مقاومت در برابر آغوش هیدروژن لوله های جوش داده شده X70 چیست؟

من به عنوان تأمین کننده لوله های جوش داده شده X70 ، دست اول شاهد افزایش تقاضا برای این لوله های با کارایی بالا در صنایع مختلف ، از نفت و گاز گرفته تا ساخت و ساز بوده ام. یکی از عوامل مهمی که کیفیت و دوام لوله های جوش داده شده X70 را تعیین می کند ، مقاومت آنها در برابر آغوش هیدروژن است. در این وبلاگ ، من به آنچه در آغوش هیدروژن است ، چگونگی تأثیر آن بر لوله های جوش داده شده X70 ، و آنچه ما برای اطمینان از لوله های ما از مقاومت در برابر هیدروژن عالی برخوردار هستند ، می گذارم.

درک آغوش هیدروژن

آغوش هیدروژن پدیده ای است که اتم های هیدروژن در شبکه فلزی یک ماده نفوذ می کنند و باعث می شود که شکننده و مستعد تر شدن و خرابی باشد. این می تواند در محیط های مختلف ، به ویژه آنهایی که هیدروژن وجود دارد ، مانند تولید نفت و گاز ، پردازش شیمیایی و برخی فرآیندهای الکتروشیمیایی رخ دهد.

هنگامی که یک فلز در معرض هیدروژن قرار می گیرد ، اتم های هیدروژن می توانند در ساختار شبکه پخش شوند. این اتم ها می توانند در مرزهای دانه ، جابجایی یا نقص دیگر در فلز جمع شوند. با افزایش غلظت هیدروژن ، می تواند باعث ایجاد فشارهای داخلی در داخل فلز شود و منجر به کاهش انعطاف پذیری و افزایش احتمال خرابی ناگهانی و فاجعه بار شود.

چرا لوله های جوش داده شده X70 مستعد هستند

لوله های جوش داده شده X70 از فولاد کم آلیاژ (HSLA) با استحکام بالا ساخته شده اند ، که به دلیل نسبت به وزن عالی - به وزن بسیار زیاد در خطوط لوله استفاده می شود. با این حال ، خواصی که فولادهای HSLA را مطلوب می کند ، آنها را نیز مستعد ابتلا به هیدروژن می کند. استحکام بالای فولاد X70 به این معنی است که دارای ریزساختار پیچیده تری با اندازه دانه های کوچکتر و تراکم جابجایی بالاتر است. این ویژگی های ریزساختاری می تواند به عنوان تله ای برای اتم های هیدروژن عمل کند و احتمال ابتلا به آغوش را افزایش می دهد.

علاوه بر این ، فرآیند جوشکاری که برای تولید لوله های جوش داده شده X70 استفاده می شود ، می تواند عوامل دیگری را که در آغوش هیدروژن نقش دارند ، معرفی کند. جوشکاری می تواند تنش های باقیمانده در لوله ایجاد کند و اگر هیدروژن در طی فرآیند جوشکاری یا در محیط خدمات بعدی وجود داشته باشد ، می تواند این فشارها را تشدید کرده و منجر به آغوش شود.

ارزیابی مقاومت در برابر آغوش هیدروژن

روش های مختلفی برای ارزیابی مقاومت در برابر آغوش هیدروژن لوله های جوش داده شده X70 وجود دارد. یک روش متداول ، آزمایش سرعت کرنش آهسته (SSRT) است. در SSRT ، نمونه ای از لوله جوش داده شده در حالی که در معرض یک محیط هیدروژن قرار می گیرد ، در معرض میزان کرنش بسیار کند و ثابت قرار می گیرد. با نظارت بر تغییر شکل و رفتار عدم موفقیت نمونه ، می توانیم حساسیت آن را به آغوش هیدروژن تعیین کنیم.

روش دیگر تست نفوذ هیدروژن الکتروشیمیایی است. این آزمایش میزان انتشار اتم های هیدروژن از طریق فلز را اندازه گیری می کند. میزان نفوذ پایین هیدروژن نشانگر مقاومت در آغوش بهتر هیدروژن است.

ما همچنین با استفاده از تکنیک هایی مانند میکروسکوپ الکترونی الکترونی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) تجزیه و تحلیل ریزساختاری را انجام می دهیم. این روشها به ما امکان می دهد ساختار داخلی لوله جوش داده شده را در سطح میکروسکوپی بررسی کنیم ، هرگونه نقص ناشی از هیدروژن را شناسایی کنیم و درک کنیم که چگونه ریزساختار بر مقاومت در برابر آغوش هیدروژن تأثیر می گذارد.

استراتژی های ما برای تقویت مقاومت در برابر آغوش هیدروژن

به عنوان تأمین کنندهلوله های جوش داده شده X70، ما چندین قدم برای تقویت مقاومت در برابر آغوش هیدروژن محصولات خود برداشته ایم.

ابتدا مواد اولیه را با دقت انتخاب می کنیم. ما از فولاد HSLA با کیفیت بالا با ترکیب شیمیایی کنترل شده چاه منبع می گیریم. عناصری مانند گوگرد ، فسفر و کربن می توانند تأثیر قابل توجهی در آغوش هیدروژن داشته باشند. با نگه داشتن سطح این عناصر در یک محدوده باریک ، می توان حساسیت فولاد را به آغوش کشید.

