Những lưu ý khi hàn ống thép không gỉ và xử lý nhiệt

Ống thép không gỉlà xương sống của cơ sở hạ tầng quan trọng trong các ngành hóa dầu, chế biến thực phẩm, dược phẩm, sản xuất điện và hàng hải. Khả năng chống ăn mòn, chịu được nhiệt độ cao và duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc dưới áp suất khiến chúng không thể thiếu - nhưng cũng đòi hỏi độ chính xác trong quá trình chế tạo.

Precautions for Stainless Steel Pipe Welding and Heat Treatment

Hàn và xử lý nhiệt là hai hoạt động quan trọng nhất trong chế tạo ống thép không gỉ. Được thực hiện chính xác, chúng bảo vệ màng thụ động crom-oxit bảo vệ của hợp kim và các đặc tính cơ học. Được thực thi kém, chúng có thể gây ra các khiếm khuyết về độ nhạy, nứt nóng, hiện tượng giòn pha sigma- hoặc biến dạng kích thước - dẫn đến hỏng hóc sớm, thời gian ngừng hoạt động tốn kém và các mối nguy hiểm về an toàn.

Hướng dẫn này cung cấp tài liệu tham khảo toàn diện, dựa trên dữ liệu-bao gồm việc lựa chọn cấp độ, lựa chọn quy trình hàn, khả năng tương thích của kim loại phụ, kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp, xử lý nhiệt sau hàn (PWHT), ngăn ngừa khuyết tật phổ biến và tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng. Cho dù bạn là kỹ sư hàn có trình độ hay giám đốc sản xuất, các bảng và biện pháp phòng ngừa trong tài liệu này sẽ hỗ trợ các quyết định tốt hơn ở mọi giai đoạn của quy trình chế tạo.

Thông tin chi tiết chính:Biện pháp phòng ngừa hiệu quả nhất khi hàn ống thép không gỉ là chọn đúng loại và kết hợp kim loại phụ trước khi đánh hồ quang đầu tiên.

Thép không gỉ không phải là một vật liệu duy nhất. Đây là một họ hợp kim crom sắt{1}}được phân biệt bởi cấu trúc vi mô, các nguyên tố hợp kim và - phản ứng cực kỳ - của chúng với nhiệt. Chọn đúng loại vật liệu hàn trước khi bắt đầu hàn là quyết định quan trọng nhất mà một kỹ sư có thể thực hiện.

Austenitic (loạt 300):Nhóm hàn phổ biến nhất. Không-từ tính, độ dẻo dai tuyệt vời ở nhiệt độ thấp và khả năng chống ăn mòn cao. Dễ bị mẫn cảm nếu được làm lạnh chậm trong phạm vi 450–850 độ.

Ferritic (sê-ri 400):Từ tính, chống ăn mòn vừa phải, hàm lượng niken thấp hơn giúp giảm chi phí. Sự phát triển của hạt ở vùng ảnh hưởng nhiệt-(HAZ) có thể làm giảm độ dẻo dai.

Martensitic (410, 420, 440):Làm cứng bằng cách xử lý nhiệt. Độ bền cao nhất trong dòng sản phẩm nhưng khả năng chống ăn mòn thấp nhất. Luôn yêu cầu làm nóng trước và PWHT.

Song công (2205, 2507):Cấu trúc vi mô ferit-axtenite hỗn hợp. Độ bền tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn ứng suất clorua-. Cân bằng pha phải được duy trì thông qua đầu vào nhiệt được kiểm soát.

Lượng mưa cứng lại (17-4 PH, 15-5 PH):Được tăng cường bởi sự lão hóa. Hiếm khi được sử dụng trong hệ thống đường ống; cần có chế độ PWHT chuyên biệt.

