التآكل-خاصة حمض الهيدروكلوريك - بمقاييس صغيرة. تسمح الهندسة الشعرية بالحد الأدنى من أحجام السوائل، ومعدلات الضغط العالي (بسبب القطر الصغير)، والتحكم الدقيق في التدفق. تشمل التطبيقات الرئيسية ما يلي:
الأجهزة التحليلية لرصد الأحماض- في المصانع الكيميائية، يقوم المحللون عبر الإنترنت باستمرار بقياس تركيز حمض الهيدروكلوريك أو كلوريد الحديديك أو الأنواع المختزلة الأخرى في تيارات العملية. B-يتم استخدام 3 أنابيب شعرية كخطوط عينة، لتوصيل أنبوب العملية بالمحلل. يضمن القطر الداخلي الصغير (0.5-2.0 مم) النقل السريع للعينة (حجم احتجاز منخفض) ويقلل الحجم الميت. تضمن مقاومة التآكل للسبائك عدم تغيير تركيبة العينة بواسطة منتجات التآكل.
أنظمة -تحليل كروماتوغرافيا السوائل عالية الضغط (HPLC) لتحليل الأحماض- تستخدم أنظمة HPLC التي تحلل العينات الحمضية (على سبيل المثال، الوسطيات الصيدلانية المذابة في حمض الهيدروكلوريك المخفف) الأنابيب الشعرية لحقن العينة ووصلات الأعمدة. تقاوم الأنابيب الشعرية B-3 الطور المتحرك (الذي قد يحتوي على مخازن مؤقتة لحمض الفوسفوريك أو حمض الهيدروكلوريك) والضغوط المرتفعة (حتى 400 بار / 5800 رطل لكل بوصة مربعة) النموذجية لأنظمة UHPLC الحديثة.
أنظمة الحقن الكيميائي في آبار النفط والغاز– في الحقن الكيميائي في قاع البئر لمنع التآكل أو منع الترسبات الكلسية، يتم حقن كميات صغيرة من حمض الهيدروكلوريك المركز (15-28% حمض الهيدروكلوريك) عند ضغط يتراوح بين 50-100 بار (700-1500 رطل لكل بوصة مربعة). تعمل الأنابيب الشعرية B-3 (عادةً 3–6 مم OD × 1–2 مم ID) كخطوط حقن من لوحة التحكم السطحية إلى صمام الحقن في قاع البئر. يسمح قطرها الصغير بتجميعها مع خطوط التحكم الأخرى (على سبيل المثال، الهيدروليكية والهوائية) في حبل سري واحد. يوفر الجدار السميك بالنسبة إلى OD ضغطًا عاليًا للانفجار، بينما يقاوم B-3 كلاً من حمض الهيدروكلوريك وأي كبريتيد هيدروجين (H₂S) موجود (متوافق مع NACE MR0175).
مفاعلات المختبرات والمحطات التجريبية– في البيئات البحثية التي تدرس تفاعلات حمض الهيدروكلوريك (على سبيل المثال، الكلورة، والتحفيز الحمضي)، يتم استخدام الأنابيب الشعرية B-3 لخطوط التغذية، وحلقات أخذ العينات، وصنابير قياس الضغط. يسمح حجمها الداخلي الصغير بالتعامل الآمن مع تيارات الأحماض الخطرة ذات الضغط العالي- مع الحد الأدنى من خطر حدوث تسربات واسعة النطاق.
التغليف الحراري للبيئات شديدة التآكل– غالبًا ما يتم إدخال المزدوجات الحرارية ذات القياس الدقيق (على سبيل المثال، النوع K أو J) في الأنابيب الشعرية B-3 لحمايتها من التلامس المباشر مع بخار أو سائل حمض الهيدروكلوريك الساخن. يعمل الأنبوب الشعري كغمد مقاوم للتآكل، حيث يوفر القطر الصغير استجابة حرارية سريعة (كتلة حرارية منخفضة) مع حماية الأسلاك المزدوجة الحرارية.
الأجهزة الطبية والصيدلانية– في بعض عمليات تصنيع الأدوية، يتم استخدام حمض الهيدروكلوريك المخفف لتعديل الرقم الهيدروجيني. تُستخدم الأنابيب الشعرية B-3 في مضخات الجرعات الدقيقة وأنظمة أخذ العينات الآلية حيث تتطلب كلاً من المقاومة للتآكل والنقاء العالي (عدم ترشيح المعادن إلى المنتج).
