1. Hidrogén bevezetése hegesztés közben
1.1 Hegesztési fluxus és nedvességszabályozás
Az LSAW hegesztett csövek alakításához használt merülőíves hegesztési eljárás az árnyékolás és a hegesztési fürdő stabilitása érdekében a fluxus lefedettségen alapul. Ha a hegesztési fluxus vagy elektróda elnyeli a környezeti nedvességet -, különösen a fedetlen tárolórészekben -, hidrogén képződik az olvadékmedencében, és diffundálható hidrogénné válik a hegesztési varratban és a HAZ-ban. A nedvességszabályozást jóval a cső kialakulása előtt el kell kezdeni. A hegesztés előtti fluxusszárítás és a hegesztőhorony ipari szennyeződésektől való árnyékolása az első olyan folyamatváltozók közé tartozik, amelyek a HIC-hibákhoz kapcsolódnak.
1.2 Szennyezés forrásai: olaj, víz és kezelési maradék
A külső szennyeződések -, például a daruemelő olajmaradványok, a lemezkezelési nedvesség vagy a nyitott hornyos felületi film - gyakori közvetett hidrogénforrás a hegesztés során. Ezek a hidrogénforrások később hosszirányú hegesztési varratokba diffundálnak.
1.3 Elő-Fűtés és inter-Pass termikus szekvenálás
A nagyobb falvastagságú acéllemezek előmelegítése az LSAW gyártása előtt kettős szerepet tölt be: csökkenti a hűtési sebességet, hogy elkerülje a megkeményedett HAZ szerkezeteket, és lehetővé teszi a hidrogén kidiffundálását a hegesztés során, ahelyett, hogy a varrat gyökerén belül reteszelne. Az inter-pass termikus szekvenálás biztosítja a hő egyenletes megtartását, csökkentve a hidrogénkoncentráció eltérését a hegesztési irányban.
1. táblázat: Hegesztési változó vs hidrogén-hozzájárulás
| Hegesztési változó | Hidrogén-hozzájárulás szintje | Repedési kockázat növekedése | Ellenőrzési módszer |
|---|---|---|---|
| Szárítatlan fluxus | Magas | Nagyon magas | Sütőben 300-350 fokon sütjük |
| Groove olajfilm | Közepes | Magas | Ipari oldószeres tisztítás |
| Alacsony elő{0}}hő | Közepes | Magas | 150–250 fokos elő-melegítés |
| Gyors hűtés | Közvetett | Nagyon magas | Szigetelés hűtés szabályozása |
2. táblázat: Fluxusszárítási paraméterek
| Fluxus állapota | Szárítási hőmérséklet | Száradási idő | Várható hidrogéncsökkentés |
|---|---|---|---|
| Környezeti nedves fluxus | 300 fok | 2–4 h | 80-90%-os csökkenés |
| Cold Winter Storage Flux | 350 fok | 4–6 h | 90% vagy több |
2. Termikus és gyöngygeometriai hatások
2.1 A hegesztési varrat behatolása és a gyökér alakja
2.1.1 Mély behatolás kontra hidrogén-nyomás-csatornázás
A hegesztési varratgyökér egy előnyös hidrogén-akkumulációs hely az LSAW perem hosszanti geometriájában. A túlságosan mély behatolás a hidrogént a felső fúziós vonalak felé tolhatja, míg az elégtelen behatolás feszültségkoncentrációs üregeket képez a gyökereknél. A gyökérmorfológiának egyensúlyban kell lennie a behatolás és a feszültség-átmenet simaságával.
2.1.2 Root Notch Effect
Ha a gyökérgeometria éles bevágáséleket vagy gyöngyös összeomlási zónákat mutat, a feszültség{0}}koncentráció felgyorsítja a hidrogén- által kiváltott rideg gócképződést. Az ipari mintákban előforduló HIC meghibásodások gyakran a gyökérrepedés kiterjedését mutatják, nem pedig a falközépső -repedés eredetét.
2.2 Hűtési gradiens és termikus differenciál
A hidrogén diffúzióképessége hőmérsékletérzékeny. Hűtési gradiensek nagy átmérőbenLSAW csöveka hidegebb varratoknál korábban felfogja a hidrogént. A nagy hegesztési vezetékek szigetelése segít fenntartani a hidrogén egyenletes diffúzióját a végső megszilárdulás előtt.
3. A hegesztési folyamatok által okozott stressz
3.1 Maradék feszültség hosszanti hegesztésből
3.1.1 Szakítófeszültség a varrat iránya mentén
Az LSAW csövek hosszú hegesztési szakaszai irányított húzó-maradékfeszültséget hoznak létre, amely a hosszanti varratokhoz igazodik. A maradék feszültség önmagában elegendő lehet a HIC aktiválásához, ha elérjük a diffúziós hidrogén küszöbértéket.
3.1.2. Többszörös-felhalmozott stressz
Az LSAW csövek gyakran több-menetes hegesztést igényelnek - minden egyes menet felhalmozhatja a feszültséget, és több diffundáló hidrogént csaphat be, ha a termikus szekvenálás, fluxusszárítás vagy az átmenetek közötti hűtési szabályozás nincs szigorúan kezelve.
3.2 A hegesztési feszültséghez hozzáadott alakítófeszültség
A lemezhajlításból származó acél alakítási feszültség és a hosszirányú hegesztési maradékfeszültség gyakran együttesen hoznak létre csúcsfeszültségi zónákat a varratvonalakon - a HIC közös kezdőpontjai az LSAW-láncokban.
4. Ipari folyamatokra vonatkozó ajánlások
4.1 Hidrogéneltávolító oszlophegesztés
Az utolsó hegesztési átmenetet követően a termikus hidrogén-ki-sütés vagy „de-hidrogénezési sütés” jól-dokumentált ipari mérséklési lépés az LSAW hidrogéncsővezetékeknél -, különösen akkor, ha a nagy falvastagság hosszabb hidrogén diffúziós késleltetést eredményez.
4.2 Folyamatvezérlési ellenőrzőlista LSAW hegesztési futtatásokhoz
Az alapvető ipari folyamatok ellenőrző listája a következőket tartalmazza: folyasztószer szárazságának megerősítése → horonytisztítás → elő-hőellenőrzés → inter-átmeneti szigetelés → gyökérgeometria megfelelősége → hegesztési-utáni hidrogénsütés → keménységi gradiens térkép → végső hegesztési képalkotás.
4.3 A folyamatbeállítás gyakorlati eredményei
Számos ipari gyártósoron, ha a fluxusszárazságot, az olaj{0}}filmszennyeződést és a hegesztési-bevágások geometriai problémáit kijavítják, a hasonló hidrogénrepedési hibák drasztikusan csökkennek a csövek végső felülvizsgálatakor.