Bảng 1 tóm tắt các loại ống thép không gỉ được chế tạo thường xuyên nhất và ý nghĩa hàn chính của chúng:

Bảng 1 - Các loại ống thép không gỉ phổ biến và đặc tính hàn chính

Cấp	tối đa C%	% Cr	Ni%	Xem xét hàn chính
304	0.08	18–20	8–10.5	Nguy cơ mẫn cảm ở 450–850 độ
304L	0.03	18–20	8–12	Carbon thấp làm giảm nguy cơ nhạy cảm
316	0.08	16–18	10–14	Bổ sung Mo cải thiện khả năng chống rỗ
316L	0.03	16–18	10–14	Ưu tiên cho môi trường khắc nghiệt
321	0.08	17–19	9–12	Ti đã ổn định; PWHT thường không được yêu cầu
347	0.08	17–19	9–13	Nb đã ổn định; sử dụng phụ ER347
Song công 2205	0.03	22–23	4.5–6.5	Kiểm soát nhiệt đầu vào; PWHT hiếm khi được yêu cầu

Lưu ý quan trọng:Không bao giờ thay thế cấp không-L (ví dụ: 304) bằng cấp L-(304L) trong môi trường làm việc mà PWHT không thể thực hiện được sau khi hàn, trừ khi thiết kế có quy định khác.

Việc lựa chọn quy trình hàn quyết định lượng nhiệt đầu vào, khả năng định vị, năng suất và khả năng xảy ra các khuyết tật trong mối hàn. Ống thép không gỉ thường được nối với nhau bằng các quy trình được mô tả dưới đây. Bảng 2 cung cấp một cái nhìn tổng quan so sánh.

Steel Pipe Welding Process

Bảng 2 - So sánh quy trình hàn ống thép không gỉ

Quá trình	Đầu vào nhiệt	Khí bảo vệ	Rủi ro biến dạng	Ứng dụng tốt nhất
GTAW / TIG	Thấp	Ar hoặc Ar + Anh ấy	Thấp	Ống-thành mỏng, đường dẫn gốc, công việc chính xác
SMAW / MMA	Trung bình	Chất trợ dung-được phủ	Trung bình	Sửa chữa hiện trường, ống-tường nặng, điều kiện địa điểm
GMAW / MIG	Trung bình-Cao	Ar+O2 (1–2%)	Trung bình	Đường ống công nghiệp có thành dày, hiệu suất cao-
FCAW	Cao	lõi thông lượng	Cao	Kết cấu, ngoài trời, nơi việc che chắn hoàn toàn không thực tế
CHÂN	Rất thấp	huyết tương Ar	Rất thấp	Hàn quỹ đạo, ống khoan-nhỏ, môi trường phòng sạch

Hàn GTAW / TIG - Phương pháp ưa thích

Hàn hồ quang vonfram khí (GTAW), thường được gọi là hàn TIG, là tiêu chuẩn vàng cho chế tạo ống thép không gỉ. Đầu vào nhiệt thấp của nó giảm thiểu

Rủi ro nhạy cảm với HAZ và độ chính xác của nó khiến nó trở nên lý tưởng cho việc hàn-gốc trong đó chất lượng mối hàn khó kiểm tra nhất sau khi hoàn thành.

Sử dụng tấm chắn 100% argon cho hầu hết các loại austenit.

Thêm khí heli (lên đến 30%) để tăng độ xuyên thấu trên tường có độ dày trên 6 mm.

Luôn làm sạch lỗ khoan ống (đường kính bên trong) bằng argon trong quá trình hàn-rễ ống để ngăn chặn quá trình oxy hóa. Tốc độ dòng chảy: 10–20 L/phút.

Duy trì góc điện cực ở 70–80 độ so với phương ngang để kiểm soát hướng hồ quang.

SMAW - Tính linh hoạt khi làm việc tại hiện trường

Hàn hồ quang kim loại được che chắn (SMAW) sử dụng các điện cực được phủ và rất-phù hợp với điều kiện ngoài trời hoặc tại địa điểm nơi việc che chắn khí sẽ bị gió phá vỡ. Lựa chọn điện cực là rất quan trọng: luôn khớp phân loại AWS với loại kim loại cơ bản (ví dụ: E316L-16 cho ống 316L).

Giữ các điện cực trong lò nung que ở nhiệt độ 120–150 độ để ngăn chặn sự hấp thụ độ ẩm.

