Một trong những lý do chính mà chúng tôi sử dụng ống kim loại là vì nó có khả năng chống ăn mòn. Trong các ứng dụng tích cực, các ống mềm khác—ví dụ như cao su hoặc PTFE—đơn giản là không thể xử lý phương tiện mà không bị xuống cấp.

Nhiều người dùng cuối tập trung vào việc lựa chọn hợp kim khi nói đến việc chống ăn mòn. Điều này có ý nghĩa vì ngay cả trong số các loại hợp kim có sẵn khả năng chống lại môi trường cũng khác nhau. Ngành công nghiệp ống kim loại mềm phụ thuộc vào 321 và 316L cho phần lớn nhu cầu của nó, nhưng có nhiều hợp kim cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội.

Ví dụ: Viện Clo khuyến nghị Monel® 400 và Hastelloy® C-276 cho ống kim loại được sử dụng trong chuyển clo để tăng khả năng tương thích của chúng với clo. Ngay cả trong ngành công nghiệp clo, Hastelloy® C-276 thường được coi là một lựa chọn tốt hơn Monel® 400.

Nhu cầu chọn hợp kim phù hợp cho ứng dụng của bạn là một điều quan trọng, nhưng nó không phải là duy nhất. Độ dày thành ống là một đặc điểm quan trọng cần lưu ý. Phương tiện bên trong và đôi khi ở môi trường bên ngoài ống, ở một mức độ nào đó, sẽ xâm nhập vào ống. Nó có thể là sự xâm nhập chỉ ở một mức độ không đáng kể, hoặc nó có thể là đủ để làm giảm tính toàn vẹn của ống mềm.

Ở những nơi có hiện tượng ăn mòn, ống vách dày hơn sẽ có tuổi thọ cao hơn so với ống vách mỏng hơn được làm bằng cùng một loại hợp kim và được sử dụng trong cùng một ứng dụng.

Tỷ lệ ăn mòn mong đợi

Tốc độ ăn mòn, hoặc tốc độ kim loại xấu đi, giúp minh họa vai trò của độ dày thành trong việc xác định khả năng chống ăn mòn.

Milimét trên năm (mm / y) và Mils trên năm (MPY) —một đơn vị đo lường bằng một phần nghìn inch — được sử dụng để đo những tỷ lệ này.

Ví dụ, 316 SS tương thích với axit sulfuric. Ở nồng độ 99%, axit sulfuric di chuyển qua ống 316 có tốc độ ăn mòn dự kiến là 2,2 MPY. Đây có thể không phải là vấn đề với ống Lịch trình 40, nhưng đối với ống tường 0,010 ”, độ dày của thành ống là 20%. Đó là một vấn đề!

Ống treo tường Penflex nặng hơn

Penflex dẫn đầu ngành về độ dày của tường. Đối với ống 1 ”P4 của chúng tôi, độ dày thành ống là 0,015” nhưng các nhà sản xuất khác cung cấp ống 1 ”với độ dày thành 0,010”. Trong tình huống trên, ống Penflex P4 sẽ sử dụng được hơn 2 năm trước khi đạt đến độ dày thành ống của ống mới được làm bằng vật liệu 0,010 ”. Điều đó đáng để suy nghĩ!

Các vấn đề về độ dày của tường. Nếu bạn không cân nhắc điều đó, thì bạn có thể đang sử dụng một ống mềm hơn trong một tình huống nguy hiểm tiềm ẩn.

Đối với bất kỳ câu hỏi nào về độ dày của tường và khả năng chống ăn mòn, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Để in bản tin này dưới dạng PDF, vui lòng bấm vào đây.

Lưu ý: Để in, xin vui lòng bấm vào đây.

Chi phí ăn mòn

Kể từ giữa những năm 1900, các chính phủ trên khắp thế giới đã tìm cách xác định tác động kinh tế của sự ăn mòn. Các số liệu gần đây nhất do NACE International công bố trong nghiên cứu IMPACT năm 2016, ước tính chi phí ăn mòn toàn cầu vào khoảng 1,5 nghìn tỷ USD, tương đương 3,4% GDP toàn cầu (2013).¹

Các chi phí là đáng kể và phát sinh trên hầu hết các ngành. Và trong khi những thách thức phải đối mặt và các ngành công nghiệp khác là đáng kể, báo cáo đã đi xa hơn khi chỉ ra rằng 15-35% chi phí thiệt hại, hoặc từ $375 - $875 tỷ Mỹ, có thể được tiết kiệm hàng năm thông qua các phương pháp tốt nhất về phòng chống ăn mòn.

Người ta ngày càng hiểu rõ hơn rằng Ăn mòn do vi sinh vật ảnh hưởng (MIC) đóng một vai trò trong việc góp phần vào sự tàn phá ăn mòn đối với các hệ thống và quy trình trên toàn cầu với khả năng làm tăng tốc độ ăn mòn lên hai hoặc ba bậc.²

Với sự hiểu biết đúng đắn về các yếu tố dẫn đến MIC và thiết kế, sản xuất và bảo trì hệ thống đường ống để đáp ứng, có thể kiểm tra tác động của nó.

Ăn mòn do vi sinh vật ảnh hưởng

Một số vi sinh vật được tìm thấy trong nước và đất có thể chuyển hóa chất dinh dưỡng bằng cách sử dụng oxy hoặc các hợp chất hóa học khác nhau như lưu huỳnh hoặc sắt để tạo ra các chất ăn mòn. Những loại khác có thể thay đổi các điều kiện điện hóa trên bề mặt kim loại mà không tự tạo ra chất ăn mòn.

Những thay đổi này có thể dẫn đến ăn mòn cục bộ trực tiếp, tăng ăn mòn đường nứt nói chung hoặc có thể ức chế ăn mòn. Trong bất kỳ tình huống nào trong số này, MIC - còn được gọi là ăn mòn do vi sinh gây ra, ăn mòn do vi khuẩn hoặc ăn mòn sinh học - nên được coi là một yếu tố góp phần có thể.

