1. Uvođenje vodonika tokom zavarivanja
1.1 Kontrola toka i vlage zavarivanja
Proces zavarivanja pod vodom koji se koristi u formiranju LSAW zavarenih cijevi oslanja se na pokrivenost fluksom za zaštitu i stabilnost zavarene kupke. Ako fluks ili elektroda za zavarivanje apsorbiraju vlagu okoline -, posebno na nepokrivenim dijelovima skladištenja -, vodonik se formira u bazenu taline i postaje difuzijski vodonik unutar šava i HAZ. Kontrola vlage mora početi mnogo prije formiranja cijevi. Sušenje fluksa prije zavarivanja i zaštita žljeba za zavarivanje od industrijskih zagađivača su među prvim procesnim varijablama povezanim s kvarovima HIC-a.
1.2 Izvori kontaminacije: ulje, voda i ostaci rukovanja
Vanjska kontaminacija -, na primjer, zaostalo ulje za dizalice, vlaga koja rukuje pločama, ili površinski film otvorenih žljebova - je uobičajen indirektni izvor vodonika tokom zavarivanja. Ovi izvori vodika kasnije difundiraju u uzdužne zavarene šavove.
1.3 Pred-Grijanje i među{2}}termičko sekvenciranje
Prethodno-zagrijavanje čeličnih ploča veće debljine stijenke prije proizvodnje LSAW-a ima dvostruku ulogu: snižavanje brzine hlađenja kako bi se izbjeglo gašenje-očvrslih HAZ struktura i omogućavanje vodonika da difundira tokom zavarivanja umjesto da se zaključa unutar korijena šava. Termička sekvenca među{3}}ima osigurava ravnomjerno zadržavanje topline, smanjujući varijaciju koncentracije vodonika u smjeru zavara.
Tabela 1: Varijabla zavarivanja u odnosu na doprinos vodonika
| Variable Variable | Nivo doprinosa vodonika | Povećanje rizika od pukotina | Kontrolni metod |
|---|---|---|---|
| Neosušeni fluks | Visoko | Vrlo visoko | Pečenje u rerni 300-350 stepeni |
| Groove Oil Film | Srednje | Visoko | Industrijsko čišćenje rastvaračem |
| Niska pred{0}}toplina | Srednje | Visoko | Predgrijavanje na 150–250 stepeni |
| Rapid Cooling | Indirektno | Vrlo visoko | Kontrola hlađenja izolacije |
Tabela 2: Preporučeni parametri sušenja fluksom
| Flux Condition | Temperatura sušenja | Vrijeme sušenja | Očekivana redukcija vodonika |
|---|---|---|---|
| Ambient Humid Flux | 300 stepeni | 2–4 h | 80–90% smanjenje |
| Flux za hladno zimsko skladištenje | 350 stepeni | 4–6 h | 90% ili više |
2. Toplotni i geometrijski efekti zrna
2.1 Prodor šava i oblik korijena
2.1.1 Duboka penetracija naspram vodonik-kanalizacije pritiska
Koren zavara je poželjna lokacija akumulacije vodonika u uzdužnoj geometriji LSAW zrna. Previše duboka penetracija može potisnuti vodik do gornjih fuzijskih linija, dok nedovoljna penetracija stvara praznine koncentracije napona u korijenu. Morfologija korijena mora uravnotežiti penetraciju i glatkoću prijelaza napona.
2.1.2 Efekt korijenskog zareza
Ako geometrija korijena pokazuje akutne rubove zareza ili zone kolapsa zrna, koncentracija napona-ubrzava vodonik-indukovanu krhku nukleaciju. HIC kvarovi u industrijskim uzorcima često pokazuju proširenje korijenske pukotine, a ne porijeklo pukotine u sredini{3}}zida.
2.2 Gradijent hlađenja i termički diferencijal
Difuznost vodonika je osjetljiva na temperaturu. Gradijent hlađenja u velikom prečnikuLSAW cijevizarobiti vodonik ranije na hladnijim šavovima. Upravljanje izolacijom velikih{1}}linija zavarivanja pomaže u održavanju ravnomjerne difuzije vodonika prije konačnog skrućivanja.
3. Doprinos naprezanju od zavarivanja
3.1 Preostalo naprezanje od uzdužnog zavarivanja
3.1.1 Vlačni napon duž smjera šava
Dugi zavari na LSAW cijevima stvaraju usmjereno zatezno zaostalo naprezanje usklađeno s uzdužnim šavovima. Sam rezidualni napon može biti dovoljan da se aktivira HIC ako je dostignut prag difuzije vodonika.
3.1.2 Više-akumulirani stres
LSAW cijevi često zahtijevaju više-zavarivanje - svaki prolaz može akumulirati naprezanje i zarobiti više difuzijskog vodonika ako se termičkom sekvencijom, sušenjem fluksa ili kontrolom hlađenja među{2}}ima ne upravlja rigorozno.
3.2 Napon formiranja koji se dodaje naponu zavarivanja
Napon formiranja čelika od savijanja ploče plus uzdužno zaostalo naprezanje šava često zajedno stvaraju zone vršnog zateznog naprezanja na linijama šava - uobičajene početne tačke za HIC u LSAW lancima.
4. Preporuke za industrijske procese
4.1 Uklanjanje vodonika nakon zavarivanja
Termalno ispuštanje vodonika-pečenje, ili "de-pečenje de-hidrogenacijom," nakon završnog prolaza zavarivanja je dobro-dokumentovan korak industrijskog ublažavanja za LSAW vodonik cjevovode - posebno kada velika debljina stijenke dovodi do dužeg kašnjenja difuzije vodonika.
4.2 Kontrolna lista za kontrolu procesa za LSAW zavarivanje
Osnovna kontrolna lista industrijskog procesa uključuje: potvrdu suhoće fluksa → čišćenje žljebova → prije-provjeru topline → međuprolaznu izolaciju → usklađenost geometrije korijena → pečenje vodonikom nakon -zavarivanja → mapu gradijenta tvrdoće → konačno skeniranje slike šava.
4.3 Praktični rezultati prilagođavanja procesa
U mnogim industrijskim proizvodnim linijama, kada se isprave problemi sušenja fluksa,-kontaminacije uljnim filmom i geometrije zavara-zavara, slični defekti vodoničnih pukotina drastično opadaju u konačnim pregledima cijevi.
