1. ما هي قيود تطبيق الأنابيب الملحومة ASTM A312 Grade 321، وما هي البيئات المسببة للتآكل التي يجب تجنبها؟الإجابة: الأنابيب الملحومة ASTM A312 درجة 321 مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الذي يحتوي على التيتانيوم (Ti: 5×C-0.70%)، والذي يتم إضافته لمنع التآكل الحبيبي عن طريق تكوين كربيدات التيتانيوم بدلاً من كربيدات الكروم. ومع ذلك، فهي تحتوي على قيود التطبيق التالية: 1) مقاومة ضعيفة للتآكل الحفري وتآكل الشقوق في البيئات التي تحتوي على نسبة عالية من الكلوريد (مثل المياه البحرية أو المياه المالحة أو الوسائط الكيميائية التي تحتوي على نسبة عالية من Cl⁻)، لأنها لا تحتوي على الموليبدينوم (على عكس الدرجة 316). 2) غير مناسبة للبيئات ذات درجة الحرارة العالية- التي تزيد عن 870 درجة، حيث أن كربيدات التيتانيوم سوف تتحلل، مما يقلل من قوة الأنبوب ومقاومته للتآكل. 3) تكلفة أعلى من الدرجة 304 و304L، لذا فهي ليست فعالة من حيث التكلفة-للتطبيقات المقاومة للتآكل-العامة. ولذلك، ينبغي تجنب الأنابيب الملحومة من الدرجة 321 في البيئات البحرية، والمصانع الكيماوية ذات المحتوى العالي من الكلوريد، والتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية فوق 870 درجة.
2. كيفية اكتشاف التآكل الحبيبي في الأنابيب الملحومة ASTM A312 Grade 304L، وما هي التدابير التي يمكن اتخاذها لإصلاح الأنابيب المعيبة؟الإجابة: تشمل الطرق الشائعة للكشف عن التآكل الحبيبي في الأنابيب الملحومة ASTM A312 Grade 304L ما يلي: 1) اختبار شتراوس: اغمر عينة الأنبوب في محلول حمض النيتريك المغلي لفترة معينة، ثم قم بقياس فقدان الوزن؛ إذا تجاوز فقدان الوزن المعيار، فإنه يشير إلى التآكل بين الحبيبات . 2) اختبار هيوي: اغمر العينة في محلول حمض النيتريك المغلي بنسبة 65%، كرر الاختبار لعدة دورات، وتحقق من التآكل . 3) الاختبار الكهروكيميائي: استخدم الطرق الكهروكيميائية للكشف عن احتمال التآكل والتيار، والحكم على وجود التآكل بين الحبيبات. بالنسبة للأنابيب التي بها عيوب تآكل بين الحبيبات، تتضمن إجراءات الإصلاح ما يلي: 1) طحن المنطقة المعيبة بمطحنة حتى تتم إزالة التآكل تمامًا، ثم إعادة -لحام المنطقة باستخدام مواد لحام مطابقة ومعلمات لحام مناسبة. 2) تنفيذ محلول التلدين على المنطقة التي تم إصلاحها لاستعادة مقاومة التآكل. 3) إذا كان التآكل شديدًا (يتجاوز النطاق المسموح به)، فاستبدل قسم الأنبوب المعيب بآخر جديد واحد يلبي المعيار.
3. ما هو التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية للأنابيب الملحومة ASTM A335 Grade P91، وما هي تطبيقاتها الرئيسية؟الإجابة: الأنابيب الملحومة ASTM A335 Grade P91 عبارة عن سبائك حديدية من سبائك الصلب المارتنسيتي - مع التركيب الكيميائي التالي: الكربون (C: 0.08-0.12%)، الكروم (Cr: 8.0-9.5%)، الموليبدينوم (Mo: 0.85-1.05%)، الفاناديوم (V: 0.18-0.25%)، النيوبيوم (ملحوظة: 0.06-0.10%)، والحديد (الحديد: التوازن). خصائصها الميكانيكية ممتازة: الحد الأدنى من قوة الخضوع 415 ميجا باسكال، الحد الأدنى لقوة الشد 585 ميجا باسكال، والمتانة الجيدة في درجات الحرارة العالية. نظرًا لقوتها في درجات الحرارة العالية، ومقاومة الزحف، ومقاومة التآكل، يتم استخدام الأنابيب الملحومة P91 بشكل أساسي في أنظمة الغلايات ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي، مثل أجهزة التسخين الفائقة، وأجهزة إعادة التسخين، وخطوط أنابيب البخار الرئيسية في محطات الطاقة الحرارية، وكذلك في مصانع البتروكيماويات حيث تتراوح درجة حرارة التشغيل بين 550-650 درجة.
