Lukisan sejuk, gelek sejuk, gelek sejuk, lenturan sejuk, pengembangan sejuk dan pusingan sejuk adalah semua kaedah pemprosesan biasa untuk pembuatan paip keluli tahan karat atau paip keluli tahan haba untuk penukar haba, dsb. menggunakan paip keluli lancar/dikimpal keluli tahan karat. Keplastikan keluli tahan karat yang sangat baik, terutamanya keluli tahan karat austenit, menjadikan kerja sejuk (CW) di atas secara amnya mudah dicapai; bagaimanapun, semua kerja sejuk ini, seperti kimpalan, pasti akan merosakkan prestasi paip keluli tahan karat, terutamanya rintangan kakisan atau rintangan haba. Menghapuskan, mengurangkan atau mengawal kerosakan sedemikian sentiasa menjadi tumpuan perhatian dalam pembuatan dan pemprosesan seterusnya paip keluli tahan karat. Penyelesaian akhir atau rawatan haba penyepuhlindapan sebelum penghantaran adalah cara paling berkesan untuk menghapuskan kesan berbahaya kerja sejuk di atas. Walau bagaimanapun, kaedah ini, dalam satu tangan, memerlukan pemanasan suhu tinggi dan rawatan penjerukan, yang akan meningkatkan kos pembuatan dan kitaran pengeluaran dengan ketara. Selain itu, terdapat juga masalah seperti pelepasan, rawatan, dan penilaian sisa gas dan air buangan seperti kabus asid. Oleh itu, beberapa pengeluar meninggalkan proses ini untuk mengurangkan kos atau memenuhi tarikh akhir. Sesetengah pengguna membeli produk sedemikian untuk menjimatkan wang, yang sangat tidak bijak dan tidak menguntungkan. Sebaliknya, mungkin sukar untuk melaksanakan proses ini untuk produk atau syarat aplikasi tertentu. Oleh itu, mengawal tahap kerja sejuk (ubah bentuk kerja sejuk) dan melakukan penyepuhlindapan pelepasan tekanan suhu rendah tempatan telah menjadi dua cara praktikal lain untuk mengurangkan atau mengawal kesan berbahayanya, tetapi syarat penggunaannya, termasuk perbezaan jenis keluli, masih menjadi kontroversi.
1. Kerosakan dan penghapusan kerja sejuk pada prestasi paip keluli tahan karat
1.1 Kerosakan prestasi paip keluli tahan karat dengan kerja sejuk yang dicapai oleh ubah bentuk plastik pada suhu bilik akan menyebabkan pengerasan kerja sejuk, iaitu kekerasan dan kekuatan bahan meningkat, dan keplastikan asal bahan hilang sebahagian atau sepenuhnya, dan ia pasti akan merosakkan rintangan kakisan atau rintangan haba bahan.
1.2 Kaedah untuk menghapuskan kerosakan
Rawatan haba penyelesaian akhir bagi paip keluli tahan karat austenit dan dupleks sebelum penghantaran, dan rawatan haba penyepuhlindapan akhir bagi paip keluli tahan karat ferit sebelum penghantaran, semuanya bertujuan untuk menghapuskan kerosakan prestasi yang disebabkan oleh kerja sejuk dan kimpalan dan kerja panas lain yang dinyatakan di atas. Inilah sebabnya mengapa piawaian paip keluli tahan karat di kebanyakan negara, terutamanya piawaian paip keluli tahan karat bersatu Eropah, menetapkan bahawa semua paip lancar keluli tahan karat mesti dibekalkan dalam larutan pepejal atau keadaan anil. Pengguna domestik telah melaporkan bahawa paip lancar keluli tahan karat austenit 316L didapati mempunyai kakisan pitting sebaik sahaja ia direndam dalam air laut (316L bukanlah bahan yang sesuai untuk kakisan air laut atau rendaman, tetapi tidak biasa untuk mencari kakisan pitting selepas satu perendaman). Rawatan penyelesaian akhir atau rawatan yang tidak mencukupi mungkin merupakan "produk murah". Penyelesaian akhir atau rawatan haba penyepuhlindapan adalah proses yang sangat penting dan sangat diperlukan dalam pembuatan paip lancar keluli tahan karat.
2. Lenturan sejuk dan rawatan haba melegakan tekanan paip keluli tahan karat
Lenturan sejuk ialah kaedah pemprosesan sejuk biasa untuk paip keluli tahan karat, yang boleh disiapkan oleh pengeluar paip keluli, pengguna, atau pengeluar pemasangan paip profesional. Sama ada melakukan rawatan haba melegakan tekanan selepas pembengkokan sejuk atau tidak dan cara melakukan rawatan haba sering menjadi titik pertengkaran antara pengeluar atau pengguna dalam pesanan. Isu ini telah ditetapkan dalam piawaian saluran paip asing, tetapi sememangnya terdapat beberapa perkara yang patut dibincangkan.