في كل هذه التطبيقات، فإن الجمع بين الحجم الصغير والقوة العالية والمقاومة الاستثنائية للأحماض المختزلة-يجعل من الأنبوب الشعري B-3 المادة المفضلة عند فشل الفولاذ المقاوم للصدأ أو C-276 أو حتى التيتانيوم.
س 3: ما هي الاعتبارات الهامة المتعلقة بالتصنيع والتعامل مع الأنبوب الشعري Hastelloy B-3؟
A:يتطلب العمل باستخدام الأنبوب الشعري Hastelloy B-3 تقنيات متخصصة نظرًا لصغر حجمه وجدرانه الرقيقة وحساسية السبيكة للتلوث والضرر الحراري. تشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:
1. القطع:يجب قطع الأنابيب الشعرية بشكل نظيف دون تشويه التجويف (التجويف الداخلي).عجلات مقطوعة كاشطة-.(رقيقة، 0.5-1.0 مم) مفضلة على شفرات المنشار لأنها تولد نتوءات أقل ولا تشوه ميكانيكي.تصنيع التفريغ الكهربائي (EDM)يتم استخدامه للحصول على قطع أنظف وخالية من الشوائب-، خاصة للأنابيب التي يقل قطرها عن 1 مم. بعد القطع، يجب إزالة حواف الأطراف باستخدام مبارد دقيقة أو أحجار كاشطة أو أداة إزالة الحواف المصممة للأنابيب الشعرية. يمكن لأي نتوء يبرز في التجويف أن يحبس السوائل، أو يخلق اضطرابًا، أو ينقطع ويلوث النظام.
2. الانحناء:غالبًا ما يتم ثني الأنابيب الشعرية لتلائم حاويات الأجهزة أو على طول محيط المعدات.الانحناء مغزل (using a flexible internal mandrel) is essential for tubes with an OD:wall ratio >10:1 لمنع الالتواء أو التبويض. الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء للأنبوب الشعري B-3 هو عادة3 × القطر الخارجيللجدران الرقيقة و5 × القطر الخارجيللجدران السميكة. يجب إجراء الثني على قالب نصف قطره بأخدود يطابق القطر الخارجي للأنبوب. يعد الانحناء البارد مقبولًا للانحناءات الفردية، ولكن الانحناءات الضيقة المتعددة قد تتطلب التلدين بالمحلول (1060-1100 درجة) متبوعًا بالتبريد بالماء لتخفيف الضغوط المتبقية ومنع التشقق. الانحناء بمساعدة الحرارة-(باستخدام الشعلة) هوغير مستحسنلأن التسخين الموضعي في نطاق 600-900 درجة يمكن أن يعجل المراحل المعدنية الهشة.
3. اللحام والانضمام:يعد لحام الأنابيب الشعرية أمرًا صعبًا للغاية نظرًا لكتلتها الصغيرة.المداري GTAW (لحام قوس غاز التنغستن)باستخدام الأنبوب الآلي-إلى-الأنبوب أو الأنبوب-إلى-اللحام الحلقي هي الطريقة المفضلة. يجب التحكم بدقة في المعلمات: التيار 5-15 أمبير، الجهد 8-12 فولت، تردد النبض 50-100 هرتز. لا يتم استخدام معدن الحشو عمومًا؛ بدلاً من ذلك، يتم نطح أطراف الأنبوب معًا ودمجها.تطهير الظهرمع الأرجون (معدل التدفق 0.5-2 لتر / دقيقة) إلزامي لمنع الأكسدة الداخلية. للانضمام إلى مكونات أكبر (مثل الصمامات والتجهيزات)،-مخروط الضغط العالي-و-تركيبات الطويق(على سبيل المثال، Swagelok، Parker) المصنوعة من B-3 أو C-276 مفضلة على اللحام. تستخدم هذه التركيبات حلقة تمسك بالقطر الخارجي للأنبوب دون الإضرار بالتجويف.
4. نظافة السطح:الأنابيب الشعرية B-3 حساسة للغاية للتلوث بالحديد. يمكن أن يؤدي التعامل بالأيدي العارية (التي تترك الأملاح والزيوت) أو التلامس مع أدوات الفولاذ الكربوني إلى ترسيب جزيئات الحديد التي تسبب تأليب كلفاني في خدمة حمض الهيدروكلوريك. الاحتياطات التالية ضرورية:
استخدم قفازات نظيفة وخالية من الوبر (النتريل أو-لاتكس الغرفة) عند التعامل.
