س1: ما الذي يحدد "الأنبوب-السميك الجدران" في Hastelloy B-3، وكيف يتم تصنيعه عادةً؟
A:في سياق Hastelloy B-3، أأنبوب سميك-جدرانيتم تعريفه بشكل عام على أنه يحتوي على نسبة من القطر الخارجي (OD) إلى سمك الجدار أقل من 10:1 (أي سمك الجدار أكبر من 10% من OD). من الناحية العملية، يعني هذا غالبًا أن سماكة الجدار تتراوح من10 مم (0.375 بوصة) حتى 50 مم (2 بوصة) أو أكثربأقطار خارجية نموذجية تتراوح من 50 مم (2 بوصة) إلى 300 مم (12 بوصة). هذه الأبعاد أثقل بكثير من الأنابيب القياسية 40 أو 80، ويتم استخدامها في التطبيقات التي تتطلب معدلات ضغط عالية، أو بدلات تآكل استثنائية، أو صلابة هيكلية تحت الأحمال الميكانيكية.
يعد تصنيع أنابيب Hastelloy B-3- ذات الجدران السميكة أكثر صعوبة بكثير من إنتاج أنابيب الجدران القياسية. طرق التصنيع الأكثر شيوعًا هي:
البثق يتبعه سحب بارد أو حفر بارد- يتم تسخين البليت المجوف (أو البليت الصلب الذي يتم حفره) إلى 1100-1200 درجة (2010-2190 درجة فهرنهايت) ويتم بثقه من خلال مغزل لتشكيل قشرة مجوفة خشنة. يتم بعد ذلك سحب هذه القشرة على البارد أو حجها على البارد (عملية تزوير دوارة) فوق شياق لتحقيق الأبعاد النهائية. عادة ما تكون هناك حاجة إلى تمريرات متعددة مع التلدين بمحلول متوسط (1060-1100 درجة / 1940-2010 درجة فهرنهايت). يُفضل الحفر على الجدران السميكة لأنه يمكن أن يحقق تخفيضات كبيرة في مساحة المقطع العرضي (70-90٪) بتمريرات أقل من الرسم.
الثقب الدوار والاستطالة (عملية سلسة)– بالنسبة للأقطار الأصغر، يمكن ثقب قطعة معدنية مستديرة صلبة بشكل دوار (مثل مطحنة مانسمان) لتكوين غلاف مجوف، ثم تطويلها وقياسها إلى أبعاد جدران سميكة-. ومع ذلك، تعتبر هذه العملية أكثر صعوبة بالنسبة لـ B-3 مقارنة بالفولاذ بسبب القوة الساخنة العالية للسبيكة ونطاق درجة حرارة العمل الساخن الضيق.
الضغط المتوازن الساخن (HIP) بالإضافة إلى البثق- بالنسبة للجدران السميكة جدًا أو الأقطار الكبيرة (على سبيل المثال، OD 250 مم × جدار 40 مم)، تستخدم بعض الشركات المصنعة HIP لدمج مسحوق B-3 في قالب على شكل شبه شبكي، يليه البثق. تقلل هذه الطريقة من الفصل وتسمح ببنية مجهرية أكثر اتساقًا.
البناء السلس هوضروريللأنابيب السميكة ذات الجدران -B-3 المستخدمة في خدمات خفض الضغط العالي الحرجة-لأن وصلة اللحام الطولية قد تمثل مسارًا محتملاً للتآكل ونقطة ضعف هيكلية تحت ضغط داخلي مرتفع أو تحميل دوري. نادرًا ما يتم استخدام الأنابيب الملحومة، حتى لو تم تصويرها شعاعيًا، في شكل جدار سميك- نظرًا لصعوبة تشكيل لوحة القياس الثقيلة المطلوبة ولحامها بشكل موثوق مع الحفاظ على الاستقرار الحراري للسبيكة.
