כיצד למנוע סדקים בכלי לחץ?

I. בחירת חומרים וניהול - שליטה בסיכון הסדק במקור

1. בחירת חומרים בעלי עמידות מצוינת לסדקים

תעדוף פלדות שוות ערך-נמוכות לפחמן (כגון SA516GR70), בעלות יכולת ריתוך טובה ונטייה נמוכה לפיצוח קור.

בסביבות המכילות חומרים קורוזיביים כגון גופרית וכלור, הימנע משימוש בחומרים רגישים לקורוזיה במתח, כגון נירוסטה אוסטניטית.

בתנאי טמפרטורה-נמוכים, בחר חומרים בעלי קשיחות-בטמפרטורה טובה כדי להבטיח שאנרגיית ההשפעה תעמוד בטמפרטורת התכנון (למשל, יותר מ-27J ב-46 מעלות או יותר).

2. שליטה קפדנית על התוכן של אלמנטים מזיקים

הגבל את תכולת הגופרית והזרחן במתכת הבסיסית ובחומרי הריתוך (בדרך כלל פחות או שווה ל-0.03%~0.04%) כדי למנוע פיצוח חם ושבר שביר.

לשלוט בתכולת הפחמן (בדרך כלל<0.12% in welding wire) to reduce the tendency for crystallization cracking.

3. ייבוש וניקוי חומרי ריתוך

השתמש באלקטרודות ריתוך מימן נמוכות ויבש אותן בקפדנות בהתאם לתקנות כדי למנוע פירוק לחות והחדרת מימן, ולהפחית את הסיכון לסדקים שנגרמו-מימן. נקה את השיפוע ואת שני הצדדים כדי להסיר שמן, חלודה, לחות וזיהומים אחרים, תוך הפחתת מקורות המימן והסיכון לתכלילים של סיגים.

II. אופטימיזציה של תהליך הריתוך - בקרת מתח תרמי ופיזור מימן

1. חימום מוקדם ובקרת טמפרטורה בין מעבר

עבור מיכלי פלדה עבים-בקירות או-גבוהים, יש לחמם מראש (בדרך כלל 150-300 מעלות) כדי להפחית את קצב הקירור, להאט את פיזור המימן ולמנוע פיצוח קר.

שמור על טמפרטורת המעבר מעל טמפרטורת החימום מראש כדי למנוע סדקים מחימום שנגרמו מחימום חוזר של הריתוך.

2. בחירה רציונלית של פרמטרים ורצף ריתוך

שליטה בזרם הריתוך, במתח ובמהירות כדי למנוע כניסת חום מוגזמת המובילה להתגבשות גרגרים או איחוי מספיק.

השתמש בטכניקות ריתוך סימטרי ובטכניקות ריתוך-לגב כדי לפזר מתח ריסון ולהפחית עיוות ריתוך ולחץ שיורי.

הימנע מריתוכים "בצורת-פטריות", שפר את מקדם היווצרות חרוזי הריתוך והפחת את הנטייה לפיצוח התגבשות.

3. לאחר-טיפול בחום לריתוך והסרת מימן לאחר-ריתוך

בצע טיפול בחום שלאחר-ריתוך (למשל, החזקת 200-300 מעלות למשך מספר שעות) כדי להאיץ בריחת מימן ולמנוע פיצוח מושהה.

עבור כלים המועדים לקורוזיה במתח או עשויים מפלדה בעלת חוזק- גבוה, בצע טיפול בחום שלאחר-לחץ ריתוך-(PWHT) כדי להפחית מתח שיורי.

III. עיצוב מבני וניהול מתח - הפחתת ריכוז מתח

1. ייעול עיצוב מבני

הימנע מפינות חדות וחתכים פתאומיים-; לאמץ עיצובי מעבר חלקים כדי להפחית ריכוז מתח מקומי.

שפר סוגי מפרקים, כגון החלפת חרירים בולטות לפירות שטיפה, כדי להפחית אילוצים נוקשים ולמנוע סדקים בחימום חוזר.

2. שליטה במתח הייצור

הסר מתח שיורי הנוצר במהלך עיבוד וריתוך באמצעות טיפול בחום, הצפה של יריות וכו'.

הימנע מעבודה קרה מופרזת כדי למנוע התקשות עבודה והתחלת מיקרו-סדקים.

3. השתמש בפלדה עמידה לקרע למלר

לכלים גדולים ועבים עם דופן-, בחר פלדה דלת גופרית נמוכה במיוחד (S פחות מ- או שווה ל-0.005%) או פלדה בתוספת חומרי שינוי כדי לעדן את גודל הגרגרים, ולשפר את העמידות בפני קריעה למלרית.

IV. מניעה ובקרה במהלך תפעול ותחזוקה - מניעת התפשטות סדקים במהלך השירות

1. שליטה בתנודות בתנאי תפעול

הימנע מהתחלות-התחלות והשבתות תכופות, ושינויים דרסטיים בלחץ ובטמפרטורה כדי להפחית את הסיכון לסדיקת עייפות.

עבור כלי שיט תחת עומסים מתחלפים, ערכו עיצוב עייפות ובחרו חומרים בעלי פלסטיות טובה.

2. מניעת פיצוח קורוזיה במתח (SCC)

בחר חומרים מתאימים, הימנעות מחוסר התאמה של חומרים עם מדיה רגישה (לדוגמה, הימנע משימוש בפלדת אל-חלד אוסטניטית בסביבות מי ים).

שפר את הסביבה הקורוזיבית באמצעות הגנה קתודית, בידוד ציפוי או תוספת של מעכבי קורוזיה.

לשלוט בריכוז ובטמפרטורה של תמיסות אלקליות; טיפול בחום לאחר-ריתוך הוא חובה כאשר חריגה מערכים קריטיים.

3. בדיקה תקופתית וגילוי מוקדם

בצע בדיקות חיצוניות, בדיקות לא-הרסניות ומדידות עובי דופן בהתאם ל"כללים לבדיקה תקופתית של כלי לחץ". התמקד בבדיקת אזורי סיכון גבוהים- כגון ריתוכים, חרירים ואזורי מעבר של מכסי קצה כדי לזהות סדקים ולטפל בהם באופן מיידי.