Vi khuẩn khử sulfat (SRB), vi khuẩn sắt và mangan, và vi khuẩn oxy hóa lưu huỳnh là ba loại vi khuẩn thường có liên quan đến MIC. SRB là nguyên nhân gây ra hầu hết các trường hợp ăn mòn nhanh chóng đối với tàu và kết cấu thép ngoài khơi trong khi vi khuẩn oxy hóa sắt và mangan thường liên quan đến sự ăn mòn thép không gỉ.³

Do nước là yêu cầu đối với sự phát triển của vi khuẩn, MIC là một vấn đề trong các ngành công nghiệp sử dụng nước biển, nước mặt, nước tái chế đô thị, nước xám và nước giếng. Xử lý nước, sản xuất điện, dầu khí, hàng hải, và bột giấy và giấy là những ngành đặc biệt dễ bị ảnh hưởng bởi MIC.

Các kịch bản MIC thường gặp trong Dầu khí 

Các trường hợp ăn mòn sinh học dẫn đến, cùng với những thứ khác, làm chua bể chứa dầu và ăn mòn đường ống và thiết bị chế biến đã được báo cáo trong các hoạt động khai thác mỏ dầu khi có nước.⁴ MIC có thể gây ra tới 40% ăn mòn bên trong trong ngành dầu khí.

Vi khuẩn khử sunfat có trong dầu thô hoặc nước phun thường bám vào bề mặt bên trong của đường ống dẫn và đường phun. SBRs bao phủ sunfat thành hydro sunfua có tính ăn mòn cao và thậm chí nồng độ thấp của nước trong dầu thô hoặc nước ngưng tụ trong đường ống dẫn khí có thể đủ để cho phép chúng sinh sôi. Sự hiện diện của màng sinh học và ăn mòn rỗ cục bộ có thể là dấu hiệu của MIC.

Điều bắt buộc là các hệ thống đường ống dẫn dầu và khí đốt phải được thiết kế bằng hợp kim tối ưu — thép không gỉ Austenit là những lựa chọn phù hợp; thép cacbon có thể nên được tránh — và hình dạng để giảm thiểu tác động của MIC.

Ví dụ, vận tốc dòng chảy là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc do khả năng vi khuẩn sẽ bám vào bề mặt đường ống tăng lên với dòng môi chất chậm. Các kỹ sư cần ghi nhớ điều này khi xác định đường kính trong của ống và ống mềm.

Ăn mòn do vi sinh vật ảnh hưởng trong sản xuất điện

Lượng nước đáng kể cần thiết để tạo ra điện thường được tuần hoàn nhiều lần và có thể bị ứ đọng trong thời gian dài. Các chất khí, khoáng chất và tạp chất bị mắc kẹt làm cho nước ngày càng bị ăn mòn trong khi các màng sinh học có thể dễ dàng phát triển hơn trong những điều kiện này.

Do đó, các nhà máy điện rất dễ bị ảnh hưởng bởi MIC. Thông thường, các bồn chứa và đường ống bằng thép không gỉ và thép cacbon sẽ bị ăn mòn kiểu này. Khi nói đến ống kim loại và khe co giãn, các bước để duy trì khả năng chống ăn mòn của vật liệu — như tẩy mối hàn và giữ cho bề mặt sạch sẽ và không bị trầy xước — sẽ giúp trì hoãn sự bắt đầu của Ăn mòn do vi sinh vật gây ra.

Tất nhiên, việc thiết kế và sản xuất các thành phần đường ống chỉ có thể tiến xa để hạn chế tác động của MIC. Làm sạch cơ học thường xuyên và sử dụng các biện pháp xử lý hóa học với chất diệt khuẩn để ngăn chặn sự phát triển của quần thể vi khuẩn sẽ giúp hạn chế tác động của nó đối với đường ống sau khi đi vào hoạt động.

Khả năng cao trong xử lý nước

Xử lý nước chứng kiến một số mức MIC cao nhất, và những thách thức được đưa ra trước đây trong bản tin này thường là do tuổi của nhiều hệ thống nước thải và cơ sở xử lý nước. Các lớp phủ bảo vệ, cho dù là lớp phủ vật lý hay lớp phủ hy sinh, đang ngày càng được sử dụng để giảm thiểu các tác động hoặc trì hoãn sự phát triển của MIC.

Với nhiều loại thủ phạm và các cách khác nhau mà chúng có thể làm tăng tốc độ ăn mòn, MIC rất khó dự đoán và tác động của nó là một thách thức để ước tính. Khi chủ đề được chú ý nhiều hơn, điều đó có thể sẽ thay đổi nhưng cần nhớ rằng có nhiều yếu tố tác động - từ thiết kế và sản xuất đến vận hành và bảo trì - khi nói đến việc giảm tác động và giảm thiểu chi phí liên quan đến MIC.

Chúng tôi hy vọng đã cung cấp một số bối cảnh và thông tin chi tiết về chủ đề này với bản tin của chúng tôi và khuyến khích bạn liên hệ chúng tôi với bất kỳ câu hỏi nào.

Để in, bấm vào đây.

<sup>1. “Tác động kinh tế”, NACE International, http://impact.nace.org/economic-impact.aspx.
2. “ATI Alloy AL-6XN,” ATI Allegheny Ludlum, sửa đổi lần cuối năm 2010, https://www.atimetals.com/Products/Documents/datasheets/stainless-specialty-steel/superaustenitic/al-6xn_tds_en_V2.pdf.
3. “ATI Alloy AL-6XN,” ATI Allegheny Ludlum, sửa đổi lần cuối năm 2010, https://www.atimetals.com/Products/Documents/datasheets/stainless-specialty-steel/superaustenitic/al-6xn_tds_en_V2.pdf.
4. Videla, Héctor A. và Liz Karen Herrera Quintero, “Ăn mòn sinh học trong hệ thống thu hồi dầu. Phòng ngừa và bảo vệ. Một bản cập nhật, ”Tạp chí Kỹ thuật của Khoa Kỹ thuật, http://www.tjfeonline.com/admin/archive/919.09.20141411133274.pdf.</sup>

Lưu ý: Để in bản tin này về dịch vụ làm sạch bằng oxy, vui lòng bấm vào ở đây. 

Giống như việc yêu cầu ai đó báo giá khe co giãn và chỉ chia sẻ ID được yêu cầu, yêu cầu làm sạch dịch vụ oxy mà không có thông tin bổ sung cũng mơ hồ tương tự.

