Örbygging og málmvinnsluþættir sem hafa áhrif á vetni-Valdu sprungur í LSAW stálröri

1. Yfirlit yfir örbyggingaráhrif

1.1 Weld Metal vs Base Metal Næmni

1.1.1 Grundvallarmunur

Sprungunæmi-af völdum vetnis er talsvert breytilegt milli suðumálms, hita-svæðis og móðurrörshluta. Soðið svæði LSAW-stálpípunnar storknar venjulega í súlulaga korn með miklum losunarþéttleika, en grunnplatan er rúlluð og staðlað áður en hún er mynduð, sem gefur jafnása hreinsaða korn. Þessar byggingarandstæður skapa vetnisgildrusvæði, staðbundnar hörkubreytingar og brotavalsvæði. Við suðurót eða samrunamörk hefur vetni tilhneigingu til að einbeita sér við ósamfellur í smábyggingu, sem stuðlar að brothættum sprungukjarnamyndun fyrr en í grunnmálmi.

1.1.2 Staðbundin breyting á hörku

Harðari örbyggingar eins og martensitic-baínísk undirsvæði innan HAZ hafa meira næmi fyrir HIC samanborið við ferritic svæði. Þegar hörku hækkar yfir mikilvæg viðmiðunarmörk, lækkar atómsamloðunarviðnám verulega þegar það er blandað saman við dreifanlegan vetnisþrýsting. Að stjórna hámarkshörku og tryggja sléttari umskipti í suðulínum er því eitt af aðal málmvinnslumarkmiðunum í vetni-viðkvæmtLSAWsaumar.

1.2 Kornmörk, áfangar og vetnisfanga

1.2.1 Vetnisgildruþróun

Hegðun vetnisfanga er sterklega bundin við landamæragerð, fasainnihald og innri galla. Há-kornamörk sýna sterkari aðskilnaðartilhneigingu, en lág-hyrndur undir-korn halda vetni fyrst og fremst inni í losunarfrumum. Fjöl-leiðslustál sem notað er í LSAW-framleiðslu inniheldur oft ferrít, perlít, bainít eða hert martensít. Hver áfangi sýnir mismunandi gildruorku og dreifingarhraða, sem sameiginlega ræður vetnismismunandi styrkleikafráviki yfir pípuveggþykkt.

1.2.2 Innlimun-Knúnar lagskipt sprungur

Innihald sem ekki er úr-málmi þjóna sem óafturkræfar gildrur sem safna vetni þar til endursamsetningarþrýstingur gass kemur af stað lagskiptingarsprungum. Í iðnaðarsýnum af LSAW plötum geta innfellingar eins og oxíðstrengir eða lengja súlfíðsvæði samsíða mótunarstefnu seinna virkað sem "stigasprungurásir" inni í HAZ.

Tafla 1: Dæmigerð örbygging vs styrkur vetnisgildru

Tafla 2: Tegundir innifalinnar og birtingarmynd sprungna

2. Málmvinnsla-drifnar forvarnir

2.1 Plate-Level Inclusion Control

Stál sem notað er til framleiðslu á OCTG leiðslum er oft brætt og hreinsað með LF eða RH afgasunarferli fyrir spólu eða plötusteypu. Kalsíummeðhöndlun, jafnvægi á Mn/S hlutfalli og full lofttæmi afgasun eru aðal{1}}aðlögunarleiðir sem hafa bein áhrif á endanlega HIC viðnám.

2.2 Weld-Línuörbyggingarfínstilling

2.2.1 Multi-suðukælistjórnun

Stýrt milli-hitastig, kælihraða í meðallagi og HAZ korna-bæling minnkar þéttleika gildru. Langar suðuleiðir af LSAW ættu að forðast staðbundnar slökkviskilyrði sem valda ótempruðum hörðum örbyggingareyjum meðfram lengdarsaumnum.

2.3 Í-línu hitameðferðaráhrif

Vetnisút-bakstur við 200–350 gráður í nokkrar klukkustundir eftir suðu er almennt notaður við framleiðslu á súrvetnisleiðslum. Samræmd hitauppstreymi yfir alla suðulínuna eru mikilvæg þannig að HAZ er bakað stöðugt frekar en að hluta.

3. Seinkuð sprunga og málmvinnslugreiningar

3.1 Hvítur blettur og hálfgerður-klofunarformgerð

„Hvítir blettir“ tákna vetnisaðskilnað og ör-samloðunarsvæði innan frásogskjarna. Þessar hringlaga eða sporöskjulaga myndanir sýna sig sem brotaforvera við síðbúna útbreiðslu. Þegar toghleðsla virkjar samloðun, þjóna hvítir blettir sem upphafspunktar sprungunnar.

3.2 Verkflæði fyrir eftirlit með málmbilun

Iðnaðargreiningar nota oft skipulagða bilanaskoðun: stór-brotaskönnun → ör-gildruformgerð SEM → fasahörkustigull → skimun vetnisinnihalds. Sprungur sem hefjast frá suðurótum eða beint frá innilokun undir yfirborði benda eindregið til málmvinnslu-drifna vetnissprungu.

3.3 Gæðamatsvísar úr málmvinnslu

Endanlegir pípuhlutar fara venjulega í gegnum smábyggingarmyndgreiningu, hörkukortlagningu, vetnishleðsluhermingu og innilokunareinkunn fyrir sendingu. Fyrir vetnis- eða súrgasflutninga LSAW pípu, verður málmvinnslustigið áreiðanlegri spá fyrir líftíma en afrakstursstyrkur einn og sér.

4. Helstu niðurstöður

4.1 Orsakamikil-Keðjustaðfesting

Grundvallardrifurinn er upprunninn frá myndun vetnisgildra í suðumálmi og HAZ örbyggingareyjum, hraðað enn frekar með óafturkræfum innfellingum samsíða mótunarstefnu.

4.2 Iðnaðaráhrif fyrir LSAW vörur

Ör-samkvæmni aðgreiningar, að draga úr innfellingu, sprungu-greiningu á forefni og hitauppstreymi-vetnisútsláttar eru málmvinnslu-áætlanir sem hafa bein áhrif á heilleika rörsins - sem verða sífellt mikilvægari eftir því sem vetnisleiðslur verða almennar.