تخزين الأنابيب في أكياس بلاستيكية محكمة الغلق مع المجففة.
قبل التثبيت، اغسل الأنبوب بالأسيتون أو كحول الأيزوبروبيل، متبوعًا بشطف حمض النيتريك المخفف (10% HNO₃ عند 50 درجة لمدة 10 دقائق) لإزالة أي حديد سطحي، ثم اشطفه بالماء منزوع الأيونات وجففه بالنيتروجين.
5. التفتيش:نظرًا لصغر حجمها، فإن الاختبار غير المدمر يمثل تحديًا.اختبار اختراق السائل (PT) per ASTM E165 can detect surface cracks on larger capillary tubes (OD >3 ملم). لأحجام أصغر،اختبار التيار الدوامييتم استخدام (ET) وفقًا لمعيار ASTM E426 للكشف عن العيوب، ولكنه يتطلب ملفات متخصصة ومعايير معايرة.اختبار الضغط(هوائي أو هيدروستاتيكي) هو فحص الجودة الأكثر شيوعًا: يتم ضغط الأنبوب إلى 1.5× الحد الأقصى لضغط العمل لمدة دقيقة واحدة دون انخفاض الضغط أو تسرب واضح. للكشف عن التسرب، يتم استخدام محلول الصابون أو مطياف كتلة الهيليوم (لتطبيقات الفراغ).
6. اللف:بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب أطوالًا طويلة (على سبيل المثال، خطوط الحقن في قاع البئر)، يمكن توفير الأنبوب الشعري B-3 في ملفات. يجب أن يكون قطر الملف على الأقل 50× القطر الخارجي للأنبوب لتجنب التشوه الدائم. يجب أن يتم تلدين الأنابيب الملتفة بعد اللف لتخفيف ضغوط الانحناء.
تعد أخطاء التصنيع في الأنابيب الشعرية مكلفة بسبب ارتفاع تكلفة المواد (يمكن أن يكلف الأنبوب الشعري B-3 ما بين 500 إلى 2000 دولار أمريكي لكل متر اعتمادًا على الأبعاد) وصعوبة إعادة العمل. يقوم معظم المستخدمين بشراء-مجموعات شعرية مصنعة مسبقًا ومقطعة-إلى-الطول ومجهزة من موردين متخصصين بدلاً من محاولة التصنيع داخليًا.
س 4: ما هي معدلات الضغط وخصائص التدفق للأنبوب الشعري Hastelloy B-3؟
A:يعد فهم سلوك الضغط والتدفق للأنبوب الشعري B-3 أمرًا ضروريًا لتصميم النظام المناسب. على الرغم من صغر حجمه، يمكن للأنبوب الشعري أن يتحمل ضغوطًا عالية بشكل مدهش بسبب صيغة ضغط الطوق:ف=2 × ق × ر / (OD – ر)، حيث P=ضغط الانفجار، S=قوة الشد القصوى (أكبر من أو تساوي 750 ميجا باسكال لـ B-3)، t=سمك الجدار، وOD=القطر الخارجي. بالنسبة للأنبوب الشعري النموذجي مع OD=3.0 مم وt=0.5 مم:
ضغط الانفجار (نظري)=2 × 750 × 0.5 / (3.0 - 0.5)=300 بار (4350 رطل لكل بوصة مربعة)
ضغط العمل (مع عامل أمان 3)=100 بار (1450 رطل لكل بوصة مربعة)
وهذا أعلى بكثير من تصنيف الضغط للأنابيب البلاستيكية أو PTFE ذات الأبعاد نفسها. بالنسبة للأنابيب الأصغر حجمًا (على سبيل المثال، OD 1.6 مم × t 0.3 مم)، يمكن أن يتجاوز ضغط العمل 200 بار (2900 رطل لكل بوصة مربعة). إن القوة العالية لـ B-3 (الإنتاجية أكبر من أو تساوي 350 ميجا باسكال) جنبًا إلى جنب مع الميزة الهندسية للأقطار الصغيرة تجعل الأنبوب الشعري مناسبًا للحقن الكيميائي عالي الضغط وتطبيقات HPLC.