Được định nghĩa là một hệ thống truyền tải khí O₂ với nồng độ ít nhất là 23 phần trăm, các ứng dụng dịch vụ oxy cũng đa dạng vì chúng rất nhiều. Nếu không biết chính xác cách sử dụng ống mềm, bất kỳ khuyến nghị nào về các yêu cầu làm sạch đặc biệt sẽ được xác định chính xác hơn là phỏng đoán.

Sự cần thiết của sự sạch sẽ

Bất kể ống được sử dụng cho dịch vụ oxy công nghiệp hay y tế, độ sạch sẽ rất quan trọng đối với sự an toàn của những người làm việc trong và xung quanh hệ thống đường ống. Từ mỡ, dầu, bụi và sợi đến phoi kim loại, gờ, xỉ hàn và quá trình oxy hóa, các chất gây ô nhiễm trong bộ phận lắp ráp là nguồn gây cháy tiềm ẩn và có thể là nhiên liệu đốt.

Hãy nhớ rằng, lửa cần oxy, nhiệt và nhiên liệu, và trong những ứng dụng này, oxy là không thể thương lượng. Ngoài vai trò là một chất oxy hóa rất hiệu quả, oxy còn làm giảm nhiệt độ bắt lửa của các vật liệu khác. Điều này cùng với nhiều cơ hội tạo ra nhiệt trong hệ thống đường ống có nghĩa là giai đoạn bùng nổ oxy có thể dễ dàng được thiết lập.

Đó là nhiên liệu - hoặc các chất gây ô nhiễm - mà chúng ta phải kiểm soát để giảm thiểu rủi ro này.

Cân nhắc từ thiết kế đến giao hàng

Trong khi bản tin này tập trung vào việc làm sạch cho dịch vụ oxy, sự sạch sẽ phải được chú trọng trong suốt quá trình thiết kế, chế tạo, đóng gói và vận chuyển.

Ví dụ, các ứng dụng áp suất cao hơn và vận tốc cao hơn được sử dụng tốt hơn với hợp kim đồng hoặc niken hơn là với thép không gỉ. Nên cắt bớt ống ở phần uốn nếp một nửa để loại bỏ khe hở giữa môi uốn nếp hoàn toàn và ống nối có thể giữ các chất gây ô nhiễm. Các cân nhắc khác bao gồm thực hiện quy trình cắt bện theo cách ngăn không cho các đoạn bện xâm nhập vào ống và tẩy các mối hàn để ngăn chặn quá trình oxy hóa.

Tổng quan về Quy trình Làm sạch Oxy

Thông số kỹ thuật làm sạch, phương pháp kiểm tra và làm sạch, và dung môi được khuyến nghị được cung cấp trong tài liệu và tiêu chuẩn được xuất bản bởi Hiệp hội khí nén

(CGA) và Hiệp hội Vật liệu Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM), cùng với một số nhà sản xuất ôxy, các tổ chức chính phủ và người dùng cá nhân.

Tuyển chọn các thông số kỹ thuật làm sạch bằng oxy

Hầu hết các tiêu chuẩn đều tương tự đối với dịch vụ oxy công nghiệp, nhưng có sự khác biệt và độ chính xác cao hơn cần thiết cho dịch vụ oxy y tế.

Với một loạt các tiêu chuẩn, điều quan trọng là phải thiết lập thông số kỹ thuật mà dịch vụ làm sạch phải phù hợp với khách hàng trước khi chấp nhận đơn đặt hàng.

Thiết bị làm sạch CGA G-4.1 cho dịch vụ oxy

Tiêu chuẩn làm sạch được nhắc đến nhiều nhất trong ngành ống kim loại là “Thiết bị làm sạch CGA G-4.l cho dịch vụ oxy.” Nó cung cấp một loạt các yêu cầu tối thiểu cho dịch vụ oxy công nghiệp.

CGA G-4.l đưa ra các giải pháp, thiết bị, quy trình và mức độ ô nhiễm sau khi làm sạch cho các phương pháp làm sạch sau: làm sạch bằng hơi nước hoặc nước nóng, làm sạch ăn da, làm sạch bằng axit, rửa bằng dung môi (bao gồm cả làm sạch bằng siêu âm), tẩy dầu mỡ bằng hơi, và làm sạch cơ học. Các loại chất gây ô nhiễm và vật liệu ống sẽ xác định phương pháp sử dụng.

Các ống thường được đặt chìm trong dung dịch tẩy rửa hoặc được đặt ở một góc hướng xuống để cho phép dung dịch được chuyển đổi dọc bên trong và sau đó xả ra ngoài. Làm khô ống là bước quan trọng tiếp theo và có thể đạt được thông qua nướng hoặc thổi hơi ẩm ra ngoài, mặc dù cấu hình hoặc hình dạng đơn giản của các nếp gấp làm phức tạp quá trình này.

Các cuộc kiểm tra sẽ được thực hiện để xác định xem mức độ ô nhiễm sau khi làm sạch có đáp ứng CGA G-4.l hay không.

“Mức ô nhiễm có thể chấp nhận được đối với thiết bị dịch vụ oxy là khoảng 47,5 mg mỗi ft² (500 mg / m²) nhưng có thể nhiều hơn hoặc ít hơn tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể (trạng thái của chất lỏng, nhiệt độ và áp suất). Nếu yêu cầu của người mua bao gồm số lượng hạt và sợi, thì phần bề mặt vuông vắn đại diện không được có hạt không lớn hơn 1000 micron (.0384 ″) và không nhiều hơn 20 hạt trên ft² (215 hạt / m²) từ 500 đến 1000 micron. Các sợi xơ vải cô lập không được dài hơn 2000 micron và không được tích tụ các sợi xơ vải. "

Mức độ ô nhiễm có thể chấp nhận được sau khi làm sạch khác nhau giữa các thông số kỹ thuật vệ sinh công nghiệp và quy định khác nhau, nhưng ngay cả các quy trình và phương pháp làm sạch nghiêm ngặt nhất cũng sẽ để lại một số mức chất gây ô nhiễm trong ống.

Lời kết

Tóm lại, thường xuyên hơn không, các yêu cầu về độ sạch được phát triển giữa người mua và người bán để đáp ứng một nhu cầu cụ thể hơn là một tiêu chuẩn khách quan.