بعد العمل البارد النهائي، يجب أن يتم تلدين الأنبوب بالمحلول ويتم إخماده بالماء بسرعة لإذابة أي مراحل بين معدنية قد تترسب أثناء العمل الساخن أو التبريد البطيء. يتم بعد ذلك اختبار الأنبوب بشكل غير مدمر (الموجات فوق الصوتية، والتيار الدوامي) لضمان خلوه من العيوب الداخلية، والتي تمثل مشكلة خاصة في المقاطع السميكة بسبب الحجم الأكبر للمادة وخطر فصل خط الوسط عن الخام الأصلي.
س2: في أي التطبيقات الصناعية الصعبة يتم استخدام الأنابيب ذات الجدران السميكة Hastelloy B-3 بشكل شائع؟
A:يتم استخدام الأنابيب ذات الجدران السميكة Hastelloy B-3-لأشد ظروف الخدمة قسوة حيث قد تتآكل الأنابيب ذات الجدار القياسي قبل الأوان أو تفتقر إلى القوة الميكانيكية لتحمل ضغوط التشغيل. تشمل التطبيقات الرئيسية ما يلي:
-مفاعلات حمض الهيدروكلوريك والأوتوكلاف ذات الضغط العالي- في العمليات الكيميائية مثل إنتاج المواد الوسيطة المكلورة، أو المواد الكيميائية المتخصصة، أو المستحضرات الصيدلانية، تحدث التفاعلات غالبًا عند ضغوط تتراوح من 20 إلى 100 بار (300-1500 رطل لكل بوصة مربعة) عند درجات حرارة تصل إلى 150 درجة (300 درجة فهرنهايت). B-3 يتم استخدام الأنابيب ذات الجدران السميكة لجسم المفاعل والملفات الداخلية وخطوط المخرج. يوفر الجدار السميك كلاً من احتواء الضغط (ضغط الطوق) وبدل التآكل الذي يطيل عمر الخدمة إلى 15-20 عامًا، حتى مع حدوث اضطرابات عرضية.
صفائح أنابيب المبادل الحراري وأنابيب الرأس- في المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب التي تتعامل مع حمض الهيدروكلوريك الساخن على جانب الأنبوب، يمكن أن يصل سمك صفيحة الأنابيب إلى 75 مم (3 بوصات). B-يتم استخدام الأنابيب ذات الجدران السميكة 3 غالبًا كرأس يربط بين صفائح الأنابيب المتعددة أو كفوهات المدخل/المخرج الرئيسية. يقاوم الجدار السميك كلاً من التآكل عند سرعات التدفق العالية وضغوط التمدد الحراري التفاضلي بين الأنابيب والقشرة.
-خطوط حقن الأحماض ذات الضغط العالي في إنتاج النفط والغاز– في بعض عمليات الاستخلاص المعزز للنفط وتحفيز الآبار، يتم حقن حمض الهيدروكلوريك المركز (15-28% حمض الهيدروكلوريك) عند ضغوط تتراوح بين 50-100 بار (700-1500 رطل لكل بوصة مربعة) لإذابة تكوينات الكربونات. يتم استخدام الأنابيب B-3 ذات الجدران السميكة (غالبًا سماكة الجدار 25-40 مم) لخطوط الحقن السطحية وأنابيب قاع البئر لأنها تقاوم كلاً من حمض الهيدروكلوريك وكبريتيد الهيدروجين (H₂S) الموجود غالبًا في الآبار الحامضة (حسب NACE MR0175). الجدار السميك مطلوب لاحتواء الضغط العالي وتوفير مقاومة للتنقر والتآكل العام خلال دورات الحقن المتكررة.