خصائص التدفق:يتم التحكم في التدفق عبر الأنبوب الشعري بواسطةمعادلة هاجن-بوازويلللتدفق الصفحي (رقم رينولدز عادة<2300 due to small diameter and moderate velocities):
Q = (π × ΔP × r⁴) / (8 × μ × L)
حيث Q=معدل التدفق الحجمي، ΔP=انخفاض الضغط، r=نصف القطر الداخلي، μ=اللزوجة الديناميكية، L=طول الأنبوب.
الملاحظة النقدية هي ذلكيتناسب معدل التدفق مع القوة الرابعة لنصف القطر. يؤدي خفض المعرف إلى النصف إلى تقليل معدل التدفق بمقدار 16 مرة. لذلك، يعد التحكم الدقيق في القطر الداخلي أمرًا ضروريًا. عادةً ما يتم تصنيع الأنابيب الشعرية B-3 بتسامح معرف يبلغ ± 0.02 مم للأحجام التي تقل عن 2 مم. على سبيل المثال، يمكن أن يحتوي الأنبوب ذو المعرف الاسمي=0.5 مم (±0.02 مم) على اختلاف في التدفق بنسبة ±15% بسبب تحمل المعرف وحده.
بيانات التدفق العملية (للمياه عند 20 درجة، μ=0.001 Pa·s):
| التطوير التنظيمي (مم) | معرف (مم) | الطول (م) | ΔP (شريط) | معدل التدفق (مل/دقيقة) |
|---|---|---|---|---|
| 1.6 | 0.8 | 2.0 | 100 | 4.8 |
| 1.6 | 1.0 | 2.0 | 100 | 12.2 |
| 3.2 | 2.0 | 5.0 | 50 | 62.8 |
| 3.2 | 2.5 | 5.0 | 50 | 153.0 |
قيود مهمة:
التسخين اللزج: At very high pressure drops (>200 بار)، يمكن أن يؤدي التبديد اللزج إلى تسخين السائل داخل الأنبوب. بالنسبة لحمض الهيدروكلوريك المركز، فإن ارتفاع درجة الحرارة فوق 80 درجة قد يؤدي إلى تسريع معدلات التآكل. يجب على مصممي النظام حساب ارتفاع درجة الحرارة باستخدام: ΔT=ΔP / (ρ × Cₚ)، حيث ρ=الكثافة، Cₚ=السعة الحرارية النوعية. بالنسبة للمياه، ΔT ≈ 2.4 درجة لكل انخفاض ضغط 100 بار.
الحشف والتوصيل:المعرف الصغير للأنابيب الشعرية (غالبًا<1 mm) makes them susceptible to plugging by solid particles (e.g., corrosion products, crystallization salts). A 10 μm particle can block a 0.5 mm ID tube if it agglomerates. Inlet filters (2–10 μm absolute) are mandatory for all capillary systems handling dirty fluids.
التجويف:إذا كان انخفاض الضغط مرتفعًا جدًا وانخفض ضغط المصب إلى ما دون ضغط بخار السائل، فقد يحدث التجويف، مما يتسبب في تلف معرف الأنبوب. وهذا يمثل مشكلة خاصة بالنسبة للأحماض المتطايرة مثل حمض الهيدروكلوريك (ضغط البخار ~ 1.5 بار عند 50 درجة). يجب على المصممين التأكد من أن ضغط المخرج يتجاوز ضغط البخار بنسبة 20% على الأقل.
يجب على المهندسين دائمًا إجراء حسابات التدفق وتحليل انخفاض الضغط قبل تحديد الأنبوب الشعري B-3 لتطبيق معين. في حالة الشك، يوصى باختبار السائل الفعلي في ظروف التشغيل.