Kéo các điện cực trơn tru - dệt làm tăng nguy cơ đầu vào nhiệt và biến dạng.

Xỉ phải được loại bỏ hoàn toàn giữa các lần chuyền bằng bàn chải dây thép không gỉ.,

Các biện pháp phòng ngừa chung cho tất cả các quy trình

Không bao giờ sử dụng bàn chải dây thép cacbon hoặc đĩa mài trên thép không gỉ - nhiễm sắt sẽ làm tăng rỉ sét.

Kẹp, cố định và thanh đỡ phải sạch và không có thép cacbon.

Giữ tất cả các vật tư tiêu hao (điện cực, dây điện, chất trợ dung) ở nơi khô ráo, kín cho đến khi sử dụng.

Kiểm tra lỗ khoan của ống để tìm cặn nhà máy, dầu hoặc độ ẩm trước khi lắp ráp.

Việc chọn đúng kim loại phụ cũng quan trọng như việc chọn vật liệu cơ bản. Chất độn không phù hợp có thể làm giảm khả năng chống ăn mòn, gây ra hiện tượng nứt nóng hoặc tạo ra cặp điện làm tăng tốc độ ăn mòn trong quá trình sử dụng.

Ba nguyên tắc hướng dẫn được áp dụng:

Phù hợp hoặc hơi quá{0}}hợp kim: Kim loại phụ phải phù hợp hoặc vượt quá hàm lượng hợp kim của kim loại cơ bản.

Số ferrite kiểm soát (FN): Đối với các loại austenit, FN từ 4–10 trong kim loại mối hàn làm giảm đáng kể nguy cơ nứt nóng mà không làm giảm khả năng chống ăn mòn.

Sử dụng chất độn có hàm lượng cacbon thấp (cấp L{1}}): Ngay cả khi hàn kim loại cơ bản cấp-theo tiêu chuẩn (ví dụ: 304), hãy sử dụng chất độn cấp L-(ER308L) để giảm thiểu độ nhạy cảm trong cặn hàn.

Bảng 3 - Hướng dẫn lựa chọn kim loại phụ theo cấp kim loại cơ bản

Kim loại cơ bản	Bộ nạp AWS	Số Ferrite	tối đa C%	Ghi chú
304 / 304L	ER308L	4–10 FN	0.03	Sự lựa chọn phổ biến cho dòng 304; C thấp làm giảm sự nhạy cảm
316 / 316L	ER316L	4–12 FN	0.03	Chất độn vòng bi Mo{0}} phù hợp với khả năng chống ăn mòn của kim loại cơ bản
321	ER321 / ER347	4–8 FN	0.08	Ổn định Ti hoặc Nb được duy trì trong kim loại mối hàn
Song công 2205	ER2209	30–50% ferit	0.03	Chất độn Ni cao hơn phục hồi sự cân bằng austenite/ferite
904L	ER385	0–5FN	0.02	hợp kim-cao; hoàn toàn austenit; crack-làm nóng trước - nhạy cảm

Cảnh báo:Không sử dụng thép cacbon hoặc kim loại phụ không gỉ tiêu chuẩn thay thế cho nhau. Đối với các mối hàn kim loại khác nhau (ví dụ: thép cacbon đến 316L), hãy sử dụng ER309L để cung cấp thành phần đệm phù hợp với cả hai hợp kim.

Quản lý nhiệt độ trước, trong và sau khi hàn là rất quan trọng để bảo toàn cấu trúc vi mô và tính chất của thép không gỉ. Không giống như thép cacbon, hầu hết các loại thép không gỉ austenit không được hưởng lợi từ việc gia nhiệt trước - trên thực tế, việc gia nhiệt trước quá mức sẽ làm tăng nguy cơ nhạy cảm.

Pre-Heat, Interpass Temperature, and Heat Input Control

Làm nóng sơ bộ

Đối với hầu hết các loại thép không gỉ austenit (304, 316, 321, 347), không cần gia nhiệt trước khi nhiệt độ môi trường trên 10 độ. Tuy nhiên, có ngoại lệ tồn tại:

Các loại Martensitic (410, 420): Làm nóng trước ở nhiệt độ 200–300 độ. PWHT là bắt buộc.