لفائف تسخين خزان التخليل في مصانع الصلب– تستخدم خطوط تخليل شرائح الصلب حمض الهيدروكلوريك الساخن (80-90 درجة / 175-195 درجة فهرنهايت) في خزانات كبيرة. ملفات التسخين الغاطسة المصنوعة من الأنابيب ذات الجدران السميكة B-3 تقاوم كلاً من ضغط البخار الداخلي (10-15 بار) وبيئة التآكل الخارجية. يوفر الجدار السميك تآكلًا للسطح الخارجي، والذي يتآكل ببطء بمعدل يمكن التنبؤ به (عادةً 0.1-0.2 مم/سنة). سمك الجدار الذي يبلغ 10-15 ملم يمنح عمر خدمة يصل إلى 10-15 سنة قبل الاستبدال.
أقسام إخماد محرقة النفايات الكيميائية- في حرق النفايات الخطرة، يتم إخماد غازات المداخن الساخنة (التي تحتوي على حمض الهيدروكلوريك، وCl₂، وSO₂) بسرعة بالماء لمنع تكوين الديوكسين. يتم تبطين قسم التسقية أو تصنيعه من أنبوب ذو جدران سميكة -3 B- لمقاومة كل من درجة الحرارة العالية (حتى 400 درجة على جانب الغاز) ومكثفات حمض الهيدروكلوريك شديدة التآكل على جانب الماء. يوفر الجدار السميك كتلة حرارية لمنع التقلبات السريعة في درجات الحرارة التي قد تسبب تشققات التعب الحراري.
في جميع هذه التطبيقات، يتم استخدام الأنابيب ذات الجدران السميكة-بدلاً من الأنابيب القياسية-من خلال مزيج من احتواء الضغط، والسماح بالتآكل، والمتانة الميكانيكية. يحدد المهندسون عادة سمك الجدار الذي يوفر بدل تآكل قدره 3-6 مم (0.125-0.25 بوصة) أعلى من الحد الأدنى المطلوب لاحتواء الضغط، مما يضمن بقاء الأنبوب آمنًا وفعالاً حتى بعد سنوات من الخدمة.
س 3: ما هي اعتبارات التصنيع واللحام الهامة الخاصة بأنابيب Hastelloy B-3 ذات الجدران السميكة؟
A:يمثل تصنيع ولحام أنابيب -Hastelloy B-3 السميكة ذات الجدران تحديات فريدة تتجاوز تلك الخاصة بالمكونات ذات القطر-الرفيعة أو الصغيرة-. تتطلب الكتلة الحرارية الكبيرة، وتبديد الحرارة المحدود، وخطر هطول الأمطار بين المعادن في المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) احتياطات خاصة:
1. التحضير-السابق للحام:يجب أن يتم تشكيل نهايات الأنابيب إلى حافة مائلة دقيقة (عادةً مفردة على شكل حرف V أو مزدوجة على شكل حرف V بزاوية مضمنة تبلغ 60-75 درجة ووجه جذر يبلغ 1-2 مم). يجب إزالة أي تلوث سطحي (زيت أو شحم أو حبر أو جزيئات حديدية) عن طريق إزالة الشحوم باستخدام الأسيتون ثم الطحن الخفيف أو التخليل. بالنسبة للجدران السميكة، تكون الفجوة الجذرية من 3 إلى 5 مم نموذجية لضمان الاختراق الكامل.
2. عملية اللحام والمعلمات:يُفضل اللحام بقوس التنغستن الغازي (GTAW) لتمرير الجذر، مع اللحام بالقوس المعدني الغازي (GMAW) أو اللحام بالقوس المعدني المحمي (SMAW) لتمريرات التعبئة. يجب أن يكون معدن الحشوإرنيمو-11(AWS A5.14)، مطابقًا لتكوين B-3. تشمل المعلمات الحرجة ما يلي:
المدخلات الحرارية أقل من أو يساوي 1.5 كيلوجول/مم (أقل من أو يساوي 38 كيلوجول/بوصة) لتمرير الجذر وأقل من أو يساوي 2.0 كيلوجول/مم (أقل من أو يساوي 50 كيلوجول/بوصة) لتمريرات التعبئة
درجة حرارة البينيةبدقة أقل من أو يساوي 150 درجة (300 درجة فهرنهايت)– هذا هو التحكم الأكثر أهمية. بالنسبة للجدران السميكة، قد يستغرق تبريد الممرات البينية من 10 إلى 20 دقيقة بين الممرات، وقد تكون هناك حاجة إلى تبريد الهواء القسري للحفاظ على درجة الحرارة.