Đối với một sản phẩm như cụm ống kim loại, sự cẩn thận và sạch sẽ được sử dụng trong quá trình chế tạo có thể bao gồm một loạt các phương pháp và kỹ thuật để giảm ô nhiễm, ngay cả khi không bao giờ có thể loại bỏ hoàn toàn sự hiện diện của chất gây ô nhiễm. Mỗi quy trình bổ sung sẽ làm tăng thêm giá thành của sản phẩm cuối cùng khi được giao và tại một thời điểm nào đó, người mua sẽ cần xác định giá trị mà nó mang lại.

Hướng dẫn dịch vụ làm sạch ống gợn sóng cho oxy của chúng tôi được cung cấp theo yêu cầu. Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Janet Ellison, Giám đốc Chất lượng và Kỹ thuật của Penflex, cung cấp thông tin chi tiết bổ sung trong video bên dưới.

Bất kỳ câu hỏi, xin vui lòng liên hệ chúng tôi. 

Để in, hãy nhấp vào ở đây.

Lưu ý: Để in, vui lòng bấm vào ở đây.

Không phải tất cả các ống kim loại đều được tạo ra như nhau. Sự khác biệt về chất lượng có thể rất nhỏ và thường không được chú ý. Nếu không có khả năng nhận biết kỹ thuật vượt trội, người dùng sẽ đánh giá sản phẩm một cách nhất quán dựa trên một bộ tiêu chí hạn chế.

Nếu mục tiêu là tối đa hóa tuổi thọ của một ống mềm đang được sử dụng thì đây là một cách tiếp cận thiển cận.

Quá trình tẩy là một quá trình đã được chứng minh giúp nâng cao chất lượng mối hàn bằng cách giảm - hoặc thậm chí ngăn ngừa - quá trình oxy hóa. Điều này, đến lượt nó, duy trì khả năng chống ăn mòn của vật liệu mẹ, cuối cùng làm giảm tỷ lệ rò rỉ trong thành phẩm. Các dấu hiệu trực quan, báo hiệu liệu mối hàn có bị tẩy hay không, sẽ cho phép người dùng đánh giá tốt hơn ống kim loại.

Tìm hiểu về tẩy mối hàn

Khi nhiệt kết hợp với không khí trong quá trình hàn, các dải màu nóng hình thành cùng với sự xâm nhập của hạt ở mặt trước và mặt sau của mối hàn. Trên thép không gỉ, những dải màu này là biểu hiện của quá trình oxy hóa, thường ở dạng kết tủa cacbua crom. Phản ứng hóa học này làm giảm khả năng chống ăn mòn và giảm các tính chất cơ học của vật liệu mẹ. Tuổi thọ ống ngắn hơn là kết quả cuối cùng.

Crom và cacbon, có ái lực với nhau, có thể liên kết để tạo thành cacbua crom ở nhiệt độ cao. Điều này đặt ra một thách thức vì crom là nguyên tố hợp kim quan trọng trong thép không gỉ Austenit và là nguyên tố truyền cho các kim loại này khả năng chống ăn mòn vượt trội. Khi crom di chuyển để liên kết với cacbon, sự phân bố của nó trở nên không đồng đều, do đó làm suy yếu khả năng ngăn ngừa ăn mòn.

Biểu đồ dưới đây cho thấy mối tương quan giữa hàm lượng oxy và lượng oxy hóa đã diễn ra dọc theo đường hàn sau khi hàn.

Do khả năng chống ăn mòn là một trong những lý do chính khiến người dùng lựa chọn thép không gỉ, nên việc duy trì đặc tính này trong suốt quá trình sản xuất là điều cần thiết.

Khi các mối hàn TIG được tẩy, khí trơ được sử dụng để “tẩy” không khí từ bên trong ống mềm và ở mặt trước của mối hàn, nơi nó được cấp qua mỏ hàn. Bằng cách ngăn ngừa ô nhiễm khí quyển, màu sắc không hình thành và khả năng chống ăn mòn trong vật liệu hàn vẫn tương tự như vật liệu cơ bản.

Ngoài ra, vì thợ hàn có thể kiểm soát tốt hơn sự nóng chảy khi tẩy, nên sẽ có một vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) nhỏ hơn xung quanh mối hàn. Vì HAZ là mục tiêu tấn công hóa học, việc giảm thiểu khu vực này sẽ đảm bảo tuổi thọ ống mềm lâu hơn.

Thanh tẩy so với Mối hàn không được rèn luyện

Mối hàn được tẩy có vẻ ngoài sạch sẽ và đồng đều hơn so với mối hàn không tẩy. Các dải màu hình thành trong quá trình hàn từ vàng đến xám, với các sắc thái vàng nhạt hơn thể hiện sự kết tủa cacbua crom tối thiểu.

Đây là một ví dụ về một số mối hàn rất tốt, sạch sẽ từ hoạt động của chúng tôi. Đây là các cụm ống linh hoạt và bạn có thể thấy cả các mối hàn phi lê đính kèm nơi thành phần linh hoạt gắn vào ống và các mối hàn giáp ống FJP đã được thợ hàn Penflex thực hiện rất tốt.

Ở đầu kia của quang phổ, màu xám thường đi kèm với bề mặt thô ráp, được gọi là “quá trình oxy hóa tổng” hoặc “đường”. Sự khác biệt về chất lượng của mối hàn đã tẩy và không hàn cũng có thể thấy rõ khi nhìn vào bên trong mối hàn.

Theo hình ảnh bên trái bên dưới, đường là một dấu hiệu cho thấy một mối hàn không bền. Bề mặt không bằng phẳng, gây ra bởi vết bỏng, sẽ bám vào vi khuẩn, ăn mòn và có thể nứt sớm. Trong các ứng dụng vệ sinh, điều này là không thể chấp nhận được. Ngược lại, mối hàn bị tẩy ở bên phải không có dấu hiệu bị cháy và cho thấy hồ quang xuyên thấu hoàn toàn và nhất quán.

Khí Argon Purge  

Trong khi có một số lựa chọn cho khí tẩy, argon được ưu tiên hơn các loại khí thường được sử dụng khác vì nó trơ, cao và không phản ứng. Mặt khác, nitơ là một chất khí phản ứng, kết hợp với nhiệt, có thể làm thay đổi các đặc tính cơ bản của vật liệu phụ.

