ASTM A335 P5 Alaşımlı Çelik Boru Kaynaklı Bağlantılarının Korozyon Davranışı Üzerine Araştırmalar
ASTM A335 P5 Alaşımlı Çelik Borudaki Kaynaklı Birleşimlerin Korozyon Davranışının İncelenmesi
giriiş
Korozyon, kaynaklı bağlantıların performansı ve uzun ömürlülüğü açısından en kritik zorluklardan biridir, özellikle alaşımlı çelik borular gibi yüksek sıcaklık ve yüksek basınç uygulamalarında. ASTM A335 P5 alaşımlı çelik, mükemmel yüksek sıcaklık dayanımı ve oksidasyona karşı direnci ile bilinir, enerji üretimi gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır, petrokimya, ve yağ & gaz. Fakat, kaynak işlemi, malzemenin korozyon direncini etkileyen güvenlik açıklarına neden olabilir. Bu makalede ASTM A335 P5 alaşımlı çelik borulardaki kaynaklı bağlantıların korozyon davranışı incelenmektedir., Korozyona etki eden faktörlerin araştırılması, gözlemlenen korozyon türleri, ve bu etkileri azaltacak yöntemler.
ASTM A335 P5 Alaşımlı Çeliğe Genel Bakış
Bileşimi ve Özellikleri
ASTM A335 P5, yüksek sıcaklıkta servis için tasarlanmış krom-molibden alaşımlı bir çeliktir. Kimyasal bileşimi tipik olarak şunları içerir::
- Krom (CR): 4.0-6.0%
- Molibden (Ay): 0.45-0.65%
- Karbon (C): 0.15% maksimum
- Silikon (Ve): 0.50% maksimum
- Manganez (Mn): 0.30-0.60%
Krom ilavesi oksidasyona ve korozyona karşı direnç sağlar, molibden ise malzemenin gücünü ve yüksek sıcaklıktaki sürünmeye karşı direncini artırır. Bu özellikler ASTM A335 P5'i hem mekanik dayanım hem de korozyon direncinin gerekli olduğu ortamlarda kullanım için ideal kılar.
Uygulamalar
ASTM A335 P5 alaşımlı çelik boruların yaygın uygulamaları şunları içerir::
- Enerji santrallerindeki buhar boru hatları
- Petrokimya rafinerileri
- Isı eşanjörleri
- Yüksek basınçlı kazanlar
ASTM A335 P5 Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı
Kaynak Teknikleri
ASTM A335 P5 alaşımlı çeliğin kaynaklanması, kaynak tekniğinin ve kaynak sonrası ısıl işlemin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir (PWHT) malzemenin mekanik özelliklerini ve korozyon direncini korumak için. Yaygın kaynak teknikleri şunları içerir::
- Gaz Tungsten Ark Kaynağı (GTAW): TIG kaynağı olarak da bilinir, bu yöntem genellikle alaşımlı çeliklerin hassas kaynağında kullanılır.
- Korumalı Metal Ark Kaynağı (SMAW): Bu yöntem genellikle saha kaynak ve onarım çalışmalarında kullanılır..
- Tozaltı Ark Kaynağı (TESTERE): Büyük çaplı borular için kullanılır, SAW derin penetrasyon ve yüksek biriktirme oranları sağlar.
Kaynak Sonrası Isıl İşlem (PWHT)
PWHT, ASTM A335 P5 alaşımlı çelikteki kaynaklı bağlantılar için çok önemlidir. Kaynaktan kaynaklanan artık gerilimlerin hafifletilmesine yardımcı olur ve malzemenin mekanik özelliklerini geri kazandırır.. PWHT ayrıca stres korozyonu çatlaması riskinin azaltılmasında hayati bir rol oynar (SCC) ve diğer korozyon türleri.
Kaynaklı Birleşimlerin Korozyon Davranışı
Korozyon Çeşitleri
ASTM A335 P5 alaşımlı çelik borulardaki kaynaklı bağlantılar çeşitli korozyon türlerine karşı hassastır, Servis ortamına ve kaynağın kalitesine bağlı olarak. En yaygın korozyon biçimleri şunları içerir::
- Çukur Korozyonu: Malzemede küçük çukurlar veya deliklerle sonuçlanan lokal korozyon. Bu genellikle çeliğin yüzeyindeki koruyucu oksit tabakasının parçalanmasından kaynaklanır..
- Tanelerarası Korozyon: Malzemenin tane sınırları boyunca meydana gelir, özellikle kaynaktan etkilenen alanlarda. Bu tür korozyon genellikle uygunsuz ısıl işlem veya hassaslaştırmayla ilişkilendirilir..
- Gerilmeli Korozyon Çatlaması (SCC): Çekme gerilimi ve aşındırıcı ortamın birleşimi SCC'ye yol açabilir, malzemenin ani bozulmasına neden olabileceğinden özellikle tehlikelidir.
