Tại sao khuỷu tay thất bại đầu tiên trong dòng nước biển

1. Tiền đề: Khuỷu tay không phải là hàng hóa

Hầu hết các dự án đều coi khớp nối là phụ kiện của đường ống. Vật liệu tuân theo đường ống, độ dày của tường tuân theo lịch trình và việc mua hàng sẽ kiểm tra kích thước theo ASME B16.9 trước khi thực hiện đơn đặt hàng. Trong thép carbon hoặc hệ thống 304/316, cách tiếp cận này hiếm khi gây rắc rối. Trong nước biển, nước xử lý clorua hoặc khí chua, chi phí có xu hướng xuất hiện từ 3 đến 5 năm sau khi khởi động.

Khuỷu tay không có dịch vụ giống như chạy thẳng. Dòng chảy buộc phải quay: extrados chịu tác động, intrados chịu tác động và vận tốc cục bộ có thể chạy gấp 1,5 lần vận tốc của ống thẳng hoặc cao hơn. Việc hình thành làm mỏng các extrados và làm dày các intrados, để lại một trường ứng suất dư không đồng đều. Hai mối hàn chu vi ở hai đầu là một trong những mối nối cứng nhất trong hệ thống để kiểm soát lượng nhiệt đầu vào. Sự ăn mòn tại vị trí này được khuếch đại theo ba cách: vận tốc, ứng suất và hình học.

Điều đó giải thích một mô hình lặp đi lặp lại trên các hệ thống nước biển: kết quả siêu âm khi chạy thẳng cho kết quả rõ ràng, trong khi phần ngoài của khuỷu tay cho thấy các vết rỗ dày đặc, đôi khi xuyên qua tường. Chất liệu không bị lỗi. Quá trình lựa chọn đã kiểm tra môi trường và nhiệt độ, nhưng chưa bao giờ kiểm tra vị trí và nhiệm vụ.

 

 

 

2. Cái gìS32760Là - và nó khác với 2507 như thế nào

S32760 là ký hiệu UNS cho thép không gỉ siêu song công chứa vonfram và đồng. Nó được bán dưới dạng ZERON® 100, được chỉ định ở Châu Âu là 1.4501 (X2CrNiMoCuWN 25-7-4), ở cấp độ rèn ASTM là F55 và dành cho phụ kiện rèn là cấp độ WPS32760 của ASTM A815. Cấu trúc được ủ bằng dung dịch là khoảng 50/50 austenite và ferit.

Sự nhầm lẫn hầu như luôn liên quan đến 2507. 2507 là UNS S32750, Werkstoff 1.4410 và không cố ý bổ sung vonfram hoặc đồng. Hai loại này có độ bền gần nhau và có khả năng chống rỗ nước biển tương đương nhau, nhưng chúng phân kỳ theo hai hướng cụ thể:

3. Ba điểm thường bị tính sai

3.1 PREN không phải là số cố định

Phép tính tương đương lực cản rỗ tiêu chuẩn là Cr + 3.3 × (Mo + 0.5W) + 16N. Đối với loại ổ trục vonfram, thuật ngữ W phải được bao gồm, nếu không thì kết quả sẽ đánh giá thấp hợp kim. Trên danh nghĩa hóa học S32760 đạt khoảng 42–43. Thông số kỹ thuật chỉ yêu cầu Lớn hơn hoặc bằng 40 và con số đó là bảo đảm cho mỗi nhiệt được ghi trong chứng chỉ nhà máy.

Vấn đề thực tế là về mặt thương mại: một số nhà cung cấp đưa ra giá trị điển hình là 43 như thể đó là một sự đảm bảo và lượng nhiệt được cung cấp là 40,2. Trong trường hợp dự án chỉ định PREN Lớn hơn hoặc bằng 41 hoặc Lớn hơn hoặc bằng 42, đơn đặt hàng phải nêu rõ rằng giá trị đo được cho mỗi nhiệt* phải được ghi trên chứng chỉ EN 10204 3.1. Nếu không có từ ngữ đó, yêu cầu không thể được thực thi.

3.2 Độ cứng là chỉ số tự do về chất lượng xử lý nhiệt

Độ cứng giới hạn ASTM A815 cho phụ kiện S32760 ở mức 270 HBW. Lưu ý rằng nó không phải là 310 HBW - giới hạn đó thuộc về S32750 và bị trích dẫn sai trong rất nhiều tài liệu đã xuất bản. Con số này ít quan trọng với tư cách là một con số cường độ hơn là bằng chứng tình huống của pha sigma.

