การตรวจสอบพฤติกรรมการกัดกร่อนของรอยเชื่อมในท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5

การแนะนำ

การกัดกร่อนเป็นหนึ่งในความท้าทายที่สำคัญที่สุดในด้านประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของรอยเชื่อม, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง เช่น งานที่เกี่ยวข้องกับท่อเหล็กอัลลอยด์. เหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5, เป็นที่รู้จักในด้านความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยม, มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตไฟฟ้า, ปิโตรเคมี, และน้ำมัน & แก๊ส. อย่างไรก็ตาม, กระบวนการเชื่อมอาจทำให้เกิดช่องโหว่ที่ส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุ. บทความนี้เจาะลึกพฤติกรรมการกัดกร่อนของรอยเชื่อมในท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5, สำรวจปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการกัดกร่อน, ประเภทของการกัดกร่อนที่สังเกตได้, และวิธีการบรรเทาผลกระทบเหล่านี้.

ภาพรวมของเหล็กกล้าโลหะผสม ASTM A335 P5

องค์ประกอบและคุณสมบัติ

ASTM A335 P5 เป็นเหล็กโลหะผสมโครเมียม-โมลิบดีนัมที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่อุณหภูมิสูง. โดยทั่วไปองค์ประกอบทางเคมีจะประกอบด้วย:

• โครเมียม (Cr): 4.0-6.0%
• โมลิบดีนัม (โม): 0.45-0.65%
• คาร์บอน (ค): 0.15% สูงสุด
• ซิลิคอน (และ): 0.50% สูงสุด
• แมงกานีส (มน): 0.30-0.60%

การเติมโครเมียมทำให้ทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อน, ในขณะที่โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุและทนต่อการคืบที่อุณหภูมิสูง. คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ ASTM A335 P5 เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการทั้งความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานการกัดกร่อน.

การใช้งาน

การใช้งานทั่วไปของท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5 ได้แก่:

• ท่อส่งไอน้ำในโรงไฟฟ้า
• โรงกลั่นปิโตรเคมี
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
• หม้อต้มน้ำแรงดันสูง

การเชื่อมเหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5

เทคนิคการเชื่อม

การเชื่อมเหล็กกล้าโลหะผสม ASTM A335 P5 จำเป็นต้องพิจารณาเทคนิคการเชื่อมและการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อมอย่างรอบคอบ (สวท) เพื่อรักษาคุณสมบัติทางกลของวัสดุและความต้านทานการกัดกร่อน. เทคนิคการเชื่อมทั่วไป ได้แก่:

• การเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊ส (GTAW): เรียกอีกอย่างว่าการเชื่อม TIG, วิธีนี้มักใช้สำหรับการเชื่อมโลหะผสมเหล็กอย่างแม่นยำ.
• การเชื่อมอาร์คโลหะป้องกัน (สมาว): วิธีนี้มักใช้สำหรับงานเชื่อมและซ่อมแซมภาคสนาม.
• การเชื่อมอาร์คแบบจมอยู่ใต้น้ำ (เลื่อย): ใช้สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่, SAW ให้การเจาะลึกและอัตราการสะสมสูง.

การรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (สวท)

PWHT มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อรอยเชื่อมในเหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5. ช่วยบรรเทาความเค้นตกค้างที่เกิดจากการเชื่อมและคืนคุณสมบัติทางกลของวัสดุ. PWHT ยังมีบทบาทสำคัญในการลดความเสี่ยงของการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น (เอสซีซี) และการกัดกร่อนในรูปแบบอื่นๆ.