- Aralık Korozyonu: Boşluk veya yarık bulunan bölgelerde meydana gelir, kaynak ile ana metal arasında olduğu gibi. Bu tür korozyon genellikle durgun koşullar ve klorürlerin varlığı nedeniyle daha da kötüleşir..
Korozyona Etki Eden Faktörler
ASTM A335 P5 alaşımlı çelik borulardaki kaynaklı bağlantıların korozyon davranışını çeşitli faktörler etkiler:
- Kaynak Kalitesi: Gözeneklilik gibi kusurlar, eksik füzyon, ve cüruf kalıntıları korozyon için başlangıç bölgeleri görevi görebilir.
- Isıdan Etkilenen Bölge (HAZ): HAZ, ana metalin kaynak işleminden termal olarak etkilenen alanıdır.. HAZ'daki mikro yapıdaki değişiklikler onu korozyona karşı daha duyarlı hale getirebilir.
- Kaynak Sonrası Isıl İşlem (PWHT): Yetersiz veya uygunsuz PWHT, korozyon riskini artıran artık gerilimlere ve mikroyapısal değişikliklere yol açabilir.
- Hizmet Ortamı: Klorürler gibi aşındırıcı maddelerin varlığı, kükürt bileşikleri, ve nem kaynaklı bağlantıların korozyonunu hızlandırabilir.
Korozyon Davranışına İlişkin Araştırma Yöntemleri
Elektrokimyasal Test
Elektrokimyasal test yöntemleri, Potansiyodinamik polarizasyon ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi gibi (ÇBS), Kaynaklı bağlantıların korozyon direncini değerlendirmek için kullanılır. Bu testler korozyon potansiyeli hakkında bilgi sağlar, korozyon hızı, ve malzemenin pasivasyon davranışı.
Metalografik Analiz
Metalografik analiz, kaynaklı bağlantının mikro yapısının incelenmesini içerir, özellikle ısıdan etkilenen bölge (HAZ) ve kaynak metali. Bu analiz, korozyona katkıda bulunabilecek mikroyapısal değişikliklerin belirlenmesine yardımcı olur, tane sınırı hassaslaşması veya karbür çökelmesi gibi.
Tuz Püskürtme Testi
Tuz püskürtme testi, kaynaklı bağlantıların çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı direncini değerlendirmek için yaygın bir yöntemdir.. Kaynaklı numuneler belirli bir süre boyunca tuzlu su sisine maruz bırakılır, ve korozyonun boyutu değerlendirilir.
Gerilmeli Korozyon Çatlaması (SCC) Test
SCC testi, kaynaklı bağlantıların stresli korozyon çatlamasına karşı hassasiyetini değerlendirmek için çekme gerilimi ve aşındırıcı ortam kombinasyonuna tabi tutulmasını içerir.. Bu test özellikle yüksek basınçlı buhar veya aşındırıcı kimyasallar içeren uygulamalar için önemlidir..
Korozyonu Azaltma Stratejileri
Doğru Kaynak Teknikleri
Uygun kaynak tekniklerinin kullanılması ve kaynağın kalitesinin sağlanması, korozyonun önlenmesi açısından kritik öneme sahiptir.. Buna doğru dolgu malzemesinin seçilmesi de dahildir, uygun ısı girdisini korumak, ve kaynak kusurlarının önlenmesi.
Kaynak Sonrası Isıl İşlem (PWHT)
Artık gerilimleri azaltmak ve malzemenin korozyon direncini eski haline getirmek için uygun PWHT yapılması önemlidir.. Malzemenin mikro yapısının korozyon direnci için optimize edilmesini sağlamak amacıyla PWHT işlemi dikkatle kontrol edilmelidir..
Korozyona Dirençli Kaplamalar
Korozyona dayanıklı kaplamaların uygulanması, epoksi kaplamalar veya metalik kaplamalar gibi, kaynaklı bağlantılar için ek bir koruma katmanı sağlayabilir. Bu kaplamalar ana metalin aşındırıcı maddelere maruz kalmasını önlemeye yardımcı olur.
Katodik Koruma
Katodik koruma, kaynaklı bağlantıyı bir elektrokimyasal hücrenin katodu haline getirerek korozyonu önlemek için kullanılan bir tekniktir.. Bu yöntem genellikle boru hatlarında ve diğer gömülü veya su altında kalan yapılarda kullanılır..
