1. מהן מגבלות היישום של צינורות מרותכים מסוג ASTM A312 Grade 321, ובאילו סביבות קורוזיביות יש להימנע מהם?תשובה: צינורות מרותכים ASTM A312 Grade 321 הם נירוסטה אוסטניטית המכילה טיטניום (Ti: 5×C-0.70%), אשר מתווספת כדי למנוע קורוזיה בין-גרעינית על ידי יצירת טיטניום קרבידים במקום כרום קרבידים. עם זאת, יש להם מגבלות היישום הבאות: 1) עמידות ירודה בפני קורוזיה של חריצים וקורוזיה בסביבות כלורידיות- גבוהות (כגון מים ימיים, מים מלוחים, או מדיה כימית עם תכולת Cl⁻ גבוהה), מכיוון שהם אינם מכילים מוליבדן (בניגוד לדרגה 316). 2) לא מתאים לסביבה של{{14} גבוה יותר של טיטניום, לטמפרטורות גבוהות של{{14}. קרבידים יתפרקו, ויפחיתו את חוזק הצינור ועמידות בפני קורוזיה. 3) עלות גבוהה יותר מדרגות 304 ו-304L, כך שהם לא-חסכוניים עבור יישומים עמידים בפני קורוזיה כללית-. לכן, יש להימנע מצינורות מרותכים דרגה 321 בסביבות ימיות, במפעלים כימיים עם תכולת כלוריד גבוהה ויישומים בטמפרטורה גבוהה מעל 870 מעלות.
2. כיצד ניתן לזהות קורוזיה בין-גרגירית בצינורות מרותכים מסוג ASTM A312 Grade 304L, ואילו אמצעים ניתן לנקוט כדי לתקן צינורות פגומים?תשובה: שיטות נפוצות לאיתור קורוזיה בין-גרגירית בצינורות מרותכים מסוג ASTM A312 Grade 304L כוללות: 1) בדיקת שטראוס: טבלו את דגימת הצינור בתמיסת חומצה חנקתית רותחת למשך תקופה מסוימת, ולאחר מכן מדוד את הירידה במשקל; אם הירידה במשקל חורגת מהתקן, זה מצביע על קורוזיה בין-גרעינית. 2) בדיקת Huey: טבלו את הדגימה בתמיסת חומצה חנקתית רותחת, חזור על הבדיקה במשך מספר מחזורים, ובדוק אם יש קורוזיה. 3) בדיקה אלקטרוכימית: השתמש בשיטות אלקטרוכימיות כדי לזהות את פוטנציאל הקורוזיה והזרם, תוך שיפוט נוכחות של קורוזיה. עבור צינורות עם פגמי קורוזיה בין-גרגיריים, אמצעי התיקון כוללים: 1) שחיקה של האזור הפגום במטחנה עד להסרה מלאה של הקורוזיה, ולאחר מכן -ריתוך מחדש את האזור באמצעות חומרי ריתוך תואמים ופרמטרי ריתוך מתאימים. 2) ביצוע חישול פתרון על האזור המתוקן כדי להחזיר את עמידות בפני קורוזיה ניתנת לאפשרות של קורוזיה{{10} טווח), החלף את קטע הצינור הפגום באחד חדש העומד בתקן.
3. מהם ההרכב הכימי והתכונות המכניות של צינורות מרותכים מסוג ASTM A335 Grade P91, ומהם היישומים העיקריים שלהם?תשובה: צינורות מרותכים ASTM A335 Grade P91 הם פלדת סגסוגת מרטנסיטית-פריטית עם ההרכב הכימי הבא: פחמן (C: 0.08-0.12%), כרום (Cr: 8.0-9.5%), מוליבדן (Mo.{05.8%),{05.8} ואן. (V: 0.18-0.25%), ניוביום (Nb: 0.06-0.10%) וברזל (Fe: איזון). התכונות המכניות שלהם מצוינות: חוזק תפוקה מינימלי של 415 MPa, חוזק מתיחה מינימלי של 585 MPa, וקשיחות טובה בטמפרטורות גבוהות. בשל חוזקם לטמפרטורות גבוהות, עמידות לזחילה ועמידותם בפני קורוזיה, צינורות מרותכים P91 משמשים בעיקר במערכות דוודים בטמפרטורה גבוהה בלחץ גבוה, כגון מחממי-על, מחממים וצינורות קיטור ראשיים בתחנות כוח תרמיות, וכן במפעלים פטרוכימיים בהם טמפרטורת הפעולה היא בין 550-650 מעלות.