استخدام الأرجون النقي أو درع الأرجون الهيليوم (75% Ar / 25% He) بمعدل تدفق يتراوح بين 15-25 لتر/دقيقة. يعد التطهير الخلفي باستخدام الأرجون أمرًا إلزاميًا لتمرير الجذر لمنع الأكسدة الداخلية.
3. منع هطول الأمطار بين المعادن:تحتفظ الأنابيب ذات الجدران السميكة- بالحرارة لفترة أطول بكثير من الأنابيب ذات الجدران الرفيعة-، مما يزيد من الوقت المستغرق في النطاق الحساس الذي يتراوح بين 600-900 درجة (1110-1650 درجة فهرنهايت) حيث يمكن أن تتشكل مرحلتي Ni₄Mo وNi₃Mo. للتخفيف من هذا، يستخدم اللحام أتقنية حبة سترينجر(خرز ضيق ومتداخل) بدلاً من خرز النسيج العريض، وهي تسمح للحام بأن يبرد بين التمريرات. إذا تجاوزت درجة الحرارة البينية 150 درجة، يصبح اللحام وHAZ عرضة للتقصف، والذي يمكن اكتشافه عن طريق اختبار الصلابة (يجب أن يكون أقل من أو يساوي 100 HRB في HAZ).
4. ما بعد -المعالجة الحرارية للحام (PWHT):بالنسبة إلى-أنابيب B-3 السميكة، يتم التلدين بالمحلول الكامل (1060–1100 درجة / 1940–2010 درجة فهرنهايت) متبوعًا بالتبريد السريع بالماء.مطلوببعد اللحام إذا كان المكون سيتعرض لأحماض مخفضة شديدة العدوانية. تتم أحيانًا محاولة استخدام تقنية PWHT الموضعية (على سبيل المثال، استخدام ملفات الحث) ولكنها محفوفة بالمخاطر لأن التحكم في درجة الحرارة صعب ويجب أن يكون التبريد سريعًا جدًا. يفضل العديد من المصنعين تصميم المكونات بحيث يمكن تلدين المجموعة بأكملها في الفرن.
5. الربط الميكانيكي (الفلانشات والتجهيزات):غالبًا ما يتم ربط الأنابيب السميكة-باستخدام وصلات ذات حواف بدلاً من الأنظمة الملحومة بالكامل للسماح بإجراء صيانة أسهل. B-3 حواف مطروقة (حسب ASME B16.5) ملحومة بنهايات الأنابيب باستخدام نفس الإجراءات المذكورة أعلاه. يجب أن يتم الانتهاء من وجوه الحافة بشكل سلس (Ra أقل من أو يساوي 3.2 ميكرومتر) ومحمية بـ PTFE أو جوانات الجرافيت. يتم تجنب التوصيلات الملولبة بشكل عام بالنسبة للأنابيب السميكة-لأن الخيوط تؤدي إلى زيادة الضغط وقد تؤدي إلى الإضرار بالسطح المقاوم للتآكل.
6. التفتيش:بعد اللحام، يلزم إجراء اختبار شعاعي بنسبة 100% (RT) للحام الأنابيب السميكة-بسبب زيادة خطر نقص الانصهار أو المسامية في اللحامات-المتعددة التمرير. يمكن أيضًا استخدام اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) للكشف عن العيوب الموجودة تحت السطح. يتم تطبيق مادة الاختراق السائل (PT) على ممرات الجذر والغطاء. تؤكد خريطة الصلابة عبر اللحام، وHAZ، والمعادن الأساسية أنه لم تتشكل أي مراحل هشة.