دوم ، ما روند جوشکاری را بهینه می کنیم. ما از تکنیک های جوشکاری پیشرفته استفاده می کنیم و پارامترهای جوشکاری را کنترل می کنیم تا معرفی هیدروژن در طول جوشکاری را به حداقل برسانیم. به عنوان مثال ، ما از مواد مصرفی کم و هیدروژن استفاده می کنیم و اطمینان حاصل می کنیم که محیط جوشکاری خشک است تا میزان هیدروژن موجود برای جذب توسط فلز جوش را کاهش دهد.

ما همچنین عملیات حرارتی جوش (PWHT) را روی لوله های جوش داده شده X70 انجام می دهیم. PWHT به تسکین تنش های باقیمانده معرفی شده در هنگام جوش کمک می کند و می تواند ریزساختار منطقه جوش را بهبود بخشد و آن را در برابر آغوش هیدروژن مقاوم تر می کند.

کاربردها و اهمیت مقاومت در برابر آغوش هیدروژن

لوله های جوش داده شده X70 برای حمل و نقل گاز طبیعی ، نفت خام و سایر فرآورده های نفتی به طور گسترده در صنعت نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرند. در این برنامه ها ، لوله ها اغلب در معرض سولفید هیدروژن (H₂S) قرار می گیرند - حاوی محیط هایی که می توانند باعث آغوش شدید هیدروژن شوند. اگر لوله ها از مقاومت کافی در آغوش هیدروژن برخوردار نباشند ، می توانند زودرس شکست بخورد و منجر به نشت ، نشت و خطرات قابل توجه ایمنی و محیطی شود.

علاوه بر صنعت نفت و گاز ، لوله های جوش داده شده X70 نیز در ساخت و سازها ، به ویژه در ساختمانها و پل های بالا استفاده می شوند. در این برنامه ها ، لوله ها باید در برابر شرایط مختلف محیطی مقاومت کنند و مقاومت در برابر آغوش هیدروژن برای اطمینان از دوام طولانی مدت و ایمنی ساختارها بسیار مهم است.

مقایسه با انواع دیگر لوله های جوش داده شده

هنگام مقایسه لوله های جوش داده شده x70 با انواع دیگر لوله های جوش داده شده ، مانندلوله های فولادی کربن erwوتلوله های جوش داده شده از جنس استنلس استیلدر مقاومت در برابر آغوش هیدروژن تفاوت هایی وجود دارد.

لوله های فولادی کربن ERW به طور معمول از فولاد کربن با استحکام پایین ساخته می شوند. در حالی که ممکن است در مقایسه با لوله های جوش داده شده X70 به دلیل مقاومت پایین تر و ریزساختار ساده تر ، در معرض آغوش هیدروژن کمتر باشند ، ممکن است آنها همان سطح استحکام و مقاومت در برابر خوردگی را برای کاربردهای فشار زیاد و درجه حرارت بالا نداشته باشند.

از طرف دیگر لوله های جوش داده شده از جنس استنلس استیل ، مقاومت در برابر خوردگی عالی دارند ، اما همچنین می توانند مستعد ابتلا به هیدروژن باشند ، به خصوص در محیط های خاص. وجود کروم در فولاد ضد زنگ می تواند یک لایه اکسید منفعل را تشکیل دهد که از فلز در برابر خوردگی محافظت می کند ، اما همچنین می تواند بر انتشار اتم های هیدروژن موجود در فلز تأثیر بگذارد.

پایان

آغوش هیدروژن یک مسئله مهم برای لوله های جوش داده شده X70 است و اطمینان از مقاومت آنها در برابر این پدیده برای استفاده ایمن و قابل اعتماد آنها در صنایع مختلف ضروری است. ما به عنوان یک تأمین کننده ، ما متعهد هستیم که لوله های جوش داده شده X70 با کیفیت بالا را با مقاومت در آغوش هیدروژن عالی ارائه دهیم. از طریق انتخاب دقیق مواد اولیه ، فرآیندهای جوشکاری بهینه شده و درمان مناسب پس از جوش ، می توانیم لوله هایی تولید کنیم که نیازهای دقیق مشتریان را برآورده کند.

اگر در بازار لوله های جوش داده شده X70 هستید و نگران مقاومت به آغوش هیدروژن هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای یک بحث دقیق با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما می توانند اطلاعات بیشتری در مورد محصولات ما ، عملکرد آنها و چگونگی پاسخگویی به نیازهای خاص شما در اختیار شما قرار دهند. ما مشتاقانه منتظر فرصتی برای همکاری با شما هستیم و بهترین لوله های جوش داده شده - کلاس X70 را در اختیار شما قرار می دهیم.

منابع

• NACE International. "روش استاندارد برای تهیه ، تمیز کردن و محافظت از سیستم های خط لوله که در معرض خوردگی داخلی در صنعت نفت و گاز قرار دارند."
• انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM). "روشهای تست استاندارد برای آزمایش سرعت کرنش آهسته برای ارزیابی حساسیت مواد فلزی به محیط زیست - ترک خوردگی."
• موسسه جوشکاری. "دستورالعمل برای جوشکاری فولادهای بالا - قدرت کم."