4. لماذا تعتبر المعالجة الحرارية ضرورية للأنابيب الملحومة ASTM A335 Grade P22، وما هي عملية المعالجة الحرارية القياسية؟الإجابة: تعتبر المعالجة الحرارية ضرورية للأنابيب الملحومة ASTM A335 Grade P22 نظرًا لأن P22 عبارة عن سبائك فولاذ Cr-Mo (Cr: 2.10-2.90%، Mo: 0.87-1.13%)، وسوف تتسبب عملية اللحام في حدوث تغييرات في البنية المجهرية (مثل تكوين المارتنسيت والبينيت)، مما يؤدي إلى ارتفاع الضغط المتبقي والهشاشة وانخفاض الصلابة. يمكن للمعالجة الحرارية التخلص من الإجهاد المتبقي، وضبط البنية المجهرية، وتحسين الخواص الميكانيكية للأنبوب ومقاومته للتآكل. تشتمل عملية المعالجة الحرارية القياسية للأنابيب الملحومة P22 على ما يلي: 1) التطبيع: تسخين الأنبوب إلى 890-910 درجة، والاحتفاظ به لفترة معينة (وفقًا لسمك الجدار)، ثم تبريده بالهواء إلى درجة حرارة الغرفة. يؤدي ذلك إلى تحسين بنية الحبوب وتحسين القوة. 2) التقسية: قم بتسخين الأنبوب إلى 620-680 درجة، واحتفظ به لفترة كافية، ثم قم بتبريده بالهواء أو تبريده بالفرن. وهذا يزيل الإجهاد المتبقي، ويقلل من الهشاشة، ويحسن المتانة.
5. ما هي تحديات اللحام الرئيسية للأنابيب الملحومة GB/T 9948-2013 15CrMoG، وكيفية التغلب عليها؟الإجابة: الأنابيب الملحومة GB/T 9948-2013 15CrMoG مصنوعة من سبائك الصلب Cr-Mo (Cr: 1.00-1.50%، Mo: 0.40-0.60%)، وتحديات اللحام الرئيسية هي: 1) الصلابة العالية: تكون وصلة اللحام والمنطقة المتضررة بالحرارة- عرضة لتكوين مارتنزيت صلب، مما يؤدي إلى البرودة الشقوق. 2) إجهاد اللحام المتبقي: التدرج الكبير في درجة الحرارة أثناء اللحام يسبب إجهادًا متبقيًا عاليًا، مما يزيد من خطر التشقق. 3) ضعف قابلية اللحام في درجة حرارة الغرفة: يكون الأنبوب عرضة للتشقق أثناء اللحام إذا لم يتم إجراء التسخين المسبق. للتغلب على هذه التحديات: 1) تسخين الأنبوب قبل اللحام: درجة حرارة التسخين المسبق عادة ما تكون 150-250 درجة، مما يقلل من تدرج درجة الحرارة ويمنع تكوين المارتينسيت. 2) استخدم أقطاب لحام منخفضة الهيدروجين - (مثل E5015-G) أو أسلاك اللحام لتقليل محتوى الهيدروجين وتجنب الشقوق الناجمة عن الهيدروجين. 3) التحكم في معلمات اللحام: استخدم لحام صغير التيار، وسرعة اللحام البطيئة، واللحام متعدد الطبقات متعدد التمريرات لتقليل مدخلات الحرارة وتجنب ارتفاع درجة الحرارة . 4) إجراء المعالجة الحرارية بعد اللحام (التلطيف عند 600-650 درجة) للتخلص من الإجهاد المتبقي وتحسين المتانة.