Một số thợ hàn sử dụng nitơ khi chi phí là mối quan tâm, nhưng vì các phản ứng hóa học sau đó có thể gây bất lợi cho ứng dụng, Penflex khuyến nghị sử dụng argon nguyên chất, đặc biệt là khi hàn thủ công.

Hiệp hội hàn Hoa Kỳ cũng khuyến khích việc sử dụng khí tẩy argon. Bảng màu tiêu chuẩn duy nhất mà nó xuất bản là D18.2 và nó được thực hiện bằng argon trên thép không gỉ. Penflex sử dụng biểu đồ này như một tham chiếu về khả năng chấp nhận được trên tất cả các mối hàn đường may và mối hàn lắp ráp của chúng tôi.

Công cụ và kỹ thuật tẩy mối hàn

Không thể bỏ qua một số bước trong quy trình tẩy và cần có thiết bị phù hợp để tẩy mối hàn đúng cách.

Trong quá trình thiết lập, argon cần được “ngập” vào ống từ từ để tránh bất kỳ sự trộn lẫn nào với oxy và tốc độ dòng chảy thay đổi tùy theo kích thước ống. Cần có dụng cụ tẩy phù hợp với kích thước của ống để giảm thiểu lượng khí argon có thể thoát ra ngoài và oxy tươi có thể xâm nhập vào niêm phong. Sử dụng đúng kích thước giúp giảm lượng thời gian cần thiết để thanh lọc và đảm bảo thanh lọc trở lại thành công.

Thợ hàn Penflex sử dụng các công cụ làm sạch bằng thép không gỉ được thiết kế cho ống mềm của chúng tôi và được chế tạo tại chỗ với các chuyên gia và máy móc thường trú của chúng tôi. Các công cụ thanh lọc có kích thước từ ¼” – 12” và cũng có sẵn để bán cho các khách hàng chế tạo. (Để biết thêm thông tin liên hệ với chúng tôi.)

Khi khí không mong muốn bị dịch chuyển ra khỏi vùng hàn, quá trình tẩy phải tiếp tục không ít hơn 30 giây sau khi hàn xong và kim loại không còn màu đỏ. Lúc này, kim loại đã nguội và không còn bị oxi hóa nữa.

Lớp hoàn thiện sáng, sạch của mối hàn được tẩy bằng argon cho thấy khả năng chống ăn mòn ngang bằng với vật liệu gốc. Tẩy mối hàn là một phương pháp hay nhất và Penflex cam kết coi nó trở thành tiêu chuẩn của ngành thông qua giáo dục về những lợi ích vốn có của nó và bằng các công cụ tẩy mối hàn của chúng tôi.

Hãy xem video dưới đây về cách loại bỏ argon bằng Penflex CWI, CWE và NDT Examiner Dave Gregor.

Mọi thắc mắc, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Để in, vui lòng nhấp vào ở đây.

Lưu ý: Để in, vui lòng bấm vào đây. 

Ăn mòn Fretting là gì?

Ăn mòn khó chịu đề cập đến sự hư hỏng của các bề mặt vật liệu không bằng phẳng tiếp xúc với nhau. Những bề mặt không bằng phẳng này, còn được gọi là bề mặt nhẵn, trông có vẻ nhẵn nhưng kính hiển vi sẽ phát hiện ra các rãnh sắc nét và các hố gồ ghề của chúng.

Sự lăn tăn là do dao động trượt và chuyển động lặp đi lặp lại nhanh chóng gây ra sự tiếp xúc giữa hai bề mặt. Mặc dù các bề mặt thường không được thiết kế để chạm vào, ngay cả lượng tiếp xúc nhỏ nhất - ví dụ, biên độ chuyển động nhỏ nhất là 3 × 10^-9m — cuối cùng có thể dẫn đến sự ăn mòn khó chịu.

Sự tiếp xúc này có thể do rung động dưới tải trọng hoặc dao động áp suất trong các bộ phận lắp khít. Trong ngành công nghiệp ống mềm, chúng ta thường thấy sự ăn mòn đáng kể trên ống do tiếp xúc liên tục với bện.

Lời về thuật ngữ “Ăn mòn”

Nói một cách chính xác, ăn mòn là để chỉ thiệt hại do sự tấn công của hóa chất. Do đó, sự ăn mòn đáng lo ngại, ở mức cơ bản nhất, là thiệt hại cơ học.

Tuy nhiên, khi hai bề mặt cọ xát với nhau, các bề mặt mới sẽ bị lộ ra ngoài. Quá trình oxy hóa xảy ra và các mảnh vụn oxit sớm hình thành. Trong thép không gỉ, oxit sắt có thể phát triển, tạo màu đỏ cho khu vực bị ảnh hưởng. Hình ảnh dưới đây cho thấy sự băn khoăn trên một vật liệu.

Một lời về "Braid Wear"

Tùy thuộc vào vật liệu hoặc ứng dụng được sử dụng, lớp phủ có thể bị mài mòn, mòn keo hoặc cả hai. Sự mài mòn xảy ra khi một bề mặt trượt qua bề mặt khác, bề mặt trước có bề mặt nhám hơn bề mặt sau. Điều này làm mất vật liệu trên bề mặt mềm hơn. Mòn bám dính xảy ra trong quá trình tiếp xúc ma sát trực tiếp, theo đó cả hai bề mặt bắt đầu mất các mảnh vật liệu. Loại mòn này có thể làm tăng độ nhám và tạo ra các vết lồi lõm. Vì các mảnh vỡ không thể thoát khỏi tiếp xúc trong quá trình mài mòn, chúng càng góp phần làm mòn.

Khi nói đến ống kim loại, chúng ta cũng có thể đề cập đến sự ăn mòn khó chịu là "mòn bện" vì chuyển động tương đối giữa dây bện và ống mềm là một ví dụ về mài mòn. Độ bền kéo của vật liệu bện cao hơn vật liệu làm ống — khoảng 100 ksi so với 75 ksi — và do đó ống được “cưa thành” bởi một sợi dây chắc chắn hơn, hoạt động giống như một con dao nhỏ. Hình ảnh dưới đây cho thấy một ví dụ về mặc bím tóc.