Çözüm
ASTM A335 P5 alaşımlı çelik borulardaki kaynaklı bağlantılar çeşitli korozyon türlerine karşı hassastır, özellikle zorlu ortamlarda. Kaynak işlemi, ısıdan etkilenen bölge, ve kaynak sonrası ısıl işlem, malzemenin korozyon davranışının belirlenmesinde kritik rol oynar.. Uygun kaynak teknikleri kullanılarak, Yeterli PWHT yürütmek, ve korozyona dayanıklı kaplamaların kullanılması, korozyon riski önemli ölçüde azaltılabilir. ASTM A335 P5 alaşımlı çelik borulardaki kaynaklı bağlantıların uzun vadeli performansını ve güvenilirliğini sağlamak için korozyonu etkileyen faktörleri anlamak ve uygun azaltma stratejileri uygulamak önemlidir..
SSS
ASTM A335 P5 alaşımlı çelik ne için kullanılır??
ASTM A335 P5 alaşımlı çelik, yüksek sıcaklık ve yüksek basınç uygulamalarında yaygın olarak kullanılır, buhar boru hatları gibi, petrokimya rafinerileri, ve enerji santralleri.
Kaynak sonrası ısıl işlem neden yapılır? (PWHT) ASTM A335 P5 için önemli?
PWHT, artık gerilimleri gidermek ve kaynak sonrasında malzemenin mekanik özelliklerini ve korozyon direncini geri kazandırmak için gereklidir..
ASTM A335 P5'te hangi korozyon türleri kaynaklı bağlantıları etkileyebilir??
ASTM A335 P5'teki kaynaklı bağlantılar oyuklanma korozyonundan etkilenebilir, taneler arası korozyon, stres korozyonu çatlaması (SCC), ve çatlak korozyonu.
Kaynaklı bağlantıların korozyonu nasıl azaltılabilir??
Uygun kaynak teknikleri kullanılarak korozyon azaltılabilir, Yeterli PWHT yürütmek, korozyona dayanıklı kaplamaların uygulanması, ve katodik koruma kullanma.
Kaynaklı bağlantıların korozyon davranışını araştırmak için hangi test yöntemleri kullanılır??
Yaygın test yöntemleri arasında elektrokimyasal testler bulunur, metalografik analiz, tuz püskürtme testi, ve stres korozyonu çatlaması (SCC) test.
ERW SİYAH Borular. Elektrik Direnci Kaynaklı (DÖNÜM) Borular Sıcak Haddelenmiş Rulolardan Üretilmektedir / Yarıklar. Gelen tüm bobinler, kimya ve mekanik özellikleri açısından çelik fabrikasından alınan test sertifikasına göre doğrulanır.. ERW boru soğuk şekillendirilerek silindirik bir şekle dönüştürülür, sıcak şekillendirilmemiş.
Dikişsiz boru, metalin istenilen uzunlukta ekstrüde edilmesiyle üretilir.; bu nedenle ERW borusunun kesitinde kaynaklı bir bağlantı bulunur, dikişsiz borunun kesitinde uzunluğu boyunca herhangi bir bağlantı bulunmazken. Dikişsiz boruda, kaynak veya ek yeri yoktur ve sağlam yuvarlak kütüklerden üretilmiştir.
The 3 boru boyutu elemanları Karbon ve paslanmaz çelik borunun Boyut Standartları (ASME B36.10M & B36.19M) Boru Boyutu Tablosu (Takvim 40 & 80 çelik boru anlamına gelir) Nominal Boru Boyutu Ortalamaları (NPS'ler) ve Nominal Çap (DN) Çelik Boru Ölçü Tablosu (Boyut tablosu) Boru Ağırlık Sınıfı Programı (WGT)
Dikişsiz borular delme işlemi kullanılarak üretilir, içi boş bir tüp oluşturmak için katı bir kütüğün ısıtıldığı ve delindiği yer. Kaynaklı borular, diğer taraftan, Çelik levha veya bobinlerin iki kenarının çeşitli kaynak teknikleri kullanılarak birleştirilmesiyle oluşturulur..
Karbon çelik boru şok ve titreşime karşı oldukça dayanıklıdır, bu da onu suyun taşınması için ideal kılar, yağ & Karayollarının altındaki gaz ve diğer sıvılar. Boyutlar Boyut: 1/8″ ila 48″ / DN6 ila DN1200 Kalınlık: Sch 20, CYBH, 40, XS, 80, 120, 160, XXS Türü: Dikişsiz veya kaynaklı boru Yüzeyi: Astar, Pas önleyici yağ, FBE, 2PE, 3LPE Kaplı Malzeme: ASTM A106B, A53, API 5LB, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70 Hizmeti: Kesme, Eğim verme, Diş açma, Kanal açma, Kaplama, Galvanizleme
ASTM Uluslararası çelik boru spesifikasyonları, kazan ve kızdırıcı borular için standart gereklilikleri listelemektedir., genel servis tüpleri, rafineri hizmetinde çelik borular, ısı değiştirici ve kondenser boruları, mekanik ve yapısal borular.
