چرا آرنج ها ابتدا در خطوط آب دریا شکست می خورند؟

1. مقدمه: آرنج یک کالا نیست

اکثر پروژه ها اتصالات را به عنوان لوازم جانبی لوله در نظر می گیرند. مواد از لوله پیروی می‌کنند، ضخامت دیواره از برنامه پیروی می‌کند، و خرید ابعاد را در برابر ASME B16.9 قبل از انتشار سفارش بررسی می‌کند. در فولاد کربنی یا سیستم 304/316 که به ندرت مشکل ایجاد می کند. در آب دریا، آب فرآیند کلرید یا گاز ترش، هزینه سه تا پنج سال پس از شروع به کار افزایش می یابد.

یک آرنج همان سرویس دویدن مستقیم را نمی بیند. جریان مجبور به چرخش می شود: اکسترادوس برخورد را می گیرد، اینترادوس ضربه را می گیرد و سرعت محلی می تواند 1.5 برابر شکل لوله مستقیم یا بیشتر باشد. تشکیل اکسترادوها را نازک می کند و اینترادوها را ضخیم می کند و میدان تنش پسماند ناهمواری را بر جای می گذارد. دو جوش دور در دو انتها از سخت ترین اتصالات سیستم برای کنترل گرمای ورودی هستند. خوردگی در این مکان به سه طریق افزایش می یابد: سرعت، تنش و هندسه.

این یک الگوی تکرار شده در سیستم‌های آب دریا را توضیح می‌دهد: خوانش‌های اولتراسونیک در مسیرهای مستقیم تمیز بازمی‌گردند، در حالی که اکسترودهای آرنج‌ها حفره‌های متراکم را نشان می‌دهند، گاهی اوقات از طریق دیوار. مواد معیوب نبود. فرآیند انتخاب متوسط ​​و دما را بررسی کرد، اما هرگز مکان و وظیفه را بررسی نکرد.

 

 

 

2. چیS32760است - و تفاوت آن با 2507

S32760 نام UNS برای فولاد ضد زنگ فوق دوبلکس حاوی تنگستن و مس است. این دستگاه به عنوان ZERON® 100، مشخص شده در اروپا به عنوان 1.4501 (X2CrNiMoCuWN 25-7-4)، در درجه های آهنگری ASTM به عنوان F55، و برای اتصالات فرفورژه به عنوان ASTM A815 درجه WPS32760 فروخته می شود. ساختار آنیل شده با محلول تقریباً 50/50 آستنیت و فریت است.

سردرگمی تقریباً همیشه مربوط به 2507. 2507 UNS S32750، Werkstoff 1.4410 است و حاوی هیچ افزودن عمدی تنگستن یا مس نیست. این دو درجه از نظر استحکام نزدیک به هم هستند و از نظر مقاومت در برابر حفره شدن آب دریا کاملاً مطابقت دارند، اما در دو جهت خاص از هم جدا می شوند:

3. سه امتیازی که معمولاً اشتباه محاسبه می شوند

3.1 PREN یک عدد ثابت نیست

محاسبه معادل مقاومت حفره‌ای استاندارد Cr + 3.3 × (Mo + 0.5W) + 16N است. برای گرید حاوی تنگستن، عبارت W باید درج شود، در غیر این صورت نتیجه، آلیاژ را کمتر نشان می دهد. در شیمی اسمی S32760 حدود 42-43 فرود می آید. مشخصات فقط به بزرگتر یا مساوی 40 نیاز دارد و این رقم ضمانت گرمایی است که در گواهی آسیاب وجود دارد.

مشکل عملی تجاری است: برخی از تامین کنندگان مقدار معمولی 43 را به عنوان یک ضمانت نقل می کنند و گرمای تحویلی 40.2 است. در جایی که یک پروژه PREN بزرگتر یا مساوی 41 یا بزرگتر یا مساوی 42 را مشخص می کند، در سفارش خرید باید ذکر شود که مقدار اندازه گیری شده برای هر گرما* باید در گواهی EN 10204 3.1 ثبت شود. بدون این عبارت، الزام نمی تواند اجرا شود.

3.2 سختی نشانگر رایگان کیفیت عملیات حرارتی است

سختی کلاهک ASTM A815 برای اتصالات S32760 در 270 HBW. توجه داشته باشید که 310 HBW نیست - این محدودیت متعلق به S32750 است و در بسیاری از مطالب منتشر شده اشتباه نقل شده است. این عدد به عنوان یک رقم قدرت کمتر از شواهد غیرمستقیم فاز سیگما اهمیت دارد.