يضمن اتباع هذه الإجراءات الصارمة أن -لحامات الأنابيب B-3 ذات الجدران السميكة تحقق نفس مقاومة التآكل والقوة الميكانيكية مثل المعدن الأصلي، مما يسمح بالتشغيل الآمن عند ضغوط تصل إلى 200 بار (2900 رطل لكل بوصة مربعة) أو أكثر.
س 4: ما هي القيود وأنماط الفشل المحتملة للأنابيب ذات الجدران السميكة Hastelloy B-3؟
A:على الرغم من أدائها المتميز في تقليل الأحماض، فإن أنبوب Hastelloy B-3 ذو الجدران السميكة له حدود يمكن أن تؤدي إلى أوضاع فشل معينة إذا لم تتم معالجتها بشكل صحيح:
1. الهجوم الحمضي المؤكسد (التآكل العام السريع)- كما هو الحال مع جميع سبائك السلسلة B، فإن B-3 كذلكغير مناسبة للبيئات المؤكسدة. If oxidizing acids (nitric, chromic, or concentrated hot sulfuric >عند دخول 90%) أو الأنواع المؤكسدة (Fe³⁺، Cu²⁺، الأكسجين المذاب) إلى نظام مصمم لتقليل الأحماض، يمكن أن يعاني الأنبوب من تآكل منتظم سريع بمعدلات تتراوح بين 5-20 مم/سنة. يمكن أن يحدث الفشل في أسابيع وليس سنوات. هذا هو السبب الأكثر شيوعًا للفشل المبكر عند سوء تطبيق B-3.
2. هشاشة المرحلة المعدنية- على الرغم من الثبات الحراري المحسن لـ B-3 مقارنة بـ B-2، إلا أن التعرض طويل الأمد- في نطاق 600–900 درجة (1110–1650 درجة فهرنهايت) -إما أثناء التصنيع (التبريد غير الكافي بين ممرات اللحام) أو أثناء الخدمة (ارتفاع درجة الحرارة الموضعي) - لا يزال من الممكن أن يترسب مرحلتي Ni₄Mo وNi₃Mo. هذه المراحل صلبة وهشة، مما يقلل من الليونة من 40% استطالة إلى أقل من 5%. في الأنابيب ذات الجدران السميكة، يكون هذا التقصف خطيرًا بشكل خاص لأنه يمكن أن يؤدي إلىكسر هش كارثي without significant prior deformation. Detection requires periodic hardness testing (values >100 HRB تشير إلى هطول الأمطار) أو فحص المعادن.
3. التقصف الهيدروجيني- في تقليل الأحماض، يمكن توليد ذرات الهيدروجين كمنتج ثانوي للتآكل (حتى معدل التآكل المنخفض لـ B-3 ينتج بعض الهيدروجين). عادة، يتحد الهيدروجين مجددًا ليتحول إلى غاز H₂ ويتسرب. ومع ذلك، في الأنابيب ذات الجدران السميكة تحت إجهاد الشد العالي (على سبيل المثال، من الضغط الداخلي أو التمدد الحراري)، يمكن للهيدروجين أن ينتشر في الشبكة ويسبب التقصف. ويكون هذا أكثر خطورة عند درجات حرارة أقل من 80 درجة (175 درجة فهرنهايت) وفي وجود كبريتيد الهيدروجين (H₂S). يوفر NACE MR0175 إرشادات لـ B-3 في الخدمة الحامضة، بما في ذلك الحد الأقصى للصلابة المسموح بها (أقل من أو يساوي 100 HRB) ومستويات الإجهاد (أقل من أو يساوي 80% من الإنتاجية).