Các loại Ferritic (430, 444) có độ dày thành > 6 mm: Gia nhiệt sơ bộ nhẹ ở mức 150–200 độ để giảm sự phát triển của hạt HAZ.

Lớp song công: Không làm nóng trước. Duy trì nhiệt độ môi trường xung quanh; quá trình làm nóng trước quá mức sẽ làm chậm quá trình làm mát và khuyến khích hình thành pha sigma{1}}.

Khi nhiệt độ môi trường xung quanh dưới 10 độ đối với bất kỳ loại nào: Làm ấm đường ống cục bộ đến 25–50 độ để loại bỏ sự ngưng tụ bề mặt.

Nhiệt độ giữa và đầu vào nhiệt

Nhiệt độ giữa các đường hàn là nhiệt độ của đường ống tại mối hàn ngay trước khi bắt đầu đường hàn tiếp theo. Việc vượt quá nhiệt độ giữa các lớp tối đa cho phép HAZ dành nhiều thời gian hơn trong phạm vi nhạy cảm, làm tăng lượng mưa cacbua crom ở các ranh giới hạt.

Bảng 4 - Làm nóng trước, nhiệt độ giữa các lượt và lượng nhiệt đầu vào theo loại thép

Loại thép	Nhiệt độ Interpass tối đa (độ)	Yêu cầu làm nóng trước	Đầu vào nhiệt khuyến nghị
Austenit (304, 316, 321)	150 độ	Không có (môi trường xung quanh OK)	0,5–1,5 kJ/mm (GTAW)
Song công (2205, 2507)	150 độ	Không có - thậm chí có thể thú vị	0,5–2,5 kJ/mm (được kiểm soát)
Ferritic (430, 444)	150 độ	150–200 °C if >6 mm	Thấp; giảm thiểu sự gia tăng HAZ
Mactenxit (410, 420)	300 độ	200–300 độ luôn	Thấp–Trung bình; PWHT cần thiết
Hợp kim Niken (625, 825)	100 độ	Thường không cần thiết	Thấp; tránh pha loãng quá mức

Nhiệt đầu vào (kJ/mm) được tính như sau: Nhiệt đầu vào=(Điện áp × Dòng điện × 60) / (Tốc độ di chuyển tính bằng mm/phút × 1000). Luôn theo dõi và ghi lại giá trị này cho mỗi đường hàn trong quá trình hàn sản xuất.

Lời khuyên thiết thực:Sử dụng nhiệt kế tiếp xúc hoặc bút chì màu nhiệt (Tempilstick) để đo nhiệt độ giữa các lớp ở khoảng cách 25 mm tính từ đường tâm mối hàn.

-Xử lý nhiệt sau mối hàn sẽ điều chỉnh kim loại mối hàn và cấu trúc vi mô HAZ để giảm bớt ứng suất dư, khôi phục khả năng chống ăn mòn hoặc đạt được các tính chất cơ học cần thiết. Cách tiếp cận thay đổi đáng kể theo cấp lớp.

Khi nào cần PWHT?

Bắt buộc: Thép không gỉ Martensitic - luôn được tôi luyện sau khi hàn.

Mã yêu cầu: Bình áp lực và đường ống hoạt động trên nhiệt độ hoặc áp suất nhất định theo ASME B31.3 hoặc ASME Phần VIII.

Khuyến nghị: Các loại Austenitic ở cấu hình có độ bền cao hoặc dịch vụ hóa chất có độ tinh khiết cao-.

Nên tránh: Thép không gỉ kép - PWHT có thể phá hủy sự cân bằng pha ferit- austenite trừ khi thực hiện ủ toàn bộ dung dịch.

