چگونه می توان یک لوله تانتالیوم نشتی-به-جوش مهر و موم ورقه لوله را شناسایی و جایگزین کرد؟

یک جوش مهر و موم تانتالیوم نشتی روی یک ورق لوله می تواند کل کارخانه اسید را خاموش کند. این جوش‌های دقیق تحت یک اتمسفر محافظ آرگون ساخته می‌شوند و تعمیر آن مستلزم بازسازی مجدد آن شرایط بکر دقیقاً در کف کارخانه است. در خدمات شیمیایی خورنده، تانتالوم اغلب انتخاب می شود زیرا تقریباً هیچ چیزی به آن حمله شیمیایی نمی کند، اما فلز پس از رسیدن به دمای جوشکاری به آلودگی بسیار حساس می شود.

یک موفقنشتی لوله تانتالیوم تعمیر جوش مهر و موم ورق لولهبنابراین بستگی به تشخیص دقیق نشت، محافظ سخت جوی، و روش های جوشکاری بسیار تخصصی دارد.

چرا جوش های مهر و موم تانتالیوم بسیار حساس هستند؟

تانتالیم در محیط های اسیدی قوی، به ویژه در خدمات اسید هیدروکلریک، اسید سولفوریک و اسید نیتریک، مقاومت در برابر خوردگی استثنایی ارائه می دهد. با این حال، این فلز در حین جوشکاری دارای یک ضعف عمده است: گازهای اتمسفر را در زمان گرم شدن بسیار سریع جذب می کند.

در دمای بالا، تانتالیوم به راحتی جذب می کند:

اکسیژن

نیتروژن

هیدروژن

حتی چند ثانیه قرار گرفتن در معرض هوا در دمای جوش می تواند ناحیه جوش را شکننده کرده و به طور دائم به مواد آسیب برساند.

اهمیت حفاظت کامل از گاز

تانتالیم باید از ابتدا تا خنک شدن در آرگون قرار گیرد-. محافظ نمی تواند به تنهایی در نازل مشعل متوقف شود. قسمت پشتی اتصال نیز باید با گاز پشتیبان بی اثر در طول عملیات سنگ زنی، جوشکاری و خنک سازی محافظت شود.

بدون محافظ مداوم، آلودگی تقریباً بلافاصله رخ می دهد.

مرحله 1: شناسایی دقیق جوش نشتی

اولین کار جداسازی لوله معیوب-به-مفصل صفحه لوله است. از آنجایی که مبدل ها ممکن است حاوی صدها یا هزاران جوش باشند، تعیین محل دقیق نشتی قبل از شروع هر تعمیر ضروری است.

بازرسی نافذ رنگ

یکی از روش های رایج تشخیصی شامل استفاده از یک ماده نافذ رنگ مایع در سطح صفحه لوله است.

فرآیند به طور کلی شامل:

محل جوش را به طور کامل تمیز کنید

استفاده از مایع نافذ

اجازه دادن زمان ماندن برای نفوذ در شکاف ها

حذف نافذ اضافی

درخواست توسعه دهنده

در حال بررسی برای نشانه‌های خونریزی{0}}

ترک ها یا سوراخ های بسیار ریز اغلب به صورت نشانه های رنگی باریک در اطراف محیط جوش قابل مشاهده می شوند.

تست نشت هلیوم

برای حساسیت بالاتر، در صورتی که امکان اعمال فشار جزئی مبدل وجود داشته باشد، ممکن است از آزمایش نشت هلیوم استفاده شود.

یک جریان هلیوم کوچک به سمت لوله وارد می شود در حالی که تجهیزات تشخیص نشت بر ناحیه جوش مشکوک نظارت می کنند. از آنجایی که مولکول های هلیوم بسیار کوچک هستند، نشت های ریز را می توان با دقت عالی ردیابی کرد.

این روش به ویژه برای شناسایی عیوب بسیار ظریفی که ممکن است از نظر بصری قابل مشاهده نباشند مؤثر است.

در یک مناسبنشتی لوله تانتالیوم تعمیر جوش مهر و موم ورق لولهروش، محلی سازی دقیق نشتی از سنگ زنی غیر ضروری یا آسیب به جوش های اطراف جلوگیری می کند.

مرحله 2: آماده سازی و تمیز کردن سطح

هنگامی که جوش نشتی شناسایی شد، منطقه تعمیر باید با دقت آماده شود.

حذف آلودگی

منطقه تعمیر برای حذف:

باقی مانده های اسید

اکسیدها

روغن ها

کلریدها

خاک

آلودگی آهن از ابزار

فقط باید از ابزار تمیز اختصاصی برای کار تانتالیوم استفاده کرد. آلودگی متقاطع{1}}از ذرات فولاد کربنی یا فولاد ضد زنگ می‌تواند مشکلات جدی کیفیت جوش ایجاد کند.

مرحله 3: آسیاب کردن جوش معیوب

سپس فلز جوش معیوب باید با دقت حذف شود.

سنگ زنی کنترل شده تحت پاکسازی آرگون

یک سوراخ کاربید ریز معمولاً برای آسیاب کردن ناحیه جوش معیوب استفاده می‌شود و در عین حال جریان مداوم گاز آرگون با خلوص بالا- در محل کار حفظ می‌شود.

خلوص گاز محافظ باید برابر یا بیشتر از:

99.995% Ar99.995\\%\\ \\mathrm{Ar}99.995% Ar

این پاکسازی از سطوح تانتالیوم تازه در معرض آلودگی در حین سنگ زنی در برابر آلودگی جوی محافظت می کند.