พฤติกรรมการกัดกร่อนของรอยเชื่อม

ประเภทของการกัดกร่อน

ข้อต่อเชื่อมในท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5 ไวต่อการกัดกร่อนประเภทต่างๆ, ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการบริการและคุณภาพของการเชื่อม. รูปแบบของการกัดกร่อนที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่:

• การกัดกร่อนของรูพรุน: การกัดกร่อนเฉพาะจุดซึ่งส่งผลให้เกิดหลุมหรือรูเล็กๆ ในวัสดุ. ซึ่งมักเกิดจากการพังทลายของชั้นป้องกันออกไซด์บนพื้นผิวของเหล็ก.
• การกัดกร่อนตามขอบเกรน: เกิดขึ้นตามขอบเกรนของวัสดุ, โดยเฉพาะในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากการเชื่อม. การกัดกร่อนประเภทนี้มักเกี่ยวข้องกับการบำบัดความร้อนหรืออาการแพ้ที่ไม่เหมาะสม.
• การกัดกร่อนจากความเครียด (เอสซีซี): การรวมกันของความเค้นดึงและสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสามารถทำให้เกิด SCC ได้, ซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่งเนื่องจากอาจทำให้วัสดุเสียหายกะทันหันได้.
• การกัดกร่อนของรอยแยก: เกิดขึ้นในบริเวณที่มีช่องว่างหรือรอยแยก, เช่นระหว่างรอยเชื่อมกับโลหะฐาน. การกัดกร่อนประเภทนี้มักรุนแรงขึ้นจากสภาวะนิ่งและการมีอยู่ของคลอไรด์.

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการกัดกร่อน

มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมการกัดกร่อนของรอยเชื่อมในท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5:

• คุณภาพการเชื่อม: ข้อบกพร่องเช่นความพรุน, ฟิวชั่นที่ไม่สมบูรณ์, และการรวมตะกรันสามารถทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของการกัดกร่อนได้.
• โซนได้รับผลกระทบจากความร้อน (ฮาซ): HAZ คือพื้นที่ของโลหะฐานที่ได้รับความร้อนจากกระบวนการเชื่อม. การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคใน HAZ อาจทำให้มีความไวต่อการกัดกร่อนมากขึ้น.
• การรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (สวท): PWHT ที่ไม่เพียงพอหรือไม่เหมาะสมสามารถนำไปสู่ความเค้นตกค้างและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคที่เพิ่มความเสี่ยงต่อการกัดกร่อน.
• สภาพแวดล้อมการบริการ: การปรากฏตัวของสารกัดกร่อนเช่นคลอไรด์, สารประกอบกำมะถัน, และความชื้นสามารถเร่งการกัดกร่อนของรอยเชื่อมได้.

วิธีการสอบสวนพฤติกรรมการกัดกร่อน

การทดสอบเคมีไฟฟ้า

วิธีการทดสอบเคมีไฟฟ้า, เช่นโพเทนชิโอไดนามิกโพลาไรเซชันและสเปกโทรสโกปีอิมพีแดนซ์เคมีไฟฟ้า (อีไอเอส), ใช้ในการประเมินความต้านทานการกัดกร่อนของรอยเชื่อม. การทดสอบเหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับศักยภาพในการกัดกร่อน, อัตราการกัดกร่อน, และพฤติกรรมทู่ของวัสดุ.

การวิเคราะห์ทางโลหะวิทยา

การวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคของรอยเชื่อม, โดยเฉพาะบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (ฮาซ) และโลหะเชื่อม. การวิเคราะห์นี้ช่วยระบุการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคที่อาจส่งผลให้เกิดการกัดกร่อน, เช่น การแพ้ต่อขอบเขตเกรนหรือการตกตะกอนของคาร์ไบด์.

การทดสอบสเปรย์เกลือ

การทดสอบสเปรย์เกลือเป็นวิธีการทั่วไปในการประเมินความต้านทานของรอยเชื่อมต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการกัดกร่อนของรอยแยก. ตัวอย่างที่เชื่อมจะถูกสัมผัสกับหมอกน้ำเกลือตามระยะเวลาที่กำหนด, และประเมินขอบเขตของการกัดกร่อน.

การกัดกร่อนจากความเครียด (เอสซีซี) การทดสอบ

การทดสอบ SCC เกี่ยวข้องกับการให้รอยเชื่อมสัมผัสกับความเค้นดึงและสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนร่วมกัน เพื่อประเมินความไวต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น. การทดสอบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับไอน้ำแรงดันสูงหรือสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน.

