Tại sao các kỹ sư hàn phải xem xét PWHT trong dịch vụ xút, amin và cacbonat

Khi thiết kế và chế tạo thiết bị hàn dành cho dịch vụ ăn da, amin hoặc cacbonat, các kỹ sư hàn phải nhận ra tầm quan trọng quan trọng của xử lý nhiệt sau hàn (PWHT) để đảm bảo cả tính toàn vẹn và an toàn. Đây là lý do tại sao:

1. Nguy cơ nứt ăn mòn ứng suất

• Môi trường amin, ăn da và cacbonat đều được công nhận vì xu hướng gây nứt ăn mòn ứng suất (SCC) trong thép cacbon và các hợp kim nhạy cảm khác.

• Ứng suất dư từ hàn, đặc biệt là ở các mối nối có thành dày hoặc bị hạn chế, làm tăng đáng kể nguy cơ SCC, có thể dẫn đến hỏng hóc thảm khốc ngay cả sau vài năm.

2. Cơ chế và hiệu quả của PWHT

• PWHT là một quá trình được kiểm soát trong đó vật liệu hàn được làm nóng lại xuống dưới nhiệt độ biến đổi tới hạn thấp hơn và giữ trong một khoảng thời gian nhất định, giúp giảm ứng suất dư, làm tôi các vùng cứng và cải thiện cấu trúc vi mô.

• Bằng cách giảm ứng suất dư và ủ vùng ảnh hưởng nhiệt, PWHT làm giảm tính nhạy cảm với SCC, đứt gãy giòn và nứt do hydro gây ra.

• Trong dịch vụ xút và amin, các tiêu chuẩn công nghiệp khuyến nghị xử lý nhiệt đến khoảng 635±15 ° C (1.175±25 ° F) trong một giờ trên độ dày 25mm, với tối thiểu một giờ.

3. Tiêu chuẩn, Quy tắc và Thực tiễn Ngành

• Các yêu cầu của PWHT thường được bắt buộc trong các quy tắc thiết bị áp suất (ASME Phần VIII, B31.3) khi mối hàn vượt quá độ dày quy định hoặc tiếp xúc với môi trường ăn mòn như vậy, bất kể độ dày.

• NACE SP0472 và API 945 đều nhấn mạnh PWHT cho bất kỳ dịch vụ ăn da hoặc thuốc ăn da nào, làm nổi bật vai trò của nó trong việc ngăn chặn nứt môi trường.

4. Cân nhắc đặc biệt cho từng dịch vụ

• Dịch vụ xút: Nguy cơ xút SCC tăng lên với ứng suất kéo dư. PWHT thường được khuyến nghị cho thép cacbon trong dung dịch ăn da, đặc biệt là khi vượt quá ngưỡng nồng độ và nhiệt độ. Trong một số trường hợp (ví dụ: <2% ăn da), PWHT có thể không được yêu cầu, nhưng trên đó, nó là cần thiết.

• Dịch vụ amin: PWHT thường được coi là phương pháp hiệu quả nhất để ngăn ngừa amin SCC. Nó là bắt buộc đối với dịch vụ giàu amin với CO₂, nhưng ngay cả trong amin nạc (không có CO₂), PWHT được khuyến nghị do các điều kiện không thể đoán trước và ô nhiễm có thể xảy ra.

• Dịch vụ cacbonat: Các cơ chế tương tự thúc đẩy nhu cầu về PWHT, vì ứng suất dư trong môi trường cacbonat cũng có thể thúc đẩy SCC.

5. Các khía cạnh thực tế và lời khuyên thực tế

• Các mã có thể thiết lập các yêu cầu tối thiểu — nhưng các điều kiện dịch vụ (đạp xe, ăn mòn, tải mỏi) có thể đảm bảo PWHT ngay cả khi không được yêu cầu nghiêm ngặt bởi quy tắc.

• Sự giám sát của kỹ sư thiết kế (ví dụ: bỏ qua PWHT trên một đường dây có vẻ rủi ro thấp) có thể dẫn đến hỏng hóc thiết bị sớm tốn kém và nguy hiểm.

Tóm lại: PWHT là một bước quan trọng mà các kỹ sư hàn phải xem xét đối với các cụm hàn trong các dịch vụ xút, amin và cacbonat. Nó không chỉ là nghĩa vụ tuân thủ quy tắc mà còn là một biện pháp bảo vệ tuyến đầu chống lại sự cố sớm và có thể thảm khốc do nứt ăn mòn ứng suất trong môi trường hóa học khắc nghiệt.