چرا سنگ زنی اتمسفر مهم است

سطوح تانتالیومی که تازه در معرض دید قرار گرفته اند، هنگامی که در حین آسیاب گرم می شوند، از نظر شیمیایی واکنش پذیر می شوند. بدون محافظ بی اثر، ممکن است حتی قبل از شروع جوشکاری، اکسیژن جمع آوری شود.

بنابراین سپر آرگون اهداف متعددی را انجام می دهد:

جلوگیری از اکسیداسیون

کاهش جذب نیتروژن

محدود کردن آلودگی هیدروژنی

حفظ شکل پذیری جوش

آرایش محافظ باید تا حد امکان به هر دو طرف مفصل گسترش یابد.

مرحله 4: دوباره{1}}جوش دادن اتصال لوله

پس از رفع نقص، اتصال لوله به-لوله با استفاده از روش‌های جوشکاری تخصصی تانتالیوم دوباره-جوش داده می‌شود.

Orbital TIG یا Skilled Manual Welding

جوشکاری تعمیر معمولاً با استفاده از موارد زیر انجام می شود:

جوشکاری اتوماتیک TIG مداری

جوشکاری TIG دستی دقیق توسط متخصص واجد شرایط

این یک وظیفه برای یک جوشکار تعمیر و نگهداری عمومی نیست. جوشکاری تانتالیوم نیاز به تجربه با فلزات نسوز واکنش پذیر و کنترل دقیق شرایط محافظ دارد.

محافظت مداوم از آرگون در طول خنک سازی

سپر آرگون باید تا زمانی که جوش تقریباً در زیر سرد شود فعال بماند:

T<200∘CT < 200^\circ\mathrm{C}T<200∘C

حذف زودهنگام گاز محافظ ممکن است امکان آلودگی را فراهم کند در حالی که فلز هنوز بسیار واکنش پذیر است.

هر دو{0}}حفاظ جانبی جلو و{1}}حفاظت پاکسازی پشت{1} در طول این مرحله خنک‌کننده حیاتی هستند.

مرحله 5: بازرسی رنگ جوش و کیفیت سطح

ظاهر جوش نشانی فوری از کیفیت محافظ ارائه می دهد.

ظاهر جوش قابل قبول

یک جوش تانتالیوم به درستی محافظت شده باید ظاهر شود:

نقره ای

متالیک روشن

به رنگ کاهی روشن

این ظواهر نشان دهنده حداقل آلودگی اتمسفر است.

علائم آلودگی

هر یک از رنگ های زیر نشان دهنده اکسیداسیون یا جذب گاز غیرقابل قبول است:

آبی

بنفش تیره

خاکستری

تغییر رنگ گچی

قبل از اینکه مبدل به سرویس بازگردد، فلز جوش آلوده باید به طور کامل حذف شده و دوباره کار شود.

بنابراین بازرسی رنگ هم آرایشی و هم متالورژیکی است.

مرحله 6: تأیید نشت نهایی

پس از اتمام جوشکاری و خنک سازی، تعمیر باید تایید شود.

آزمایش گازهای نافذ یا هلیوم را تکرار کنید

اتصال تعمیر شده معمولاً با استفاده از موارد زیر-دوباره آزمایش می‌شود:

بازرسی نافذ رنگ

تشخیص نشت هلیوم

تست فشار در صورت لزوم

تنها پس از عبور جوش از بازرسی نهایی، باید مبدل برای بازگشت به کار پاکسازی شود.

چرا تعمیرات تانتالیوم نیاز به تخصص متخصص دارد؟

جوشکاری تانتالیوم چندین چالش را که به ندرت در کارهای تعمیر و نگهداری معمولی با آن مواجه می شوند ترکیب می کند.

چالش های منحصر به فرد جوشکاری فلزات راکتیو

عوامل بحرانی عبارتند از:

میانبرهای رویه ای کوچکی که ممکن است در جوشکاری فولاد ضد زنگ تحمل شوند، می توانند تعمیر تانتالیوم را کاملاً به خطر بیندازند.

نتیجه گیری

تعمیر لوله تانتالیوم نشت‌کننده-به-جوش مهر و موم ورق لوله، یک عملیات متالورژیکی بسیار کنترل‌شده است که به تشخیص دقیق نشت، آماده‌سازی بدون آلودگی-و محافظت مداوم از گاز بی‌اثر در طول سنگ‌زنی، جوشکاری و خنک‌کاری نیاز دارد. آزمایش نشت نافذ رنگ و هلیوم ابتدا محل دقیق عیب را مشخص می کند، پس از آن جوش آسیب دیده با دقت برداشته می شود و دوباره تحت حفاظت آرگون با خلوص بالا-جوش می شود.

هنگامی که تعمیر توسط متخصصان واجد شرایط به درستی انجام شود، اتصال را به یکپارچگی اولیه و مقاومت در برابر خوردگی باز می گرداند. در سیستم های فلزی نسوز راکتیو، کیفیت جوش به همان اندازه که به خود تکنیک جوشکاری بستگی دارد، به کنترل اتمسفر بستگی دارد.

با ارزش‌ترین فلزات مقاوم در برابر خوردگی{0}}اغلب بیشترین نظم را در حین اتصال می‌طلبد، جایی که حتی چند ثانیه کنترل نشده می‌تواند عمر کل مبدل را تعیین کند.