กลยุทธ์การบรรเทาการกัดกร่อน

เทคนิคการเชื่อมที่เหมาะสม

การใช้เทคนิคการเชื่อมที่เหมาะสมและการรับรองคุณภาพของการเชื่อมถือเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการกัดกร่อน. รวมถึงการเลือกวัสดุตัวเติมที่เหมาะสม, รักษาความร้อนเข้าที่เหมาะสม, และหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการเชื่อม.

การรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (สวท)

การดำเนินการ PWHT ที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญในการลดความเค้นตกค้างและฟื้นฟูความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุ. กระบวนการ PWHT ควรได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างจุลภาคของวัสดุได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการต้านทานการกัดกร่อน.

สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน

การใช้สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน, เช่นเคลือบอีพ็อกซี่หรือเคลือบโลหะ, สามารถเพิ่มชั้นการป้องกันรอยเชื่อมเพิ่มเติมได้. การเคลือบเหล่านี้ช่วยป้องกันไม่ให้โลหะฐานสัมผัสกับสารกัดกร่อน.

การป้องกันแคโทด

การป้องกันแคโทดเป็นเทคนิคที่ใช้ป้องกันการกัดกร่อนโดยการทำให้รอยเชื่อมเป็นแคโทดของเซลล์ไฟฟ้าเคมี. วิธีการนี้มักใช้ในท่อและโครงสร้างอื่นๆ ที่ฝังหรือจมอยู่ใต้น้ำ.

บทสรุป

ข้อต่อเชื่อมในท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5 ไวต่อการกัดกร่อนในรูปแบบต่างๆ, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง. กระบวนการเชื่อม, โซนได้รับผลกระทบจากความร้อน, และการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อมล้วนมีบทบาทสำคัญในการพิจารณาพฤติกรรมการกัดกร่อนของวัสดุ. โดยใช้เทคนิคการเชื่อมที่เหมาะสม, ดำเนินการ PWHT อย่างเพียงพอ, และใช้สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน, ความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนสามารถลดลงได้อย่างมาก. การทำความเข้าใจปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการกัดกร่อนและการใช้กลยุทธ์การบรรเทาที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญในการรับรองประสิทธิภาพในระยะยาวและความน่าเชื่อถือของรอยเชื่อมในท่อเหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5.

คำถามที่พบบ่อย

เหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5 ใช้สำหรับอะไร?

เหล็กโลหะผสม ASTM A335 P5 มักใช้ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูง, เช่น ท่อส่งไอน้ำ, โรงกลั่นปิโตรเคมี, และโรงไฟฟ้า.

ทำไมต้องใช้ความร้อนหลังการเชื่อม (สวท) สำคัญสำหรับ ASTM A335 P5?

PWHT เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบรรเทาความเค้นตกค้างและฟื้นฟูคุณสมบัติทางกลของวัสดุและความต้านทานการกัดกร่อนหลังการเชื่อม.

การกัดกร่อนประเภทใดที่อาจส่งผลต่อรอยเชื่อมใน ASTM A335 P5?

รอยเชื่อมใน ASTM A335 P5 อาจได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนแบบรูพรุน, การกัดกร่อนตามขอบเกรน, การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียด (เอสซีซี), และการกัดกร่อนของรอยแยก.

การกัดกร่อนของรอยเชื่อมจะบรรเทาลงได้อย่างไร?

การกัดกร่อนสามารถบรรเทาลงได้โดยใช้เทคนิคการเชื่อมที่เหมาะสม, ดำเนินการ PWHT อย่างเพียงพอ, การใช้สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน, และใช้การป้องกันแบบคาโทดิก.

วิธีการทดสอบใดที่ใช้เพื่อตรวจสอบพฤติกรรมการกัดกร่อนของรอยเชื่อม?