2.1 Rawatan haba lenturan sejuk dan melegakan tekanan paip keluli tahan karat
Lenturan sejuk ialah kaedah pemprosesan sejuk biasa untuk paip keluli tahan karat, yang boleh disiapkan oleh pengeluar paip keluli, pengguna, atau pengeluar pemasangan paip profesional. Sama ada melakukan rawatan haba melegakan tekanan selepas pembengkokan sejuk atau tidak dan cara melakukan rawatan haba sering menjadi titik pertengkaran antara pengeluar atau pengguna dalam pesanan. Isu ini telah ditetapkan dalam piawaian saluran paip asing, tetapi sememangnya terdapat beberapa perkara yang patut dibincangkan.
2.2 Untuk aplikasi yang menahan beban kitaran atau persekitaran kakisan tegasan
Mengenai aplikasi yang menahan beban kitaran atau persekitaran kakisan tekanan, peraturan piawaian Eropah dan Amerika sedikit berbeza. Piawaian Amerika menetapkan bahawa untuk bahan dengan keperluan ujian impak, pelepasan tekanan atau rawatan larutan pepejal harus dilakukan apabila pemanjangan gentian yang dikira maksimum ialah 5% selepas dibengkokkan atau apabila terdapat keperluan lain. Tiub berbentuk U yang digunakan dalam penukar haba seperti pemanas air suapan dan pemeluwap dalam loji janakuasa yang bekerja dalam media air/wap bersuhu tinggi dan tekanan tinggi adalah sensitif kepada retakan kakisan tegasan akibat ion klorida dan kandungan oksigen dalam medium. Oleh itu, kedua-dua (satu-satunya di dunia) piawaian ASTMA688/A688M dan A803/A803M Amerika untuk paip keluli lancar dan dikimpal keluli tahan karat untuk pemanas air suapan, dan piawaian JISG3463 Jepun untuk paip keluli tahan karat untuk dandang dan penukar haba menetapkan bahawa pengguna boleh menghendaki rawatan haba berbentuk U sebagai pelepasan tempatan mesti tertakluk kepada tekanan lenturan tempatan. Piawaian pembuatan reaktor nuklear Perancis RCC-M3319 menetapkan bahawa tiub berbentuk U mesti lulus ujian kakisan tegasan MgCl2 selepas dibengkokkan untuk menentukan sama ada rawatan haba pelepasan tekanan diperlukan selepas dibengkokkan.
3. Tiub berpintal dan penukar haba berpintal
Penukar haba yang terdiri daripada tiub berpintal (tiub kerja sejuk berpintal, TwistedTube) digunakan di luar negara. Ciri-cirinya ialah satu tiub keluli dipintal pada 60° setiap pic, dan 7 tiub keluli membentuk unit penukar haba berpintal. Dikatakan bahawa kelebihannya ialah struktur padat, kecekapan haba yang tinggi, dan boleh mengurangkan zon mati genangan aliran luar. Ia adalah struktur yang ideal untuk penukar haba dalam ruang sempit. Pengiraan dan analisis menunjukkan bahawa ubah bentuk plastik yang terbentuk oleh kerja sejuk berpusing hanya 4% ~ 14%, dan suhu kerjanya tidak melebihi 540 ℃. Menurut peruntukan "Kod Dandang dan Kapal Tekanan ASME", penyepuhlindapan pelepasan tekanan tidak diperlukan. Walau bagaimanapun, selepas ujian kakisan tegasan mengikut piawaian ASTMG36, terbukti bahawa tiub berpintal keluli tahan karat austenit 316 dan 321 mesti tertakluk kepada penyepuhlindapan pelepasan tekanan atau penyepuhlindapan penyelesaian untuk mendapatkan rintangan kakisan tegasan yang baik, dan prestasi paip keluli tahan karat 321 adalah lebih baik daripada paip keluli tahan karat 316.
4. Tiub berpintal keluli tahan karat dupleks dan tiub-U
Keputusan ujian di luar negara telah menunjukkan bahawa adalah tidak sesuai untuk melakukan penyepuhlindapan pelepasan tekanan pada tiub berpintal keluli tahan karat dupleks atau tiub-U. Keputusan ujian semasa memerlukan R≥5.33d0 untuk paip keluli tahan karat dupleks 2205, tetapi R≥1.5d0 untuk paip keluli tahan karat super dupleks 2507. Sebabnya ialah: ① Keluli tahan karat dupleks mempunyai rintangan yang sangat baik terhadap kakisan pitting dan tegasan, dan semakin tinggi nilai PRE bersamaan pitting, semakin baik rintangan kakisan tegasan bahan. ② Penyepuhlindapan pelepasan tekanan suhu rendah tempatan akan menjejaskan keseimbangan fasa dan sebatian antara logam matriks, iaitu, pemendakan fasa rapuh akan menyebabkan kerosakan yang lebih besar kepada rintangan kakisan. Keputusan penyelidikan ini menunjukkan bahawa paip keluli tahan karat dupleks mungkin merupakan bahan yang lebih sesuai untuk penukar haba, dan ia juga menjadi asas bagi piawaian American Welding Society dan ASMEB31.3 untuk berhati-hati tentang peraturan rawatan haba mereka.