4. מדוע חיוני טיפול בחום לצינורות מרותכים מסוג ASTM A335 Grade P22, ומהו תהליך טיפול החום הסטנדרטי?תשובה: טיפול בחום חיוני לצינורות מרותכים מסוג ASTM A335 Grade P22 מכיוון ש-P22 היא סגסוגת פלדה Cr-Mo (Cr: 2.10-2.90%, Mo: 0.87-1.13%), ותהליך הריתוך יגרום לשינויים במבנה המיקרו (כגון היווצרות של שאריות מרטנזיט ומתח גבוהים, בריטניט ומתח גבוה). קשיחות. טיפול בחום יכול לבטל לחץ שיורי, להתאים את המבנה המיקרו ולשפר את התכונות המכניות של הצינור ואת עמידות בפני קורוזיה. תהליך טיפול החום הסטנדרטי עבור צינורות מרותכים P22 כולל: 1) נורמליזציה: לחמם את הצינור ל-890-910 מעלות, להחזיק לזמן מסוים (בהתאם לעובי הדופן), ואז להתקרר באוויר לטמפרטורת החדר. זה מעדן את מבנה התבואה ומשפר את החוזק. 2) טמפרור: מחממים את הצינור ל-620-680 מעלות , החזיקו למשך זמן מספיק, ואז מקררים באוויר או מקררים את התנור. זה מבטל מתח שיורי, מפחית שבירות ומשפר את הקשיחות.
5. מהם אתגרי הריתוך העיקריים של צינורות מרותכים ב-GB/T 9948-2013 15CrMoG, וכיצד להתגבר עליהם?תשובה: GB/T 9948-2013 15צינורות מרותכים ב-CrMoG הם סגסוגת פלדת Cr-Mo (Cr: 1.00-1.50%, Mo: 0.40-0.60%), ואתגרי הריתוך העיקריים שלהם הם: 1) יכולת התקשות גבוהה: התפר הריתוך והחום{14} קשים לצורה{14} מרטנזיט, המוביל לסדקים קרים. 2) מתח שיורי ריתוך: שיפוע הטמפרטורה הגדול במהלך הריתוך גורם ללחץ שיורי גבוה, מה שמגביר את הסיכון לסדקים. 3) יכולת ריתוך לקויה בטמפרטורת החדר: הצינור נוטה להיסדק במהלך הריתוך אם לא מבוצע חימום מוקדם. כדי להתגבר על האתגרים הללו: 1) מחממים את הצינור לפני הריתוך: טמפרטורת החימום המוקדם היא בדרך כלל 150-250 מעלות, מה שמפחית את שיפוע הטמפרטורה ומונע היווצרות מרטנזיט. 2) השתמש באלקטרודות ריתוך מימן נמוכות (כגון E5015-להפחתת תכולת מימן וחוטי מימן מרותכים) סדקים. 3) שליטה בפרמטרים של ריתוך: השתמש בזרם ריתוך קטן, מהירות ריתוך איטית וריתוך רב-שכבתי רב-שכבתי כדי להפחית את כניסת החום ולהימנע מהתחממות יתר. 4) בצע טיפול בחום לאחר הריתוך (טיפוס ב-600-650 מעלות ) כדי למנוע מתח שיורי ולשפר את הקשיחות.