วิธีการทดสอบทั่วไป ได้แก่ การทดสอบเคมีไฟฟ้า, การวิเคราะห์ทางโลหะวิทยา, การทดสอบสเปรย์เกลือ, และการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น (เอสซีซี) การทดสอบ.

โพสต์ที่เกี่ยวข้อง

มัลติฟังก์ชั่น ms erw ท่อกลมสีดำ

ท่อ ERW สีดำ. ความต้านทานไฟฟ้าเชื่อม (ERW) ท่อผลิตจากเหล็กแผ่นรีดร้อน / กรีด. คอยล์ที่เข้ามาทั้งหมดได้รับการตรวจสอบตามใบรับรองการทดสอบที่ได้รับจากโรงงานถลุงเหล็กในด้านคุณสมบัติทางเคมีและทางกล. ท่อ ERW ขึ้นรูปเย็นเป็นรูปทรงกระบอก, ไม่เกิดความร้อน.

ERW ท่อเหล็กกลมสีดำ

ท่อไร้รอยต่อผลิตขึ้นโดยการอัดขึ้นรูปโลหะตามความยาวที่ต้องการ; ดังนั้นท่อ ERW จึงมีรอยเชื่อมในหน้าตัด, ในขณะที่ท่อไร้ตะเข็บไม่มีรอยต่อในหน้าตัดตลอดความยาว. ในท่อไร้รอยต่อ, ไม่มีการเชื่อมหรือข้อต่อ และผลิตจากเหล็กแท่งกลมตัน.

ขนาดและน้ำหนักของท่อไร้รอยต่อตามมาตรฐาน

ที่ 3 องค์ประกอบของมิติท่อ ขนาด มาตรฐานของท่อคาร์บอนและท่อสแตนเลส (ASME B36.10M & B36.19ม) ตารางขนาดท่อ (กำหนดการ 40 & 80 ท่อเหล็กหมายถึง) หมายถึงขนาดท่อที่กำหนด (กรมอุทยานฯ) และเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนด (ดีเอ็น) แผนภูมิขนาดท่อเหล็ก (ตารางขนาด) ตารางคลาสน้ำหนักท่อ (WGT)

ท่อเหล็กและกระบวนการผลิต

ท่อไร้ตะเข็บผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการเจาะ, โดยที่เหล็กแท่งแข็งถูกให้ความร้อนและเจาะจนกลายเป็นท่อกลวง. ท่อเชื่อม, ในทางกลับกัน, เกิดจากการต่อแผ่นเหล็กหรือขดสองขอบเข้าด้วยกันโดยใช้เทคนิคการเชื่อมแบบต่างๆ.

ท่อเหล็กรายการ UL

ท่อเหล็กคาร์บอนมีความทนทานต่อการกระแทกและการสั่นสะเทือนสูง จึงเหมาะสำหรับการลำเลียงน้ำ, น้ำมัน & ก๊าซและของเหลวอื่น ๆ ใต้ถนน. ขนาด: 1/8″ ถึง 48″ / ความหนา DN6 ถึง DN1200: ช 20, โรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์, 40, เอ็กซ์เอส, 80, 120, 160, ประเภท XXS: พื้นผิวท่อไร้รอยต่อหรือรอย: ไพรเมอร์, น้ำมันป้องกันสนิม, เอฟบีอี, 2วิชาพลศึกษา, 3วัสดุเคลือบ LPE: มาตรฐาน ASTM A106B, A53, API 5L B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, บริการ X70: การตัด, บาก, การทำเกลียว, งานเซาะร่อง, การเคลือบผิว, การชุบสังกะสี

มาตรฐานสากล ASTM สำหรับท่อเหล็ก, ท่อและฟิตติ้ง

ข้อกำหนดมาตรฐานสากลของ ASTM สำหรับท่อเหล็กแสดงรายการข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อหม้อไอน้ำและท่อฮีตเตอร์ซุปเปอร์, ท่อบริการทั่วไป, ท่อเหล็กในการให้บริการโรงกลั่น, ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและคอนเดนเซอร์, ท่อกลและโครงสร้าง.