عيوب اللحام ومنع الأنابيب الفولاذية السلسة في التطبيقات الخاصة

عيوب اللحام ومنع الأنابيب الفولاذية السلسة في التطبيقات الخاصة

يتطلب لحام أنابيب الصلب السلسة في تطبيقات خاصة - مثل البيئات ذات الضغط العالي أو درجات الحرارة العالية أو البيئات المتآكلة - مراقبة صارمة على جودة اللحام لضمان السلامة والمتانة والأداء. يمكن لعيوب اللحام أن تعرض سلامة الأنابيب للخطر ، مما يؤدي إلى تسرب أو فشل أو حوادث كارثية. فهم عيوب اللحام الشائعة وطرق الوقاية الفعالة أمر حاسم.

عيوب اللحام الشائعة

الكراك

أنواع: الشقوق الساخنة (الشقوق التصلب) ، الشقوق الباردة (الناجمة عن الهيدروجين) ، وشقوق إعادة التدفئة.

الأسباب: معدلات التبريد السريعة ، والتلوث بالهيدروجين ، والضغوط المتبقية العالية ، وتكوين معدن اللحام غير الصحيح ، أو التسخين المسبق / المعالجة الحرارية غير الصحيحة بعد اللحام (PWHT).

تأثير: يقلل من القوة الميكانيكية ، ويعزز الفشل تحت الإجهاد.

المسامية

الأسباب: احتجاز الغازات مثل الهيدروجين أو الأكسجين أو النيتروجين بسبب عدم كفاية غاز الدرع أو المعادن القاعدة أو الحشو الملوثة أو الرطوبة على السطح.

التأثير: يضعف لحام الخرزة ، ويزيد من عرضة للتآكل.

الاندماج والاختراق غير الكامل

الأسباب: معايير لحام غير صحيحة ، أو إعداد مفصل غير صحيح ، أو زاوية كهربائية غير صحيحة.

تأثير: يخلق نقاط ضعف عرضة للتصدق والتسريبات.

التخفيض والتداخل

Undercut: أذوب الأخدود في المعدن الأساسي المجاور لحرزة اللحام.

التداخل: المعادن اللحام الزائد المتداول على سطح المعدن الأساسي دون الاندماج.

الأسباب: التيار اللحام المفرط، تقنية ضعيفة، أو سرعة السفر غير الصحيحة.

التأثير: مركزات الإجهاد التي يمكن أن تبدأ الشقوق.

التشوه والتوترات المتبقية

يسببها التدفئة والتبريد غير المتساوية ، مما يؤدي إلى تشويه أو عدم دقة الأبعاد.

طرق الوقاية

التسخين المسبق المناسب والمعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) التسخين المسبق يبطئ معدلات التبريد ويساعد على تقليل محتوى الهيدروجين في منطقة اللحام ، مما يمنع التشقق البارد. PWHT يخفف من الضغوط المتبقية ويعيد صلابة.

استخدام مواد الحشو المناسبة وغازات الدرع اختيار معادن الحشو المتوافقة مع سبيكة مناسبة واستخدام غازات الدرع الكافية تمنع التلوث والمسامة.

مواصفات إجراءات اللحام (WPS) واللحامين المؤهلين من الضروري اتباع WPS المعتمدة التي تحدد معايير مثل التيار والجهد وسرعة السفر ودرجة الحرارة بين المرور. يجب أن يكون اللحامين مؤهلين وتدريبين على درجات الأنابيب والتطبيقات المحددة.

النظافة وإعداد السطحالتنظيف الشامل للمواد الأساسية لإزالة الصدأ والزيت والرطوبة والملوثات الأخرى أمر بالغ الأهمية لتجنب المسامية وإدراج الصخرة.

بيئة لحام مسيطرة تساعد الحماية من الرياح والرطوبة والملوثات أثناء اللحام على الحفاظ على جودة اللحام ، خاصة في التطبيقات الخارجية أو الميدانية.

التفتيش والاختباراستخدام طرق الاختبار غير المدمر (NDT) مثل الاختبار الإشعاعي (RT) ، واختبار الموجات فوق الصوتية (UT) ، واختبار الجسيمات المغناطيسية (MT) ، واختبار اختراق الصبغة (PT) للكشف عن العيوب في وقت مبكر.

تقنيات تخفيف الإجهاد والاعتبارات التصميمية استخدام تقنيات اللحام المتوازنة أو الخلفية يمكن أن تقلل من التشوه. التصميم المشترك الصحيح يقلل من تركيز الإجهاد ويحسن جودة اللحام.

استنتاج

تشكل عيوب اللحام في أنابيب الصلب السلسة للتطبيقات الخاصة مخاطر كبيرة ولكن يمكن إدارة فعالة مع الإجراءات المناسبة والمواد والموظفين المهرة ومراقبة الجودة. يضمن الوقاية الاستباقية والكشف في الوقت المناسب سلامة أنظمة الأنابيب وأدائها وطول عمرها في ظروف صعبة.

المراجع:

قانون الغلايات والأوعية الضغطية ASME القسم التاسع - مؤهلات اللحام واللحام

API 1104 - لحام خطوط الأنابيب والمرافق ذات الصلة

AWS D10.9 - مواصفات لحام أنابيب الصلب

NACE MR0175/ISO 15156 - مواد للاستخدام في بيئات تحتوي على H2S في إنتاج النفط والغاز

دليل ASM ، المجلد 6 - اللحام واللحام واللحام