الحالة 1: ماذا يحدث عندما تنخفض سرعة التدفق إلى أقل من الحد الأدنى؟
موقع الفشل:خط تبريد مياه البحر على ناقلة مواد كيميائية
السبائك المستخدمة:C71500 (صحيح للتطبيق)
وقت الفشل:8 أشهر
وصف الفشل
شديدتحت -تآكل الرواسبوالحفر في نقاط منخفضة في نظام الأنابيب. كانت المضخة كبيرة الحجم، مما تسبب في قيام المشغلين بخنق الصمام - مما أدى إلى حدوث انقطاع وسرعة تدفق منخفضة (0.5 م/ث).
| المعلمة | قيمة التصميم | قيمة التشغيل الفعلية |
|---|---|---|
| سرعة التدفق | 2.5 – 4.0 m/s | 0.3 – 0.8 m/s |
| درجة حرارة مياه البحر | 25 درجة | 25 درجة |
| حجم الأنابيب | 4″ سي إتش 40 | 4″ سي إتش 40 |
السبب الجذري
تتطلب سبائك النحاس والنيكل الحد الأدنى من التدفق (أكبر من أو يساوي 1.5 م/ث لـ C71500، أكبر من أو يساوي 1.8 م/ث لـ C70600) للحفاظ على الطبقة الواقية.وتحت هذا، تستقر الرواسب،
ويتسارع التآكل الموضعي.
طريقة التجنب
التصميم المناسب لحجم المضخة - لا يعتمد أبدًا على الاختناق للتحكم في السرعة
قم بتركيب خطوط إعادة التدوير عندما لا يمكن تجنب فترات التدفق المنخفض
نظام التدفق بسرعة التصميم الأسبوعية خلال فترات الخمول
بالنسبة لأنابيب النحاس والنيكل ASTM B111 C70600، الحد الأدنى لسرعة مياه البحر هو 1.5 م/ث. بالنسبة لـ C71500، تبلغ 1.2 م/ث. لا تعمل تحت هذه الأرقام.
الحالة 2: كيف يسبب تلوث الأمونيا التشقق؟
موقع الفشل:مصنع الأسمدة تبريد المياه مبادل حراري
السبائك المستخدمة:أنابيب C71500
وقت الفشل:3 أسابيع
وصف الفشل
محببتكسير التآكل الإجهادي (SCC)بالقرب من وصلات الأنابيب الموسعة-إلى-ألواح الأنابيب. تنتشر الشقوق من السطح الخارجي إلى الداخل.
| الميزة المرصودة | مؤشر |
|---|---|
| طريق الصدع | مستقيم، يعبر حدود الحبوب |
| الودائع المحيطة | اللون الأخضر-بقعة زرقاء |
| درجة حرارة التشغيل | 65 درجة |
السبب الجذري
كانت مياه التبريد ملوثة20 جزء في المليون من الأمونيامن تسرب الأسمدة المنبع. يتمتع نيكل النحاس بمقاومة ضعيفة للأمونيا - حتى التركيزات المنخفضة عند درجة حرارة مرتفعة تسبب SCC سريعًا.
طريقة التجنب
مراقبة مياه التبريد لمستوى عمل NH₃ الأسبوعي -: 2 جزء في المليون
استخدم التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ إذا كان التعرض للأمونيا ممكنًا
تركيب نظام إزالة الأمونيا (الكلورة عند نقطة التوقف)
لا تستخدم أبدًا أنابيب النحاس والنيكل ASTM B111 C71500 في أي نظام يمكن أن يكون ملوثًا بالأمونيا. ويشمل ذلك مصانع الأسمدة، وبعض مجاري التكرير، ومياه الصرف الصحي التي تحتوي على اليوريا.
بالنسبة للتطبيقات التي لا تحتوي على-الأمونيا،ASTM B111 C70600 أنابيب النحاس والنيكلله حساسية مماثلة - ولا يعتبر أي من الدرجات مقاومًا للأمونيا-.
الحالة 3: لماذا حدث التآكل-على الرغم من استخدام C71500؟
موقع الفشل:حلقة مياه النار الرئيسية على منصة بحرية
السبائك المستخدمة:C71500 (من المفترض أنه الاختيار الصحيح)
وقت الفشل:14 شهرا
وصف الفشل
شديدحفر على شكل حدوة الحصان-وفقدان المعادن عند كل كوع 90 درجة وأسفل صمامات البوابة المفتوحة جزئيًا.
| موقع | فقدان الجدار (بوصة) | الجدار الأصلي (SCH 40) |
|---|---|---|
| مخرج الكوع | خسارة 0.045 ″ | 0.154″ |
| صمام الجانب المصب | خسارة 0.038 ″ | 0.154″ |
السبب الجذري
رمل محصور (0.5-1.0% بالوزن)من تناول مياه البحر. حتى C71500 - الذي يتعامل عادةً مع ما يصل إلى 6 م/ث في الماء النظيف - يفشل عند وجود الرمال. تم ترك صمام البوابة مفتوحًا بنسبة 70%، مما أدى إلى إنشاء نفاثات موضعية عالية السرعة-.