Được giữ trong cửa sổ 600–1000 độ, ferrite trong S32760 phân hủy thành pha sigma, cacbua và nitrua. Độ cứng tăng lên, độ dẻo dai giảm mạnh và khả năng chống ăn mòn suy giảm đồng thời. Xử lý dung dịch ở nhiệt độ 1100–1140 độ sau đó làm nguội bằng nước ngay lập tức là nguyên nhân ngăn cản điều này. Nếu quá trình làm nguội quá chậm, điện tích quá lớn hoặc thay thế làm mát bằng không khí, độ cứng sẽ vượt quá giới hạn. Vì vậy, chỉ số phù hợp 260–270 HBW sẽ kích hoạt thử nghiệm Phương pháp C theo tiêu chuẩn ASTM A923, chứ không chỉ là một thử nghiệm độ bền kéo khác.

3.3 Việc tỉa thưa Extrados phải được kiểm tra riêng

Các khuỷu tay được ép nóng hoặc tạo hình nguội ở phần ngoài mỏng hơn so với ống mẹ. Dung sai ASME B16.9 được hiểu rộng rãi là "tường tối thiểu được thỏa mãn, do đó có thể chấp nhận được" - nhưng mức cho phép ăn mòn được tính từ tường danh nghĩa. Trong nhiệm vụ chống nước biển có tốc độ ăn mòn cao, việc giảm 10% độ bền của tường không có nghĩa là giảm 10% tuổi thọ; phần còn lại phải chịu đồng thời áp suất bên trong và dự phòng ăn mòn.

Thỏa thuận kỹ thuật phải nêu rõ rằng tường tối thiểu đo được tại các ống phụ không nhỏ hơn 87,5% tường danh nghĩa của ống gốc, kèm theo bản vẽ khảo sát độ dày tường được cung cấp cùng với hàng hóa. Điều khoản này hầu như không tốn kém gì và loại bỏ một phần lớn nguồn cung không đạt tiêu chuẩn.

4. Hàn: Nơi quyết định tuổi thọ thực sự của dịch vụ

Một tỷ lệ đáng kể các lỗi siêu song công không bắt nguồn từ kim loại gốc mà ở mối hàn hoặc vùng chịu ảnh hưởng nhiệt, nơi mà cân bằng pha bị lệch. Ba thông số thuộc về WPS, không thuộc về sự đánh giá của thợ hàn trong ngày:

▪ Phù hợp với phụ.ER2594/E2594 cho GTAW và SMAW. Vật liệu tiêu hao gốc niken như ER NiCrMo-3 (Hợp kim 625) có thể được sử dụng ở gốc nơi cần có khả năng chống ăn mòn tối đa, chấp nhận rằng độ bền mối hàn giảm xuống dưới kim loại gốc.

▪ Nhiệt độ đầu vào và nhiệt độ giữa các đường truyền.Giữ nhiệt đầu vào ở mức thấp (thường là 0,5–1,5 kJ/mm đối với GTAW) và đường dẫn nhiệt ở mức 150 độ. Đầu vào quá mức sẽ tạo ra quá nhiều kết tủa ferit và nitrit; quá ít lá không đủ austenite.

▪ Nitơ trong quá trình thanh lọc.Thêm 2–3% nitơ vào khí hỗ trợ để ngăn chặn sự suy giảm austenite ở gốc. Quá trình thanh lọc argon tinh khiết có xu hướng để lại dải rễ giàu ferit, trở thành nơi bắt đầu tạo vết rỗ.

Một điểm bị hiểu lầm rộng rãi: việc ủ dung dịch sau hàn có bắt buộc không? Bình thường thì không. Thiết kế có lượng carbon thấp, hàm lượng nitơ cao giữ cho sự cân bằng pha được hàn gần ở mức chấp nhận được. Nhưng nếu một dự án yêu cầu giảm căng thẳng thì nó không được thực hiện trong phạm vi 600–900 độ - điều đó cố tình tạo ra pha sigma và còn tệ hơn là không làm gì cả. Hoặc thực hiện ủ toàn bộ dung dịch bằng cách làm nguội nhanh hoặc bỏ qua việc xử lý một cách rõ ràng.

5. Kết thúc

S32760 không phải là "316L tốt hơn" và cũng không phải là "2507 đắt hơn". Ranh giới giá trị của nó là chính xác: vonfram để ăn mòn kẽ hở, đồng để khử axit, lượng nitơ cao và lượng carbon thấp để cân bằng pha khi hàn. Bên ngoài ranh giới đó phí bảo hiểm sẽ bị lãng phí. Bên trong nó, mỗi nhân dân tệ tiết kiệm được trên vật liệu sẽ được trả lại ở lần đóng cửa ngoài kế hoạch đầu tiên.

Khuỷu tay là điểm trên đường mà trường ứng suất và dòng chảy phức tạp nhất, đó chính xác là lý do tại sao nó cần được chỉ định là một thành phần chứ không phải là vật liệu. Khi séc chuyển từ "trung bình" sang "trung bình cộng với vị trí cộng với quy trình sản xuất", hầu hết các lỗi tái diễn đều có thể tránh được ở giai đoạn vẽ.