Các yếu tố góp phần vào sự ăn mòn đáng tiếc

Giống như nhiều loại ăn mòn và mài mòn khác, mức độ nghiêm trọng của (các) vật liệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm tải trọng tiếp xúc, biên độ, nhiệt độ, độ ẩm tương đối và tính trơ của (các) vật liệu.

Vì sự ăn mòn đáng lo ngại thường bị nhầm lẫn do ngâm nước muối sai, điều quan trọng là phải phân biệt được cả hai loại ăn mòn này. Sự khác biệt chính là ngâm nước muối giả xảy ra trong điều kiện được bôi trơn — thường được sử dụng để ngăn ngừa sự cáu cặn — và sự ăn mòn do cáu cặn xảy ra trong điều kiện khô.

Làm thế nào để giảm thiểu sự ăn mòn đáng tiếc

Các ứng dụng chu kỳ năng động cao cung cấp khả năng ăn mòn cao hơn, đặc biệt là khi tiếp xúc giữa các kim loại tương tự. Ví dụ, một ống thép không gỉ có bện bằng thép không gỉ. Trong những tình huống như thế này, việc thêm dầu bôi trơn có thể làm giảm mức độ nghiêm trọng của sự ăn mòn khó chịu.

Một lựa chọn khác là sử dụng vật liệu khác nhau hoặc nếu vật liệu ống và bện giống nhau, hãy đưa vật liệu khác nhau vào giữa hai bề mặt còn lại. Chúng tôi có thể làm điều này bằng cách thêm một lớp bện bằng đồng "lỏng" giữa ống thép không gỉ và bện bằng thép không gỉ hoạt động theo cách tương tự như bôi trơn.

Ngoài chuyển động, môi trường bên ngoài đóng một vai trò quan trọng trong tốc độ ăn mòn và phải được xem xét khi thiết kế một bộ phận lắp ráp. Ví dụ, trong điều kiện ẩm ướt, sự mài mòn trở nên ít nghiêm trọng hơn do độ ẩm đóng vai trò như một lớp màng bôi trơn bảo vệ.

Tuy nhiên, cuối cùng, chính việc bảo dưỡng thường xuyên và kiểm tra vật liệu định kỳ sẽ bảo vệ chống lại sự ăn mòn của tất cả các loại - bao gồm cả việc sờn rách - và tăng tuổi thọ của ống trong quá trình sử dụng.

Đối với bất kỳ câu hỏi nào về bản tin này, vui lòng liên hệ và liên hệ với chúng tôi. 

Để in, xin vui lòng bấm vào đây. 

Lưu ý: Để in bản tin chuyển khí chua này, vui lòng bấm vào đây.

Thị trường khí đốt tự nhiên

Khi nhu cầu về khí đốt tự nhiên tăng lên, việc khai thác hiệu quả và xử lý khí chua hiệu quả là điều quan tâm hàng đầu của nhiều người trong ngành. Các khí axit chứa bên trong rất độc, dễ cháy và có tính ăn mòn cao.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, động lực chính làm tăng nhu cầu, tăng 4,6% vào năm 2018, là việc chuyển từ than sang khí đốt. Khi các quốc gia như Hoa Kỳ và Trung Quốc tìm cách giảm ô nhiễm không khí từ than đá sang khí đốt, các khu vực khác như Trung Đông kỳ vọng sản xuất điện sẽ là động lực chính thúc đẩy tăng trưởng ngành trong những năm tới.

Lĩnh vực công nghiệp cũng thể hiện một thị trường sẵn sàng cho khí tự nhiên, nơi nó được sử dụng làm năng lượng cho các quá trình và nguyên liệu cho hóa chất. Nhu cầu toàn cầu sẽ tiếp tục tăng trưởng.

Khí tự nhiên ngọt và chua

Giống như thô, có các loại khí tự nhiên, cụ thể là ngọt và chua. Khí chua là khí tự nhiên có chứa một lượng đáng kể khí axit, cụ thể là hydro sunfua (H₂NS). Nó cũng có thể chứa các khí có tính axit khác như carbon dioxide (CO₂) - và do đó có thể được gọi là 'khí axit' - nhưng điều quan trọng là phải nhận ra rằng khí axit không phải lúc nào cũng là khí chua. Nếu không có sự hiện diện của H₂S, khí axit về mặt kỹ thuật không phải là khí chua. Tốt hơn là khí ngọt, không chứa nồng độ khí axit.

Trong khi các định nghĩa bị trì hoãn giữa các tiểu bang và quốc gia, khí thiên nhiên thường được coi là chua nếu hàm lượng hydro sunfua vượt quá 5,7 miligam H₂S trên mét khối khí tự nhiên, hoặc khoảng 4ppm.

NS₂S cực kỳ ăn mòn và có thể gây chết người khi hít thở. Thường kết hợp với nước, dẫn đến sunfua thật sự căng thẳng, hydrogen sulfide làm hỏng thiết bị khoan và ăn mòn đường ống trong quá trình khai thác, vận chuyển và xử lý khí tự nhiên.

Rất độc, độc tính của H₂S có thể so sánh với carbon monoxide và một số trường hợp tử vong đã được báo cáo do phơi nhiễm ở mức độ cao, ngắn hạn.

Nồng độ CO cao₂ giảm lượng năng lượng sinh ra khi đốt khí tự nhiên và cũng có những thách thức khi hóa lỏng khí tự nhiên. CO₂ sẽ đóng băng trước khi khí được hóa lỏng gây tắc nghẽn đường dòng và các sự cố vận hành khác.

Vì vậy, trước khi khí thiên nhiên chua có thể được tiêu thụ, nó phải được “làm ngọt” để loại bỏ H₂S và CO₂. Việc loại bỏ hydrogen sulfide thường được thực hiện thông qua quá trình xử lý khí amin trong khi loại bỏ carbon dioxide có thể được thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống dung môi, tháp hấp thụ, thiết bị tách màng hoặc các quy trình đông lạnh khác nhau.