طريقة التجنب
قم بتركيب المرشحات الرملية أو الأعاصير المائية قبل المبادلات الحرارية
استخدم صمامات كروية ذات منفذ كامل-بدلاً من صمامات البوابة في المياه الرملية
زيادة سمك الجدار بمقدار SCH أو BWG واحد لبدل التآكل
استبدل المرفقين بزاوية 90 درجة بالمرفقين-الطويلين بنصف القطر (5D).
ASTM B111 C71500 copper nickel pipe is erosion-resistant, not erosion-proof. If sand >يوجد 0.2% بالوزن، ويجب تقليل سرعة الخط إلى أقل من أو تساوي 3 م/ث - حتى بالنسبة لـ C71500.
من أجل مياه بحر أنظف،ASTM B111 C70600 أنابيب النحاس والنيكليفشل بشكل أسرع في ظل نفس الظروف الرملية. C71500 هو أهون الشرين، لكنه لا يزال غير مقاوم للرمل.
الحالة 4: ما هو الفشل الجلفاني عند اقترانه بالفولاذ المقاوم للصدأ؟
موقع الفشل:التحديثية لمحطة تحلية المياه مع السبائك المختلطة
السبائك المستخدمة:أنابيب C71500 متصلة بالفولاذ المقاوم للصدأ 316L
وقت الفشل:11 شهرا
وصف الفشل
تآكل موضعي شديد (الجرافيت)على الجانب النحاسي والنيكل، على مسافة 2 بوصة من وصلة الحافة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. لم يظهر الفولاذ المقاوم للصدأ أي ضرر.
| زوج من السبائك | معدل التآكل (مم/سنة) | المعدل الطبيعي |
|---|---|---|
| C71500 وحده | <0.025 mm/yr | - |
| C71500 + 316L (بدون عزل) | 0.31 ملم/ سنة | 12x أعلى |
السبب الجذري
التآكل الجلفاني.الفولاذ المقاوم للصدأ (316L) أكثر نبلاً (كاثوديًا) من C71500. في مياه البحر، يصبح أنبوب النحاس والنيكل هو الأنود ويضحي بنفسه. يكون التأثير أقوى خلال أقطار الأنابيب القليلة الأولى.
طريقة التجنب
استخدم مجموعات العزل (جوانات PTFE + البراغي المطلية) في جميع الوصلات المعدنية المختلفة
حافظ على مسافة لا تقل عن 15 قطر أنبوب بين الوصلات المعدنية المختلفة
إذا لم يكن العزل ممكنا، أضف أنود الزنك المضحي بالقرب من المفصل
عند توصيل أنابيب النحاس والنيكل ASTM B111 C71500 بالفولاذ المقاوم للصدأ، يجب عزلها. الاعتماد على مقاومة التآكل المتأصلة في النيكل النحاسي لا يكفي.
لASTM B111 C70600 أنابيب النحاس والنيكل, القوة الدافعة الكلفانية متشابهة - وكلاهما يحتاج إلى العزل من الاستانلس أو التيتانيوم.
الحالة 5: كيف تؤدي عيوب اللحام إلى الفشل المبكر؟
موقع الفشل:تحديث نظام تبريد مياه البحر على متن السفن
السبائك المستخدمة:C71500 (أنبوب جديد ملحوم بـ C70600 الموجود)
وقت الفشل:6 أسابيع بعد التكليف
وصف الفشل
من خلال-تشقق الجدرانبالضبط في المنطقة-المتأثرة بالحرارة (HAZ) من اللحام، وليس في المعدن الأساسي. نشأت الشقوق في القطر الداخلي (جانب الماء).
| تفاصيل اللحام | مواصفة | فِعلي |
|---|---|---|
| حشو معدني | RN-67 (70/30 نحاس-ني) | ERCuNi (65/30) - مقبول ولكن بدون حماية |
| تطهير الظهر | 100% أرجون | الهواء (بدون تطهير) |
| درجة حرارة البينية | <150°C | >250 درجة |
السبب الجذري
الأكسدة أثناء اللحام.بدون تطهير الأرجون الخلفي، شكل الجدار الداخلي طبقة سميكة وهشة من أكسيد النحاس. تحت التحميل الحراري الدوري (30 درجة إلى 65 درجة)، تصدع الأكسيد وانتشر في المعدن الأساسي.
