كيفية منع الشقوق في أوعية الضغط؟

I. اختيار المواد وإدارتها - التحكم في مخاطر التشقق عند المصدر

1. اختيار المواد ذات المقاومة الممتازة للتشقق

قم بإعطاء الأولوية للفولاذ منخفض الكربون-المكافئ (مثل SA516GR70)، والذي يتمتع بقابلية لحام جيدة وقابلية منخفضة للتشقق على البارد.

بالنسبة للبيئات التي تحتوي على وسائط مسببة للتآكل مثل الكبريت والكلور، تجنب استخدام المواد الحساسة للتآكل الإجهادي، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.

في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة-، حدد المواد ذات المتانة الجيدة عند درجات الحرارة المنخفضة-لضمان توافق طاقة التأثير مع درجة حرارة التصميم (على سبيل المثال، أكبر من أو يساوي 27J عند -46 درجة ).

2. فرض رقابة صارمة على محتوى العناصر الضارة

الحد من محتوى الكبريت والفوسفور في المعدن الأساسي ومواد اللحام (بشكل عام أقل من أو يساوي 0.03٪ ~ 0.04٪) لمنع التشقق الساخن والكسر الهش.

السيطرة على محتوى الكربون (بشكل عام<0.12% in welding wire) to reduce the tendency for crystallization cracking.

3. تجفيف وتنظيف مواد اللحام

استخدم أقطاب لحام منخفضة الهيدروجين-وجففها بدقة وفقًا للوائح لمنع تحلل الرطوبة وإدخال الهيدروجين، مما يقلل من خطر التشقق الناجم عن الهيدروجين-. قم بتنظيف الشطبة والجانبين لإزالة الزيت والصدأ والرطوبة والشوائب الأخرى، مما يقلل من مصادر الهيدروجين وخطر شوائب الخبث.

ثانيا. تحسين عملية اللحام – التحكم في الإجهاد الحراري وانتشار الهيدروجين

1. التسخين والتحكم في درجة الحرارة البينية

بالنسبة للحاويات-الصلبة السميكة أو عالية القوة-، قم بالتسخين المسبق (عادةً من 150 إلى 300 درجة ) لتقليل معدل التبريد، وإبطاء انتشار الهيدروجين، ومنع التشقق البارد.

حافظ على درجة حرارة الممرات البينية أعلى من درجة حرارة التسخين المسبق لتجنب إعادة تسخين الشقوق الناتجة عن التسخين المتكرر للحام.

2. الاختيار العقلاني لمعلمات اللحام وتسلسله

التحكم في تيار اللحام والجهد والسرعة لتجنب إدخال الحرارة الزائدة مما يؤدي إلى خشونة الحبوب أو الانصهار غير الكافي.

استخدم تقنيات اللحام المتناظر واللحام الخلفي-لتشتيت إجهاد التقييد وتقليل تشوه اللحام والإجهاد المتبقي.

تجنب اللحامات "على شكل الفطر"، وحسّن معامل تكوين خرزات اللحام، وقلل من ميل التشقق البلوري.

3. ما بعد-المعالجة الحرارية للحام وما بعد-إزالة الهيدروجين من اللحام

قم بإجراء المعالجة الحرارية-لمرحلة ما بعد اللحام (على سبيل المثال، الاحتفاظ بدرجة حرارة 200-300 درجة لعدة ساعات) لتسريع هروب الهيدروجين ومنع التشقق المتأخر.

بالنسبة للسفن المعرضة للتآكل الناتج عن الإجهاد أو المصنوعة من الفولاذ-عالي القوة، قم بتنفيذ-إجهاد اللحام-تخفيف المعالجة الحرارية (PWHT) لتقليل الإجهاد المتبقي.

ثالثا. التصميم الهيكلي وإدارة الإجهاد – تقليل تركيز الإجهاد

1. تحسين التصميم الهيكلي

تجنب الزوايا الحادة والمقاطع العرضية-المفاجئة؛ اعتماد تصاميم انتقالية سلسة لتقليل تركيز الإجهاد الموضعي.

تحسين أنواع الوصلات، مثل تغيير الفوهات البارزة إلى فوهات متدفقة، لتقليل القيود الصارمة ومنع التشقق الناتج عن إعادة التسخين.

2. التحكم في الإجهاد المتبقي في التصنيع

القضاء على الإجهاد المتبقي المتولد أثناء التصنيع واللحام من خلال المعالجة الحرارية، والتقطيع بالرصاص، وما إلى ذلك.

تجنب العمل البارد المفرط لمنع تصلب العمل وبدء الشقوق الصغيرة.

3. استخدم الفولاذ المقاوم للتمزق الصفائحي

بالنسبة للأوعية الكبيرة ذات الجدران السميكة-، حدد الفولاذ-الذي يحتوي على نسبة كبريت منخفضة جدًا (S أقل من أو يساوي 0.005%) أو الفولاذ مع إضافة تعديلات لتحسين حجم الحبيبات وتحسين مقاومة التمزق الصفائحي.

رابعا. الوقاية والتحكم أثناء التشغيل والصيانة – منع انتشار التشققات أثناء الخدمة

1. التحكم في التقلبات في ظروف التشغيل

تجنب عمليات التشغيل وإيقاف التشغيل- المتكررة، والتغيرات الجذرية في الضغط ودرجة الحرارة لتقليل خطر تشقق الكلال.

بالنسبة للسفن التي تخضع لأحمال متناوبة، قم بإجراء تصميم الكلال واختيار المواد ذات اللدونة الجيدة.

2. منع التشقق الناتج عن التآكل الناتج عن الإجهاد (SCC)

حدد المواد المناسبة، وتجنب عدم توافق المواد مع الوسائط الحساسة (على سبيل المثال، تجنب استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في بيئات مياه البحر).

تحسين البيئة المسببة للتآكل من خلال الحماية الكاثودية، أو عزل الطلاء، أو إضافة مثبطات التآكل.

التحكم في تركيز ودرجة حرارة المحاليل القلوية. تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام-إلزامية عند تجاوز القيم الحرجة.

3. الفحص الدوري والكشف المبكر

قم بإجراء عمليات الفحص الخارجي والاختبارات غير المدمرة وقياسات سمك الجدار وفقًا لـ "قواعد الفحص الدوري لأوعية الضغط". ركز على فحص المناطق-عالية الخطورة مثل اللحامات والفوهات والمناطق الانتقالية للأغطية الطرفية لاكتشاف الشقوق الصغيرة ومعالجتها على الفور.