س 5: ما هي معايير واختبارات الجودة المطبقة على الأنبوب الشعري Hastelloy B-3؟
A:الأنبوب الشعري Hastelloy B-3 هو منتج متخصص، والمعايير المطبقة غالبًا ما يتم تكييفها من مواصفات الأنابيب والأنابيب الأوسع. لا يوجد معيار ASTM واحد حصريًا للأنابيب الشعرية؛ وبدلاً من ذلك، يعتمد المصنعون والمستخدمون على مجموعة من المعايير العامة والمتطلبات الخاصة بالعميل:
المواد الأولية ومعايير الأبعاد:
أستم B622- المواصفة القياسية للأنابيب والأنابيب غير الملحومة من سبائك النيكل والنيكل والكوبالت (هذا هو المعيار الأساسي، ويغطي جميع أحجام الأنابيب غير الملحومة، بما في ذلك الأبعاد الشعرية)
أستم B626- المواصفات القياسية للأنابيب غير الملحومة من سبائك النيكل والنيكل والكوبالت (معاد رسمها، وتفاوتات أكثر صرامة من B622؛ غالبًا ما يتم الاستشهاد بها للأنابيب الشعرية لأنها تسمح بأبعاد أكثر دقة)
أسم SB-622/SB-626– إصدارات كود ASME لتطبيقات الضغط
ايزو 1127- أبعاد الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (تُستخدم أحيانًا كمرجع لتفاوتات OD وسماكة الجدار)
تفاوتات الأبعاد (نموذجية للأنابيب الشعرية-عالية الجودة B-3):
| المعلمة | تسامح |
|---|---|
| القطر الخارجي (OD) | ±0.02 مم لـ OD أقل من أو يساوي 3 مم؛ ± 0.05 مم لـ OD 3-6 مم |
| سمك الجدار (ر) | ± 10% من الاسمية |
| القطر الداخلي (معرف) | محسوبة من OD ور؛ الاختلاف النموذجي ± 0.02 مم |
| الطول (قطع) | ±1 مم للأطوال<500 mm; ±2 mm for longer |
| استقامة | 0.5 ملم لكل 300 ملم طول |
| خشونة السطح (ID، مصقول) | Ra أقل من أو يساوي 0.4 ميكرومتر (16 ميكرون) |
| خشونة السطح (OD) | Ra أقل من أو يساوي 0.8 ميكرومتر (32 ميكرون) |
الاختبار الإلزامي للأنبوب الشعري (بالإضافة إلى الاختبارات القياسية للأنابيب الأكبر حجمًا):
التحليل الكيميائي (حسب ASTM E1473)- التحقق من تكوين B-3 (Ni أكبر من أو يساوي 65%، Mo 28–30%، Fe 1.5–3.0%، C أقل من أو يساوي 0.01%، Si أقل من أو يساوي 0.10%، Al أقل من أو يساوي 0.50%). بالنسبة للأنابيب الشعرية، يتم إجراء التحليل على قطعة العمل الأم أو على قطعة مضحية من نفس الحرارة.
اختبار الشد– نظرًا لأن الأنابيب الشعرية صغيرة جدًا بالنسبة لعينات الشد القياسية، يتم إجراء الاختبار على أنبوب تمثيلي ذو قطر أكبر-من نفس مجموعة الحرارة والتصنيع. يجب أن تفي القيم بما يلي: العائد أكبر من أو يساوي 350 ميجا باسكال، الشد أكبر من أو يساوي 750 ميجا باسكال، الاستطالة أكبر من أو يساوي 40%.
اختبار الصلابة– يتم قياس الصلابة الدقيقة (Vickers, HV) على مقطع عرضي -من جدار الأنبوب. النطاق المقبول: 180-220 فولت عالي (أي ما يعادل أقل من أو يساوي 100 HRB). تشير القيم الأعلى إلى هطول الأمطار بين المعادن أو العمل البارد المفرط.
اختبار التآكل بين الحبيبات (ASTM G28 الطريقة A)- يتم إجراؤه على عينة من نفس الحرارة. معدل التآكل أقل من أو يساوي 12 ملم/سنة، لا يوجد هجوم بين الحبيبات. بالنسبة للأنابيب الشعرية المستخدمة في التطبيقات الحرجة (على سبيل المثال، الأدوية)، يمكن إجراء الاختبار على عينة أنبوب تم إخضاعها لدورة حرارية محاكاة للحام.
اختبار الضغط الهيدروستاتيكي أو الهوائي- يتم اختبار طول كل أنبوب حتى 1.5× ضغط العمل المقدر (أو بحد أدنى 50 بار للأحجام الصغيرة). للمعرفات الصغيرة جدًا (<0.5 mm), a pneumatic test (using dry nitrogen) is often substituted because water surface tension can prevent filling. Leak detection is performed by pressure decay (no drop over 1 minute) or by immersing the pressurized tube in water and observing for bubbles.