طريقة التجنب
استخدم دائمًا تطهير الأرجون الخلفي لجميع عمليات لحام النحاس والنيكل
التحكم في درجة حرارة الممر الداخلي - أقل من 150 درجة لـ C71500
استخدم حشو RN-67 فقط؛ لا تستخدم أبدًا حشوات برونز السيليكون أو النحاس النقي
قم بإجراء فحص اختراق الصبغة (DPI) على جميع اللحامات-الكاملة الاختراق
سوف يستمر أنبوب النيكل النحاسي ASTM B111 C71500 الملحوم بشكل صحيح في عمر المعدات التي يخدمها. سوف تفشل قطعة ملحومة بشكل غير صحيح في غضون أشهر.
للحامASTM B111 C70600 أنابيب النحاس والنيكل، تنطبق نفس القواعد - التطهير الخلفي غير-قابل للتفاوض.
التعليمات
س1: ما هو السبب الأول للفشل المبكر في أنابيب النحاس والنيكل؟
انخفاض سرعة التدفق أو الظروف الراكدة.يرجع أكثر من نصف حالات فشل الحقل إلى التآكل تحت الترسبات الناتج عن الترسيب، وليس السبيكة نفسها.
Q2: هل يمكن أن تفشل أنابيب النيكل النحاسية ASTM B111 C71500 من التنقر؟
نعم، ولكن فقط في حالة تلف الطبقة الواقية.يحدث هذا أثناء التدفق المنخفض أو الرمال العالية أو الاتصال بالبكتيريا المختزلة (SRB). حفر C71500 أقل من
C70600، ولكن لا أحد في مأمن.
س3: كيف يمكنني معرفة ما إذا كان أنبوب C70600 الحالي الخاص بي على وشك الفشل؟
رسم خرائط سمك بالموجات فوق الصوتية كل سنتين.ابحث عن ترقق الجدار أقل من 70% من الاسمي. وأيضًا، أي بقع خضراء "باكية" من الخارج تشير إلى وجود-حفر في الجدار.
س4: هل الكلورة تسبب الفشل؟
لا، يتحمل النيكل النحاسي 0.5-1 جزء في المليون من الكلور المتبقي جيدًا.في الواقع، تمنع الكلورة الحشف الحيوي. أعلى من 3 جزء في المليون، يمكن أن يحدث تآكل عام متسارع - ولكن هذا نادر في أنظمة مياه البحر.
س5: ما هو الخطأ الأكثر شيوعاً في الإصلاح الميداني؟
استخدام مشابك التصحيح المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L مباشرة على أنابيب النحاس والنيكل.يؤدي هذا إلى إنشاء خلية كلفانية تدمر الأنبوب الموجود أسفل المشبك في غضون أشهر. استخدم مشابك تصحيح النحاس والنيكل أو عزلها.
س 6: هل يمكنني استخدام أنابيب النيكل النحاسية ASTM B111 C70600 في نفس النظام الفاشل بعد الترقية؟
فقط إذا قمت بإصلاح السبب الجذري أولاً.C70600 أقل تسامحًا من C71500. لا تقم مطلقًا بالرجوع إلى الإصدار السابق من C71500 إلى C70600 بعد الفشل - فسوف تحصل على فشل متكرر بشكل أسرع.
س7: هل المعالجة الحرارية تمنع SCC؟
لا للأمونيا SCC.التلدين لتخفيف الإجهاد (550-650 درجة) يقلل من الإجهاد المتبقي ولكنه لا يجعل الأمونيا C71500 - مقاومة. الحل الوحيد هو تغيير السبائك.
س8: كيف يمكنني التحقق من التآكل المبكر-؟
اختبار الموجات فوق الصوتية الدوارة الداخلية (IRU) أو اختبار التيار الدوامي.تكتشف هذه الطرق فقدان الجدار قبل حدوث التسريبات. قم بذلك سنويًا-لخطوط السرعة العالية.
س9: ما هو العمر المتوقع لمادة C71500 المطبقة بشكل صحيح في مياه البحر؟
20-40 سنة.تحتوي العديد من السفن على أنابيب C71500 أصلية بعد 30 عامًا. تعود حالات الفشل دائمًا إلى أخطاء التصميم أو التشغيل، وليس السبيكة.
س10: إذا كان لدي بالفعل عطل مع C70600، فهل يجب أن أتحول إلى C71500؟
نعم، ولكن فقط إذا كان السبب الجذري هو السرعة أو التآكل.بالنسبة لأعطال الأمونيا أو الجلفانية، سوف يفشل C71500 بنفس السرعة. قم بإصلاح حالة النظام أولاً، ثم قم بالترقية.