فریت موجود در S32760 که در پنجره 600-1000 درجه نگهداری می شود، به فاز سیگما، کاربیدها و نیتریدها تجزیه می شود. سختی افزایش می یابد، چقرمگی به شدت کاهش می یابد و مقاومت در برابر خوردگی در همان زمان کاهش می یابد. درمان محلول در 1100-1140 درجه و به دنبال آن خاموش کردن فوری آب چیزی است که از این امر جلوگیری می کند. اگر خاموش کردن خیلی کند باشد، شارژ خیلی زیاد باشد، یا خنک کننده هوا جایگزین شود، سختی از حد مجاز فراتر می رود. بنابراین یک قرائت مناسب 260-270 HBW باید آزمایش ASTM A923 Method C را راه‌اندازی کند، نه فقط یک آزمایش کششی دیگر.

3.3 نازک شدن Extrados باید به طور جداگانه بررسی شود

زانوهایی که با فشار گرم یا سرد شکل گرفته اند در قسمت های خارج از لوله نازک تر از لوله اصلی هستند. تلورانس ASME B16.9 به طور گسترده به عنوان "حداقل دیوار برآورده، بنابراین قابل قبول" خوانده می شود - اما کمک هزینه خوردگی از دیوار اسمی محاسبه می شود. در کار آب دریا با نرخ خوردگی بالا، کاهش 10 درصدی دیوار به معنای کاهش 10 درصدی عمر نیست. بخش باقی مانده باید فشار داخلی و مجاز خوردگی را همزمان تحمل کند.

یک توافق نامه فنی باید بیان کند که حداقل دیوار اندازه گیری شده در اکسترادوها کمتر از 87.5٪ دیواره اسمی لوله اصلی نباشد، با یک نقشه بررسی ضخامت دیوار که همراه کالا ارائه می شود. این بند تقریباً هیچ هزینه ای ندارد و سهم زیادی از عرضه نامرغوب را حذف می کند.

4. جوشکاری: جایی که عمر خدمات واقعاً تعیین می شود

بخش قابل توجهی از خرابی‌های سوپر دوبلکس نه در فلز اصلی، بلکه در جوش یا ناحیه متاثر از گرما، جایی که تعادل فاز تغییر کرده است، منشا می‌گیرد. سه پارامتر به WPS تعلق دارند، نه در قضاوت جوشکار در روز:

▪ تطبیق پرکننده.ER2594 / E2594 برای GTAW و SMAW. یک ماده مصرفی با پایه نیکل مانند ER NiCrMo-3 (آلیاژ 625) ممکن است در ریشه در جایی که حداکثر مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز است استفاده شود، با پذیرش اینکه استحکام جوش کمتر از فلز اصلی است.

▪ حرارت ورودی و دمای بین گذر.گرمای ورودی را پایین نگه دارید (معمولاً 0.5-1.5 کیلوژول بر میلی متر برای GTAW) و درپوش بین گذر را در 150 درجه نگه دارید. ورودی بیش از حد باعث بارش فریت و نیترید بیش از حد می شود. خیلی کم آستنیت را ناکافی می گذارد.

▪ نیتروژن در پاکسازی2 تا 3 درصد نیتروژن را به گاز پشتیبان اضافه کنید تا از کاهش آستنیت در ریشه جلوگیری شود. پاکسازی آرگون خالص تمایل به ترک یک نوار ریشه غنی از فریت دارد که به محل شروع حفره تبدیل می شود.

یک نکته به طور گسترده اشتباه گرفته شده است: آیا آنیل کردن محلول پس از جوش اجباری است؟ به طور معمول نه. طراحی کم کربن و نیتروژن بالا تعادل فاز جوش داده شده را نزدیک به حد قابل قبول نگه می دارد. اما اگر پروژه ای نیاز به کاهش استرس داشته باشد، نباید در محدوده 600 تا 900 درجه انجام شود - که فاز سیگما را عمداً تولید می کند و بدتر از انجام هیچ کاری است. یا آنیل کامل محلول را با کوئنچ سریع انجام دهید یا به صراحت درمان را حذف کنید.

5. بسته شدن

S32760 "316L بهتر" و "2507 عزیزتر" نیست. مرز مقدار آن دقیق است: تنگستن برای خوردگی شکاف، مس برای کاهش اسیدها، نیتروژن بالا و کربن کم برای تعادل فاز جوش داده شده. خارج از آن مرز، حق بیمه تلف می شود. در داخل آن، هر یوان ذخیره شده در مواد در اولین خاموشی برنامه ریزی نشده بازگردانده می شود.

زانو نقطه ای در خط است که تنش و میدان جریان پیچیده ترین هستند، دقیقاً به همین دلیل است که باید به عنوان یک جزء مشخص شود تا به عنوان یک ماده. هنگامی که چک از "متوسط" به "موقعیت متوسط ​​بعلاوه به علاوه فرآیند تولید" منتقل می شود، بسیاری از خرابی های مکرر در مرحله ترسیم قابل اجتناب بوده اند.