Lựa chọn hợp kim trong các ứng dụng khí chua

Với tính chất ăn mòn cao của H₂S, cần xem xét cẩn thận khi thiết kế các cụm ống kim loại cho khí chua. Ở nồng độ lên đến khoảng 25 phần trăm, H₂S là chất khử trong khi ở nồng độ cao hơn nó trở thành chất oxi hóa. NS₂Nồng độ S trong khí tự nhiên khác nhau nhưng có thể cao tới 90 phần trăm.

316 SS có khả năng chống lại cả axit khử và axit oxy hóa do hàm lượng molypden (Mo) của nó và có thể được sử dụng trong các ứng dụng khí chua. Nó thậm chí còn "tốt hơn" so với một số hợp kim kỳ lạ như Monel 400 (NiCu 400).

Tuy nhiên, nếu giá cả là mối quan tâm thứ yếu, thì hãy sử dụng AL-6XN có Mo gấp đôi so với 316 SS hoặc một trong những hợp kim kỳ lạ như Inconel 625 hoặc Hastelloy C-276 — với lượng Mo lớn hơn đáng kể (nhiều nhất là bốn gấp tám lần số lượng so với 316 SS) —là tốt hơn. Các cụm ống được làm từ các hợp kim này sẽ chứng tỏ khả năng chống ăn mòn cao hơn trong các ứng dụng khí chua.

Tóm lại, các hợp kim nêu trên được liệt kê dưới đây theo thứ tự giảm dần dựa trên hàm lượng molypden, một trong những chỉ số về khả năng chống ăn mòn do H.₂NS.

• Hastelloy C-276
• Inconel 625
• AL-6XN
• Thép không gỉ 316
• Monel 400

Ngoài Mo, hàm lượng niken (Ni) và crom (Cr) của hợp kim càng lớn, thì một ống mềm sẽ phù hợp hơn cho những môi trường như vậy. Trong số các hợp kim được liệt kê ở trên, Hastelloy C-276 và Inconel 625 là hợp kim niken cao duy nhất có thành phần Ni gần 60%.

Do thành phần nguyên tố của môi trường sau khi đi qua hệ thống đường ống khác nhau và có những yếu tố khác cần xem xét — chẳng hạn như độ dày của tường, chuyển động, nhiệt độ và áp suất — điều quan trọng cần lưu ý là thông tin được chia sẻ ở đây là thông tin chung. Cuối cùng, các nhà thiết kế hệ thống đường ống nên quyết định hợp kim nào tốt nhất cho một ứng dụng cụ thể do họ đã quen thuộc với các đầu vào khác nhau này.

Bất kỳ câu hỏi, xin vui lòng liên hệ chúng tôi.

Nguồn: “Khí 2019: Phân tích và dự báo đến năm 2024,” Cơ quan Năng lượng Quốc tế, https://www.iea.org/gas2019/.

Để in, vui lòng bấm vào đây. 

Lưu ý: Để in bản tin này về Nhận dạng Vật liệu Tích cực, vui lòng bấm vào đây. 

Vật liệu phù hợp rất quan trọng đối với bất kỳ thiết kế nào. Khi chọn hợp kim thích hợp cho cụm ống kim loại, các kỹ sư cân nhắc nhiệt độ, áp suất, chuyển động - có thể là độ uốn, độ rung hoặc độ mỏi - và tốc độ ăn mòn được dự đoán trong ứng dụng nhất định.

Đó là một sự tính toán cẩn thận với nhiều biến số và việc chọn một vật liệu kém lý tưởng hơn có thể dẫn đến tốc độ ăn mòn nhanh hơn, giảm hiệu quả làm phương tiện truyền tải và hỏng ống sớm.

Mặc dù Penflex chỉ rõ các đặc tính vật lý và hóa học cho ống thép không gỉ, Hastelloy, Monel, Inconel và Bronze của chúng tôi với Kết quả Kiểm tra Vật liệu (MTR) từ các nhà cung cấp nguyên liệu của chúng tôi, một số người dùng cuối muốn có thêm sự đảm bảo dưới hình thức xác minh cuối cùng.

Xác minh cuối cùng này là kiểm tra Nhận dạng Vật liệu Tích cực (PMI) được tiến hành trước khi các cụm ống được vận chuyển đến điểm đến cuối cùng của chúng. Kiểm tra PMI phân tích thành phần của một thành phần bằng cách đọc số lượng của các bộ phận cấu thành của nó, thường được phân phối theo tỷ lệ phần trăm. Penflex sử dụng một máy phân tích hợp kim sử dụng công nghệ huỳnh quang tia X để kiểm tra PMI.

Giám đốc Chất lượng và Kỹ thuật của Penflex Janet Ellison giải thích cách hoạt động của kiểm tra PMI và lý do chính xác tại sao nó có thể là một quy trình bổ sung đáng được thực hiện trong video dưới đây.

Thành phần của hợp kim thép không gỉ trì hoãn và một trong những điểm khác biệt chính giữa 304 và 316 là 316 có chứa nhiều molypden (Mo) hơn để tăng khả năng chống ăn mòn. Giả sử ứng dụng yêu cầu các mặt bích này liên quan đến phương tiện ăn mòn, thì phần bắt này là một yếu tố quan trọng sẽ không được thực hiện nếu không có thử nghiệm PMI.

Để có báo cáo kiểm tra PMI mẫu, vui lòng bấm vào đây.

Đối với bất kỳ câu hỏi nào khác về phân tích hợp kim, vui lòng liên hệ chúng tôi.

Để in bản tin này, vui lòng bấm vào đây.

So sánh vòng đời giữa các thiết kế hình khuyên và xoắn ốc.

Lưu ý: Để in, vui lòng bấm vào ở đây.

Annular và Helical

Nói chung, có hai loại ống kim loại sóng. Sự phân loại này dựa trên định hướng của các nếp gấp và là kết quả của các quá trình hình thành khác nhau.

Ống hình năm

Các ống hình khuyên có các vòng xoắn thẳng hàng song song với nhau theo góc vuông với trục dọc của ống. Các nếp gấp của một ống hình khuyên có thể trông giống như một loạt các vòng tròn hoặc vòng tròn hoàn chỉnh. Những ống này có thể được hình thành bởi một số quá trình tạo hình kim loại, bao gồm các quy trình tạo hình khuôn dập tách và quay, tạo hình thủy lực và tạo hình thủy lực.