4. التآكل والشقوق في الكلوريد-أحماض الاختزال الملوثة– بينما يتمتع B-3 بمقاومة ممتازة لحمض الهيدروكلوريك النقي، فإن وجود أيونات المعادن المؤكسدة (Fe³⁺، Cu²⁺) يمكن أن يسبب التنقر، خاصة في المناطق الراكدة أو تحت الرواسب (الشقوق). في الأنابيب السميكة الجدران، قد يكون من الصعب اكتشاف الحفر لأن السطح الخارجي قد يبدو سليمًا بينما تنتشر الحفر العميقة إلى الداخل. يمكن للفحص المنتظم بالموجات فوق الصوتية اكتشاف الحفر قبل أن يخترق الجدار.
5. تكسير التعب الحراري– تتميز الأنابيب ذات الجدران السميكة- بكتلة حرارية كبيرة، مما يجعلها تقاوم التغيرات السريعة في درجات الحرارة. ومع ذلك، إذا تسببت العملية في دورات حرارية متكررة (على سبيل المثال، المفاعلات الدفعية التي يتم تسخينها وتبريدها يوميًا)، فإن التمدد التفاضلي بين الأسطح الداخلية والخارجية يمكن أن يولد ضغوطًا دورية تؤدي إلى تشقق الكلال. وهذا هو الأكثر شيوعًا عند وصلات اللحام أو عند التغيرات في سمك الجدار (على سبيل المثال، الشفاه). تبدأ الشقوق عادةً على السطح الداخلي وتنتشر إلى الخارج.
6. التآكل الجلفاني– إذا تم توصيل الأنبوب B-3 ذو الجدران السميكة بمعدن أقل نقاء (على سبيل المثال، الفولاذ الكربوني، الفولاذ المقاوم للصدأ) في حمض مختزل موصل، فإن المعدن الأقل نقاء سوف يعمل كأنود ويتآكل بسرعة. يمكن لمساحة السطح الكبيرة للأنبوب B-3 أن تؤدي إلى هجوم كلفاني شديد على مكون صغير متصل. يعد العزل بالفلنجات العازلة أو البطانات البلاستيكية أمرًا ضروريًا عند خلط المواد.
7. التكلفة والمدة الزمنية– تعتبر الأنابيب-السميكة ذات الجدران B-3 من بين أغلى المنتجات المتاحة المقاومة للتآكل، وغالبًا ما تكون باهظة الثمن10-15 مرة أكثر من الفولاذ المقاوم للصدأ 316Lو2-3 مرات أكثر من C-276. يمكن أن تتجاوز فترات الانتظار للأقطار الكبيرة (أكثر من 200 مم) من 6 إلى 12 شهرًا لأنه يجب صهر البليت بشكل خاص ويتطلب تسلسل البثق/السحب خطوات متعددة مع التلدين المتوسط.
يجب على المهندسين دائمًا إجراء تحليل وضع الفشل وتأثيراته (FMEA) عند تحديد الأنابيب ذات الجدران السميكة B-3، مع الأخذ في الاعتبار ليس فقط بيئة الخدمة العادية ولكن أيضًا ظروف الاضطراب المحتملة (الملوثات المؤكسدة، وتغيرات درجة الحرارة، ودورات بدء التشغيل/إيقاف التشغيل).