اختبار تيار إيدي (ECT) وفقًا لمعيار ASTM E426- يتم فحص 100% من سطح الأنبوب (OD وID) باستخدام مسبار دوار أو ملف ملتف. معايير القبول: لا توجد إشارة تتجاوز 50% من المعيار المرجعي لشق عميق يبلغ 0.1 مم. يعد العلاج بالصدمات الكهربائية مهمًا بشكل خاص للأنابيب الشعرية لأنه يمكنه اكتشاف الخدوش الطولية والدرزات والنقرات غير المرئية بالعين المجردة.
التفتيش البصري والأبعاد– تحت التكبير (10–20×) يتم فحص الأنبوب للتأكد من عدم وجود عيوب خارجية (شقوق، خدوش، خدوش، تآكل). يتم فحص المعرف باستخدام المنظار أو بواسطة الإضاءة الخلفية- (للأحجام الصغيرة). يتم قياس OD باستخدام ميكرومتر ليزر؛ يتم قياس سمك الجدار بالموجات فوق الصوتية أو عن طريق وزن طول معروف (طريقة الكتلة لكل وحدة طول).
اختبارات اختيارية ولكن موصى بها للتطبيقات-عالية الموثوقية:
اختبار تسرب الهيليوم– بالنسبة للأنابيب الشعرية المستخدمة في التطبيقات المفرغة أو-عالية النقاء، يتم ضغط الأنبوب بالهيليوم، ويقوم مطياف الكتلة باكتشاف التسربات. القبول: معدل التسرب<1 × 10⁻⁹ mbar·L/s.
اختبار الانحناء– يتم ثني أنبوب العينة حول شياق 3 × OD بدون أي تشقق أو التواء.
اختبار التسطيح– يتم تسوية العينة القصيرة إلى 50% من القطر الخارجي الأصلي الخاص بها دون وجود أي شقوق على المعرف أو القطر الخارجي.
اختبار الحديد السطحي (الفيروكسيل)– يتم وضع قطرة من محلول الفيروكسيل (حديد البوتاسيوم + كلوريد الصوديوم) على سطح الأنبوب؛ يشير اللون الأزرق إلى تلوث الحديد، مما يتطلب الرفض أو التخليل.
تحديد المواد الإيجابية (PMI)- يتم اختبار كل أنبوب أو ملف باستخدام مسدس XRF للتحقق من تركيبة السبائك (على الرغم من أن XRF قد لا يكتشف الكربون أو السيليكون بدقة؛ إلا أن التحليل المعملي لا يزال مطلوبًا للحصول على الشهادة الكاملة).
شهادة:يجب على الشركة المصنعة تقديم تقرير اختبار المواد المعتمد (MTR) الذي يتضمن:
رقم الحرارة ورقم الدفعة
نتائج التحليل الكيميائي
نتائج الشد والصلابة
نتائج اختبار التآكل ASTM G28
إيدي الحالي ونتائج اختبار الضغط
بيان التوافق مع ASTM B622 أو B626
بالنسبة لتطبيقات NACE، بيان التوافق مع MR0175 (بما في ذلك الصلابة أقل من أو تساوي 100 HRB والتليين بالمحلول المناسب)
نصيحة المصادر:نظرًا للطبيعة المتخصصة لإنتاج الأنابيب الشعرية، فإن عدد قليل من المصانع فقط في جميع أنحاء العالم (على سبيل المثال، Haynes International، VDM Metals، Sandvik) تنتج أنبوب شعري Hastelloy B-3 أصلي. تعد المنتجات المقلدة التي تحمل علامة "مكافئ B-3" ولكن ذات كيمياء غير صحيحة أو معالجة حرارية سيئة أمرًا شائعًا. يجب على المشترين:
تتطلب عمليات استعراض منتصف المدة كاملة مع إمكانية التتبع للحرارة الأصلية.
أداء مؤشر مديري المشتريات (PMI) على 100% من الأنابيب المستلمة.
أرسل عينة من كل دفعة لاختبار ASTM G28 المستقل.
استخدم الموزعين المعتمدين بدلاً من المصادر غير الموثوقة عبر الإنترنت.
يضمن اتباع هذه المعايير ومتطلبات الاختبار أن الأنبوب الشعري Hastelloy B-3 سيقدم خدمة موثوقة وطويلة الأمد-في تطبيقات تقليل الأحماض الأكثر تطلبًا.