Thông số PWHT theo cấp

Bảng 5 - Bài đăng-Các thông số xử lý nhiệt mối hàn theo cấp độ và dịch vụ

Lớp/Ứng dụng	Loại điều trị	Phạm vi nhiệt độ	Thời gian giữ & Phương pháp làm mát
304 / 316 (service >400 độ)	Giải pháp ủ	1010–1120 độ	30 phút/25 mm; làm nguội nước nhanh chóng để ngăn ngừa sự nhạy cảm
304L / 316L (hầu hết dịch vụ)	Giảm căng thẳng (tùy chọn)	400–450 độ	1–2 giờ; không khí mát mẻ. Tránh phạm vi nhạy cảm
Mactenxit (410, 420)	Nhiệt độ sau khi hàn	650–750 độ	1 giờ phút; lò hoặc không khí làm mát chậm
Ferritic (430)	Ủ	750–850 độ	30–60 phút; không khí mát mẻ
Song công 2205	Giải pháp ủ	1020–1100 độ	Tối thiểu 10 phút; dập tắt nhanh chóng. Khôi phục cân bằng pha
Hợp kim 625/825	Ổn định ủ	870–900 độ	1–4 giờ; không khí mát mẻ hoặc lò

Phòng ngừa PWHT quan trọng

Không bao giờ thực hiện xử lý nhiệt-giảm ứng suất trên các loại austenit trong phạm vi nhạy cảm 450–850 độ - điều này sẽ gây ra chứ không ngăn ngừa được tính nhạy cảm ăn mòn giữa các hạt.

Trong quá trình ủ dung dịch, đường ống phải được hỗ trợ đầy đủ để tránh bị võng dưới trọng lượng của chính nó ở nhiệt độ cao.

Heating and cooling rates must be controlled. For heavy-wall pipes (>25 mm), giới hạn tốc độ ở mức 150–200 độ/giờ để tránh sốc nhiệt.

Cặp nhiệt điện phải được gắn trực tiếp vào đường ống chứ không phải vào cấu trúc lò để đảm bảo ghi nhiệt độ chính xác.

Sau khi làm nguội các loại austenit, đường ống phải nguội xuống dưới 300 độ trong vòng 3 phút để ngăn chặn sự tái kết tủa của crom cacbua.

Hiểu nguyên nhân gốc rễ của các khuyết tật mối hàn là cách hiệu quả nhất để ngăn ngừa chúng. Bảng dưới đây liệt kê sáu loại khuyết tật phổ biến nhất trong hàn ống thép không gỉ, cơ chế của chúng cũng như các hành động phòng ngừa và kiểm tra:

Bảng 6 - Các khuyết tật thường gặp của mối hàn thép không gỉ, nguyên nhân gốc rễ và cách phòng ngừa

Khuyết điểm	Nguyên nhân gốc rễ	phòng ngừa	Phát hiện
Nhạy cảm	Làm lạnh chậm 450–850 độ làm cạn kiệt Cr ở ranh giới hạt	Sử dụng hợp kim cấp L{0}} hoặc ổn định; bài viết dập tắt nhanh chóng-ủ	Thử nghiệm ăn mòn ASTM A262
Nứt nóng	Hàm lượng ferit thấp, tạp chất lưu huỳnh/phốt pho	Maintain FN >4; kiểm soát nhiệt đầu vào; sử dụng chất độn sạch	PT / RT / UT
độ xốp	Độ ẩm, dầu hoặc ô nhiễm bề mặt	Làm sạch & tẩy dầu mỡ; điện cực khô; dòng chảy che chắn thích hợp	RT / UT
Giai đoạn ôm ấp Sigma	Phơi sáng kéo dài 600–950 độ (song công/ferit)	Kiểm soát thời gian PWHT; tránh ngâm lâu trong phạm vi này	Thử nghiệm tác động Charpy; độ cứng
Biến dạng / cong vênh	Đầu vào nhiệt cao; sưởi ấm không đều	Tack đều; hàn bước lùi; sử dụng đồ đạc; GTAW	Kiểm tra kích thước
Quá trình oxy hóa / đổi màu	thanh lọc ngược không đủ; ô nhiễm khí quyển	Argon purge ID; maintain >Lưu lượng che chắn 15 L/phút	Thị giác; so sánh biểu đồ màu

Nhạy cảm - Rủi ro nguy hiểm nhất

Nhạy cảm là sự suy giảm crom ở ranh giới hạt do kết tủa crom cacbua (Cr23C6). Nó làm cho thép dễ bị ăn mòn giữa các hạt và nứt ăn mòn do ứng suất-. Rủi ro cao nhất khi:

Hàm lượng cacbon vượt quá 0,03% (tiêu chuẩn-cấp 304 hoặc 316).