Ống xoắn

Ống xoắn có một chập liên tục giống như một sợi vít. Chúng thường được tạo thành bằng cách sử dụng một khuôn quay duy nhất tiếp xúc liên tục với đường kính ngoài của ống khi ống tiến dần theo chiều dọc.

Ống hình khuyên được sử dụng phổ biến hơn so với ống xoắn của chúng, với một số ước tính cho thấy ống hình khuyên chiếm 95% thị trường ống kim loại dạng sóng.

Ống xoắn không còn phổ biến như trước đây và mặc dù có một vài ưu điểm được trích dẫn, chúng tôi vẫn nghi ngờ về những tuyên bố này. Người ta thường nói rằng khi cần thoát nước một ống xoắn, nó có thể được treo từ một đầu và chất lỏng sẽ theo đường xoắn và thoát ra khỏi ống. Mặc dù rất khó để “thoát” hết các vết chất lỏng ra khỏi ống hình khuyên, chúng tôi cũng tin rằng chất lỏng bám vào thành của ống xoắn giống như chúng bám vào thành của ống hình khuyên, và điều đó mất nhiều hơn “ thoát nước ”để loại bỏ tất cả các dấu vết của chất lỏng.

Trong một số trường hợp, khi được nén hoàn toàn, ống xoắn có thể đạt được áp suất làm việc cao hơn so với ống có mũi nhọn tiêu chuẩn. Điều này có thể khiến chúng trở thành lựa chọn phù hợp trong các ngành công nghiệp như chiết rót chai, nhưng phần lớn, người dùng thích ống hình khuyên cho các ứng dụng tương ứng của họ vì một số lý do.

Ví dụ, các vòng xoắn song song của ống hình khuyên làm cho chúng dễ cắt hơn và dễ hàn hơn. Và, như Thử nghiệm mỏi U-Bend gần đây của chúng tôi đã chứng minh, ống hình khuyên có đặc tính uốn tốt hơn nhiều so với ống xoắn.

Kiểm tra độ mỏi U-Bend

Gần đây, chúng tôi đã thực hiện một thử nghiệm để so sánh ống hình khuyên và ống xoắn. Cụ thể, Thử nghiệm mỏi khi uốn cong chữ U đã so sánh vòng đời chu kỳ của ống hình khuyên P3 Series và ống xoắn 400 Series của chúng tôi. Chúng tôi đã sử dụng ba cụm ống bện đơn dài 6 foot dài ¾ inch từ mỗi loạt.

Mặc dù áp suất và bán kính uốn cong là cụ thể theo yêu cầu của khách hàng, nhưng định dạng thử nghiệm được thực hiện theo tiêu chuẩn ISO 10380: 2012 (E). Mỗi cụm được gắn vào U-Bend Tester để tạo thành một vòng thẳng đứng và sau đó chịu uốn hình sin lặp đi lặp lại với tốc độ 20 vòng mỗi phút theo hướng song song với trục của ống.

Áp suất thử nghiệm là 300 PSI, bán kính uốn cong động là 6,0 inch và nước là phương tiện truyền thông. Sự cố sẽ xảy ra nếu có bất kỳ rò rỉ nào - được đánh dấu bằng sự giảm áp suất - hoặc nếu bán kính ống giảm cục bộ hơn 50% trong quá trình thử nghiệm.    

Kết quả

Ở khoảng 200 chu kỳ, tất cả các mẫu ống xoắn đều thể hiện sự xoắn sang một bên đồng bộ với độ chệch của ống khi ở điều kiện thả lỏng. Sự sai lệch này xuất phát từ tác động của một khuôn đơn quay xung quanh ống để tạo thành ống mềm. Dưới áp lực, một ống xoắn sẽ tạo ra mô-men xoắn khi nó kéo dài ra và tạo áp lực lên nắp và các mối hàn khớp ở các đầu của ống. Vòi hình khuyên không thể hiện những đặc điểm này.

Như mong đợi, chúng tôi có chu kỳ động dài hơn ra khỏi ống hình khuyên vì sự uốn cong xảy ra giữa các vòng xoắn thay vì qua chúng.

Đối với ống xoắn, nguyên nhân hỏng hóc dường như là do đứt gãy do ứng suất. (Xem hình ảnh bên dưới bên trái.) Đối với ống hình khuyên, sự cọ xát giữa ống mềm và dây bện đã từ từ tạo ra một lỗ trên bề mặt. (Xem hình ảnh bên dưới bên phải.)

Tác động của ống dẫn dầu đối với vòng đời

Mặc dù thử nghiệm chu trình nêu trên được tiến hành mà không cần tra dầu vào ống - một yêu cầu tiêu chuẩn đối với thử nghiệm như 10380: 2012 (E) - ống có thể được tra dầu để kéo dài tuổi thọ của chúng. Nếu không có dầu bôi trơn, ma sát bện có thể dẫn đến hỏng ống sớm.

Thử nghiệm Burst ở một triệu chu kỳ

Trong thử nghiệm thứ ba, chúng tôi tra dầu một bộ ba cụm P3 bện đơn dài sáu foot ¾ ”và thực hiện tất cả chúng đến 1.000.000 chu kỳ với cùng áp suất và bán kính uốn cong như được sử dụng trong thử nghiệm trước. Sau đó, các ống này được tháo ra khỏi U-Bend Tester và thử nghiệm nổ.

Mục đích là để xem liệu đạp xe có ảnh hưởng đến áp suất nổ hay không. Hóa ra, các ống hình khuyên được bôi dầu đã ở trong tình trạng gần như trước khi đạp xe.

Việc đạt được áp suất nổ tương tự giữa trạng thái ban đầu và sau một triệu chu kỳ nói lên chất lượng của Penflex P3 Series và tính toàn vẹn về cấu trúc của các mối hàn của chúng tôi.

Để đọc toàn bộ báo cáo, hãy nhấp vào ở đây. Đối với bất kỳ câu hỏi nào về Kiểm tra mỏi khi uốn cong chữ U, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

¹ Burst danh nghĩa đại diện cho áp suất tối đa ở 70 ° F.
² Để biết thêm chi tiết về Ống thép không gỉ Penflex P3, bấm vào đây.

Để in, vui lòng nhấp vào ở đây.