س5: ما هي المعايير ومتطلبات الاختبار التي تنطبق تحديدًا على الأنابيب ذات الجدران السميكة Hastelloy B-3؟
A:تخضع الأنابيب ذات الجدران السميكة Hastelloy B-3 لمجموعة من المعايير الصارمة وتتطلب اختبارات مكثفة نظرًا للطبيعة الحرجة لتطبيقاتها. المواصفات الأولية هي:
معايير المواد:
أستم B622- المواصفات القياسية للأنابيب والأنابيب غير الملحومة من سبائك النيكل والنيكل والكوبالت (هذا هو المعيار الرئيسي لأنابيب B-3، التي تغطي جميع سماكات الجدران)
أسم SB-622- إصدار كود أوعية الضغط ASME للمعيار ASTM B622
أستم B626– بالنسبة للأنابيب غير الملحومة المعاد رسمها (تفاوتات الأبعاد الأكثر صرامة، والتي تستخدم غالبًا للمكونات الدقيقة ذات الجدران السميكة)
NACE MR0175 / ISO 15156- لخدمة الغاز الحامض (البيئات التي تحتوي على H₂S)
معايير الأبعاد:
أسم B36.19– أبعاد الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ (غالبًا ما تستخدم كمرجع، على الرغم من أن الأنابيب ذات الجدران السميكة B-3 قد تحتوي على أبعاد مخصصة)
أسم B16.9- لتركيبات اللحام التناكبي المصنوعة في المصنع (في حالة استخدام التركيبات)
أسم B16.5- بالنسبة للفلنجات (عادةً ما يتم تشكيل الفلنجات B-3 وفقًا لهذا المعيار)
الاختبار الإلزامي للأنابيب-السميكة الجدران (بالإضافة إلى الاختبارات القياسية للأنابيب-الرفيعة):
التحليل الكيميائي (حسب ASTM E1473)- التحقق من 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 للمقاطع السميكة، يجب أن يتم التحليل من كلا الطرفين ومن منتصف الطول لضمان التجانس (يكون الفصل أكثر احتمالاً في القطع الكبيرة).
اختبار الشد (حسب ASTM E8/E8M) – For thick-walled pipe, longitudinal and transverse specimens are required. Minimums: yield ≥350 MPa (50 ksi), tensile ≥750 MPa (109 ksi), elongation ≥40%. For wall thickness >25 مم (1 بوصة)، الاستطالة أكبر من أو تساوي 35% مقبولة.
اختبار الصلابة– روكويل ب أقل من أو يساوي 100 عبر المقطع العرضي بأكمله (الجدار الخارجي، الجدار الأوسط، الجدار الداخلي). بالنسبة للجدران السميكة، قد تكون هناك حاجة إلى اجتياز الصلابة (على سبيل المثال، على فترات 1 مم من ID إلى OD) للتأكد من عدم تصلب خط الوسط (مما قد يشير إلى هطول الأمطار بين المعادن).
اختبار التآكل بين الحبيبات (ASTM G28 الطريقة A)- يتم إجراؤه على عينات مأخوذة من كل من الأنابيب المستلمة وبعد دورة محاكاة للمعالجة الحرارية بعد اللحام (SPWHT) (عادةً عند درجة حرارة 700 درجة لمدة ساعة واحدة، ثم يتم تبريدها بالهواء). يجب أن يكون معدل التآكل أقل من أو يساوي 12 مم/سنة (0.5 ipy) مع عدم وجود هجوم بين الحبيبات. بالنسبة للأنابيب ذات الجدران السميكة-، يكون SPWHT أكثر شدة لأن التبريد البطيء للأجزاء السميكة يمكن أن يعزز هطول الأمطار، لذا يعد هذا الاختبار أمرًا بالغ الأهمية.
اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) – الجسم بالكامل(وفقًا لمعيار ASTM E213 أو E2375) – يعد هذا إلزاميًا للأنابيب ذات الجدران السميكة-. يجب مسح طول الأنبوب بالكامل بموجات القص من كل من أسطح OD وID (عند الوصول إليها). معايير القبول: لا تتجاوز سعة العاكسات 5% من سماكة الجدار. يتم إيلاء اهتمام خاص لمنطقة منتصف الجدار، حيث يمكن أن يحدث فصل خط الوسط عن قطعة العمل.
اختبار التيار الدوامي (لكل ASTM E426)- للعيوب السطحية والقريبة من السطح (الطبقات، الطبقات، القشرة). غالبًا ما يتم دمج هذا مع UT للحصول على تغطية شاملة.