Làm mát trong phạm vi 450–850 độ mất nhiều thời gian hơn khoảng 5 phút.

Nhiều lần tăng thời gian tích lũy trong phạm vi nhạy cảm.

Các biện pháp đối phó hiệu quả nhất là sử dụng kim loại cơ bản và chất độn cấp L{0}}hoặc ổn định{1}}, giảm thiểu nhiệt độ giữa các lớp và áp dụng làm mát nhanh sau mối hàn-khi thiết kế cho phép.

Joint Preparation Cleanliness and Back-Purging

Chuẩn bị bề mặt

Sự nhiễm bẩn là nguyên nhân hàng đầu gây ra khuyết tật mối hàn ở thép không gỉ. Lớp oxit crom-thụ động bảo vệ thép không gỉ khỏi bị ăn mòn cũng là nguyên nhân gây ra các vấn đề về chất lượng mối hàn nếu nó không được quản lý đúng cách tại mối nối. Các bước sau đây không thể-thương lượng được:

Tẩy dầu mỡ tất cả các bề mặt mối nối trong phạm vi 50 mm của đường hàn bằng axeton hoặc cồn isopropyl (IPA) trước khi hàn. Chỉ sử dụng vải sạch,{2}}không có xơ.

Loại bỏ vảy cán, sơn và lớp phủ khỏi vùng hàn bằng máy mài thép không gỉ chuyên dụng hoặc đĩa lật. Không bao giờ sử dụng các công cụ đã được sử dụng trước đây trên thép cacbon.

Gia công hoặc mài các góc xiên theo dung sai quy định. Góc xiên tiêu chuẩn: 37,5 độ ± 2,5 độ với mặt gốc 1,5–3 mm.

Kiểm tra các lớp mỏng, đường nối hoặc bề mặt bất thường trong lỗ ống trước khi-lắp.

Quay lại-Thanh lọc - Cần thiết để bảo vệ lỗ khoan

Trong quá trình hàn đường hàn gốc, lỗ bên trong của ống tiếp xúc với vũng hàn. Nếu không có môi trường trơ, mặt sau của mối hàn sẽ bị oxy hóa, tạo thành các oxit nghèo crom{2}}làm suy giảm khả năng chống ăn mòn và tạo ra các điểm tập trung ứng suất.

Sử dụng argon (độ tinh khiết 99,998%) để làm sạch ngược. Nitơ có thể được sử dụng cho các lớp song công.

Đạt mức oxy dưới 50 ppm (lý tưởng nhất là<20 ppm) before striking the arc. Use an inline oxygen analyzer.

Duy trì dòng thanh lọc trong suốt quá trình hàn gốc và hàn nóng.

Sự đổi màu mối hàn có thể chấp nhận được (theo màu): Bạc=xuất sắc; vàng nhạt=chấp nhận được; vàng đậm/nâu=viền; màu xanh lam=không được chấp nhận; đen=từ chối.

Lưu ý chi phí:Quá trình thanh lọc ngược Argon-làm tăng thêm 8–15% chi phí nhân công hàn trên các ống cuộn điển hình - nhưng loại bỏ việc làm lại khỏi quá trình oxy hóa lỗ khoan mà có thể tốn thêm 10 lần để sửa chữa.

Một mối hàn đáp ứng các yêu cầu về hình ảnh và kích thước không nhất thiết phải là một mối hàn có cấu trúc vững chắc. Một chế độ kiểm tra mạnh mẽ sử dụng nhiều phương pháp bổ sung để phát hiện toàn bộ các khuyết tật có thể xảy ra trên các phạm vi bề mặt, dưới bề mặt và thể tích.