5. Kaedah penyepuhlindapan untuk melegakan tekanan tiub berbentuk U
Kedua-dua kaedah domestik dan asing menggunakan pemanasan rintangan atau pemanasan tempatan dalam relau untuk melakukan penyepuhlindapan pelepasan tekanan tempatan pada tiub berbentuk U, tetapi kaedah yang lebih berkesan atau munasabah sering menjadi tumpuan kontroversi. Hasil penyelidikan terkini di Amerika Syarikat menunjukkan bahawa pemanasan rintangan adalah kaedah yang lebih munasabah dan berkesan. Sebabnya adalah seperti berikut: ① Arus ulang-alik frekuensi kuasa boleh terus diperkenalkan dari titik pemotongan tiub berbentuk U sejauh 250mm melalui elektrod pengapit, dan bahagian tiub bengkok boleh dipanaskan hingga 1010~1065℃ dalam masa yang singkat (kira-kira 10s), dengan penggunaan tenaga yang sangat rendah; ② Pirometer optik boleh digunakan untuk mengawal suhu zon pemanasan secara automatik; ③ Dinding dalam diisi dengan gas Ar untuk mencegah pengoksidaan dengan berkesan; ④ Selepas pemanasan, penyejukan udara paksa boleh digunakan untuk menyejukkan dengan cepat ke bawah 425℃ dalam masa 2~3min, menunjukkan filem oksida kuning atau biru muda, nipis dan padat, yang boleh memenuhi keperluan penggunaan standard yang tinggi tanpa penjerukan.
6. Kesimpulan
(1) Pemprosesan sejuk seperti lukisan sejuk dan rolling sejuk akan menyebabkan pengerasan sejuk keluli tahan karat, terutamanya keluli tahan karat austenit, dan mendorong kehelan kekisi, transformasi fasa martensitik, pemendakan karbida, peningkatan kemagnetan, dan tegasan sisa, dengan itu mengurangkan rintangan kakisannya. Penyepuhlindapan atau rawatan haba penyelesaian selepas kerja sejuk boleh menghapuskan kesan buruk ini dengan berkesan; oleh itu, paip lancar keluli tahan karat austenit dan paip dikimpal keluli tahan karat diproses sejuk dalam mesti dibekalkan dalam keadaan larutan atau anil untuk memastikan ketahanan kakisannya dengan berkesan.
(2) Sebagai tambahan kepada keretakan kakisan tegasan dan keadaan persekitaran di mana terdapat risiko keletihan kakisan akibat tegasan berselang-seli, mengawal tahap kerja sejuk adalah satu lagi cara untuk mengelakkan kesan buruknya. Ini amat penting untuk kerja sejuk tempatan seperti lenturan sejuk dan pengembangan sejuk, yang sukar disepuhlindap. Selagi jejari lenturan sejuk paip keluli tahan karat austenit dikawal tidak kurang daripada 1.5d0, dan jejari lenturan sejuk paip keluli tahan karat ferit dan dupleks adalah lebih besar daripada 2.5d0, secara amnya tidak perlu melakukan penyepuhlindapan pelepasan tekanan selepas lenturan sejuk.
(3) Untuk selekoh yang memerlukan ketahanan terhadap retakan kakisan tegasan, seperti selekoh keluli tahan karat austenit berbentuk U untuk penukar haba yang bekerja di bawah suhu tinggi dan keadaan air atau wap tekanan tinggi, penyepuhlindapan pelepasan tekanan yang berkesan mesti dilakukan selepas lenturan sejuk tanpa mengira saiz jejari lenturan sejuk.
(4) 06Cr19Ni11Ti (321) keluli tahan karat mempunyai ketahanan yang lebih baik terhadap retakan kakisan tegasan daripada 316L dan merupakan bahan paip keluli austenit yang lebih sesuai untuk penukar haba tiub-U. Tiub-U keluli tahan karat dupleks tidak sesuai atau tidak boleh dikenakan penyepuhlindapan pelepasan tekanan tempatan selepas lenturan atau berpusing sejuk.
(5) Paip keluli tahan karat berpintal sejuk boleh membentuk penukar haba jenis baharu dengan struktur padat dan kecekapan pertukaran haba yang lebih tinggi, yang patut mendapat perhatian penerokaan dan pembangunan jabatan reka bentuk dan aplikasi yang berkaitan.
(6) Tiub-U keluli tahan karat dupleks tidak sesuai atau tidak boleh dikenakan penyepuhlindapan pelepasan tekanan tempatan selepas lenturan atau berpusing sejuk.
(7) Pemanasan rintangan adalah kaedah rawatan haba pelepasan tekanan tempatan yang lebih menjimatkan tenaga dan menjimatkan masa daripada pemanasan tidak langsung dalam relau adalah mudah untuk merealisasikan kawalan automatik, dan harus dipromosikan sebagai keutamaan.
(8) Piawaian saluran paip Eropah dan Amerika (ASMEB31.1-2012, ASMEB31.3-2012, BSEN13480-4:2012) mempunyai beberapa peraturan yang dikemas kini dan terperinci mengenai rawatan haba paip keluli tahan karat selepas pembentukan sejuk/panas, yang patut diberi perhatian tinggi.
Masa siaran: Nov-06-2024