الاختبار الهيدروستاتيكي (حسب ASTM B622)– يجب أن يتحمل كل أنبوب ضغط اختبار يتم حسابه بواسطة: P=2St/D، حيث S=50% من قوة الخضوع (الحد الأدنى 175 ميجا باسكال)، t=سمك الجدار، D=OD. بالنسبة للأنابيب ذات الجدران السميكة-، يمكن أن يكون ضغط الاختبار مرتفعًا جدًا (على سبيل المثال، جدار 50 مم × 250 مم OD → ضغط الاختبار ~140 بار / 2000 رطل لكل بوصة مربعة). يتم إجراء الاختبار لمدة لا تقل عن 10 ثوانٍ دون أي تسرب أو تشوه دائم.
فحص الأبعاد– بالنسبة للأنابيب السميكة-، يتم إيلاء اهتمام خاص للتركيز (انحراف سمك الجدار). تحد معظم المواصفات من الانحراف المركزي إلى أقل من أو يساوي 10% من سمك الجدار الاسمي (على سبيل المثال، بالنسبة لجدار يبلغ سمكه 20 مم، يجب أن يكون الحد الأدنى للسمك في أي مكان أكبر من أو يساوي 18 مم). يتم رفض الأنابيب اللامركزية لأنها تقلل من معدل الضغط وبدلات التآكل على الجانب الرقيق.
اختبارات اختيارية ولكن موصى بها للخدمة الحرجة:
التصوير الشعاعي لكامل الجسم (RT) – For very thick walls (>30 مم) أو بالنسبة للخدمات النووية/الصيدلانية، يمكن للفحص بالأشعة السينية بنسبة 100% اكتشاف الفراغات الداخلية أو الشوائب التي قد لا يلحظها UT.
اختبار الفيروكسيل– يكتشف تلوث الحديد السطحي (تلطيخ أزرق). يتطلب أي حديد التخليل أو الرفض، حيث يمكن أن يسبب الحديد هجومًا كلفانيًا في خدمة حمض الهيدروكلوريك.
اختبار تأثير درجات الحرارة المنخفضة (حسب ASTM E23)– بالنسبة للأنابيب ذات الجدران السميكة- المستخدمة في المناخات الباردة أو الخدمة المبردة (يظل B-3 صلبًا حتى -196 درجة / -320 درجة فهرنهايت، ولكن اختبار التأثير يتحقق من عدم التقصف).
تحديد حجم الحبوب (حسب ASTM E112) – Minimum ASTM grain size 5 (average diameter ≤64 microns) is typically required. Coarse grains (>ASTM 3) ترتبط بانخفاض مقاومة التآكل.
تفتيش طرف ثالث- بالنسبة للتطبيقات الحرجة (على سبيل المثال، وحدات ألكلة حمض الهيدروكلوريك، والمفاعلات الصيدلانية)، تشهد وكالة مستقلة (على سبيل المثال، TÜV، وDNV، وBureau Veritas) جميع الاختبارات ومراجعة استعراض منتصف المدة.
التوثيق:يجب على الشركة المصنعة تقديم تقرير اختبار المواد المعتمد (MTR) بما في ذلك رقم الحرارة ورقم الدفعة وجميع نتائج الاختبار وبيان الامتثال للمعيار المحدد. بالنسبة للأنابيب السميكة-، يجب أن يتضمن تقرير منتصف المدة أيضًا تقارير الاختبار الهيدروستاتيكي وUT، بالإضافة إلى درجة حرارة التلدين بالمحلول وطريقة التسقية (التبريد المائي إلزامي للأجزاء السميكة لتحقيق معدل التبريد المطلوب).
يُنصح المستخدمون النهائيون بشدة بالأداءتحديد المواد الإيجابية (PMI)على طول كل أنبوب عند الاستلام، حيث حدث خطأ في وضع العلامات على سبائك النيكل في الصناعة. بالإضافة إلى ذلك، يجب إخضاع جزء عينة من كل حرارة لاختبار ASTM G28 بواسطة مختبر مستقل قبل تركيب الأنبوب في الخدمة الحرجة.