Bảng 7 - Phương pháp kiểm tra chất lượng và tiêu chuẩn áp dụng

Phương pháp kiểm tra	Tiêu chuẩn áp dụng	Những gì nó phát hiện
Kiểm tra trực quan (VT)	AWS D1.6 / ASME B31.3	Bề mặt không liên tục, độ xốp, sự đổi màu, lớp lót
Kiểm tra thâm nhập (PT)	ASTM E165 / ASME Giây. Nghệ thuật V. 6	Bề mặt-vỡ các vết nứt, lỗ kim, thiếu sự kết hợp
Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT)	ASTM E94 / ASME Giây. Nghệ thuật V. 2	Độ xốp bên trong, tạp chất, thâm nhập không đầy đủ
Kiểm tra siêu âm (UT)	ASTM E164 / AWS D1.6	Các khuyết tật dưới bề mặt, vết rách dạng tấm, độ dày của tường
Kiểm tra số Ferrite (FN)	Sơ đồ AWS A4.2 / WRC-1992	Cấu trúc vi mô kim loại mối hàn,-khả năng nứt nóng
Kiểm tra ăn mòn giữa các hạt	ASTM A262 Thực hành A/B/E	Nhạy cảm với HAZ và kim loại mối hàn
Kiểm tra độ cứng	ASTM E18 / ASME VIII Phân khu 1	hiệu quả PWHT; chuyển pha không mong muốn

Yêu cầu về tài liệu

Tất cả các mối hàn sản xuất trên đường ống-có áp suất phải được hỗ trợ bởi tài liệu sau, theo ASME B31.3 và các thông số kỹ thuật hiện hành của khách hàng:

Đặc tả quy trình hàn (WPS) - xác định tất cả các biến cần thiết.

Hồ sơ chứng nhận quy trình (PQR) - kết quả kiểm tra hỗ trợ WPS.

Chứng chỉ hiệu suất thợ hàn (WPQ) - cho mỗi thợ hàn, mỗi quy trình, mỗi vị trí.

Bản ghi mối hàn sản xuất - nhật ký nhiệt đầu vào, bản ghi nhiệt độ giữa các lớp, chứng chỉ kim loại phụ.

Biểu đồ PWHT ghi lại - nhiệt độ-thời gian với dữ liệu cặp nhiệt điện.

Báo cáo thử nghiệm vật liệu (MTR) - cho kim loại cơ bản và kim loại phụ.

Mối nguy hiểm khói hàn

Khói hàn bằng thép không gỉ có chứa hợp chất crom hóa trị sáu Cr(VI) và niken oxit, cả hai đều được IARC phân loại là chất gây ung thư ở người. Kiểm soát hiệu quả là bắt buộc:

Hệ thống thông gió xả cục bộ (LEV) thu giữ khói tại nguồn là biện pháp kiểm soát chính.

Đối với những không gian hạn chế hoặc hệ thống thông gió tự nhiên không đủ, hãy sử dụng-mặt nạ phòng độc được cung cấp (NIOSH-đã phê duyệt).

Theo dõi nồng độ Cr(VI) trong không khí. OSHA PEL: 5 ug/m³ (TWA 8 giờ). ACGIH TLV: 0,01 mg/m³.

Nên theo dõi sinh học (crom và niken trong nước tiểu) đối với những người thợ hàn thường xuyên.

An toàn ngâm và thụ động

Sau{0}}tẩy mối hàn bằng hỗn hợp axit flohydric nitric- là phương pháp phổ biến để khôi phục lớp thụ động. Các axit này có tính ăn mòn và độc hại cao:

Đeo găng tay chống axit-(cao su nitrile hoặc butyl), tấm che mặt và tạp dề.

Trung hòa và xử lý đúng cách dung dịch muối chua đã qua sử dụng theo quy định môi trường của địa phương.

Thụ động axit citric (ASTM A380) là giải pháp thay thế an toàn hơn cho các ứng dụng ít quan trọng hơn.

Xác minh cấp độ, số nhiệt và kích thước dựa trên các báo cáo thử nghiệm vật liệu.

Xác nhận WPS được phê duyệt và thợ hàn đủ tiêu chuẩn cho quy trình và vị trí áp dụng.

Tẩy dầu mỡ và làm khô tất cả các bề mặt mối hàn trong phạm vi 50 mm tính từ đường tâm mối hàn.

Xác minh loại kim loại phụ, phân loại AWS và điều kiện bảo quản.

Kiểm tra giấy chứng nhận độ tinh khiết của khí bảo vệ. Argon: tối thiểu 99,998%.

Thiết lập hệ thống{0}}thanh lọc ngược; xác minh hàm lượng oxy < 50 ppm bằng máy phân tích.

Xác nhận kích thước-phù hợp: khe hở chân răng, góc xiên, độ lệch (cao-thấp < 1 mm).

Trong-Danh sách kiểm tra quy trình

Đo và ghi lại nhiệt độ giữa các lần vượt qua trước mỗi lần vượt qua.

Tính toán và ghi lại nhiệt lượng đầu vào cho mỗi lần truyền.

Quét xỉ và oxit giữa các lần chuyền bằng bàn chải dây thép không gỉ.

Giám sát liên tục tốc độ dòng khí bảo vệ.

Kiểm tra trực quan từng lượt trước khi bắt đầu lượt tiếp theo.

Đăng-Danh sách kiểm tra mối hàn

Kiểm tra trực quan đường viền, kích thước và sự đổi màu của mối hàn cuối cùng.

Tiến hành NDE theo kế hoạch kiểm tra (PT, RT, UT theo quy định).

Xác minh chu trình PWHT đã hoàn thành trên mỗi WPS và ghi lại dữ liệu cặp nhiệt điện.

Pickle và thụ động theo đặc điểm kỹ thuật; ghi lại nồng độ hóa chất và thời gian tiếp xúc.

Tiến hành kiểm tra kích thước (đường kính, độ thẳng, độ vuông góc cuối).

Hoàn thành và lưu giữ tất cả các hồ sơ mối hàn trong thời gian lưu giữ cần thiết.

Hàn ống thép không gỉ và xử lý nhiệt đòi hỏi một cách tiếp cận có kỷ luật,{0}}theo kiến thức ở mọi giai đoạn - từ việc lựa chọn cấp độ cho đến kiểm tra cuối cùng. 'Các biện pháp phòng ngừa' được mô tả trong hướng dẫn này không phải là những yêu cầu quan liêu; chúng là các biện pháp kiểm soát kỹ thuật nhằm bảo vệ hiệu suất của hệ thống đường ống đã hoàn thiện, sự an toàn của cơ sở nơi nó vận hành và danh tiếng của nhà chế tạo đã tạo ra nó.

Những điểm chính rút ra từ hướng dẫn này có thể được tóm tắt trong năm nguyên tắc:

Hãy kết hợp loại và chất độn với môi trường sử dụng - cacbon thấp-hoặc loại ổn định cho hầu hết các ứng dụng hàn.

Kiểm soát nhiệt đầu vào và nhiệt độ giữa các đường - phạm vi nhạy cảm (450–850 độ ) là kẻ thù của khả năng chống ăn mòn.

Thanh lọc, làm sạch và bảo vệ sự ô nhiễm và oxy hóa - gây ra nhiều hư hỏng trong mối hàn hơn là kỹ thuật không chính xác.

Áp dụng PWHT chính xác hoặc hoàn toàn không - xử lý nhiệt sai còn tệ hơn là không áp dụng.

Ghi lại mọi thứ - truy xuất nguồn gốc là xương sống của hệ thống chất lượng đáng tin cậy.

Đối với-các yêu cầu kỹ thuật cụ thể của dự án, hỗ trợ lựa chọn cấp độ hoặc tư vấn chế tạo tùy chỉnh, hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi. Chúng tôi cam kết cung cấp không chỉ các sản phẩm thép không gỉ và hợp kim niken có chất lượng-cao nhất mà còn cả chuyên môn kỹ thuật để đảm bảo chúng hoạt động như thiết kế trong suốt thời gian sử dụng.