Một mối hàn tantalum bị rò rỉ duy nhất trên tấm ống có thể khiến toàn bộ nhà máy axit phải đóng cửa. Những mối hàn chính xác này được thực hiện trong môi trường khí argon bảo vệ và việc sửa chữa mối hàn đòi hỏi phải có chuyên gia khôi phục lại những điều kiện nguyên sơ đó ngay trên sàn nhà máy. Trong dịch vụ hóa chất ăn mòn, tantalum thường được chọn vì hầu như không có gì tấn công nó về mặt hóa học, nhưng kim loại trở nên cực kỳ nhạy cảm với sự nhiễm bẩn khi đạt đến nhiệt độ hàn.
Một thành côngsửa chữa mối hàn ống tantalum bị rò rỉdo đó phụ thuộc vào việc phát hiện rò rỉ chính xác, che chắn khí quyển nghiêm ngặt và quy trình hàn chuyên dụng cao.
Tại sao mối hàn Tantalum lại rất nhạy cảm
Tantalum có khả năng chống ăn mòn đặc biệt trong môi trường axit mạnh, đặc biệt là trong dịch vụ axit clohydric, axit sulfuric và axit nitric. Tuy nhiên, kim loại có một điểm yếu lớn trong quá trình hàn: nó hấp thụ khí quyển rất nhanh khi nóng.
Ở nhiệt độ cao, tantalum dễ dàng hấp thụ:
Ôxy
Nitơ
Hydro
Ngay cả một vài giây tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ hàn cũng có thể làm giòn vùng hàn và làm hỏng vật liệu vĩnh viễn.
Tầm quan trọng của việc che chắn khí hoàn chỉnh
Tantali phải được bao bọc trong argon từ đầu đến khi nguội-. Việc che chắn không thể chỉ dừng lại ở vòi đuốc. Mặt sau của mối nối cũng phải được bảo vệ bằng khí trơ trong suốt quá trình mài, hàn và làm mát.
Nếu không được che chắn liên tục, ô nhiễm sẽ xảy ra gần như ngay lập tức.
Bước 1: Xác định chính xác mối hàn rò rỉ
Nhiệm vụ đầu tiên là cách ly mối nối ống-với-bảng ống bị lỗi. Bởi vì bộ trao đổi nhiệt có thể chứa hàng trăm hoặc hàng nghìn mối hàn nên việc xác định vị trí rò rỉ chính xác là điều cần thiết trước khi bắt đầu sửa chữa.
Kiểm tra thâm nhập thuốc nhuộm
Một phương pháp chẩn đoán phổ biến liên quan đến việc bôi chất thẩm thấu thuốc nhuộm lỏng lên bề mặt tấm ống.
Quá trình này thường bao gồm:
Làm sạch khu vực hàn thật kỹ
Áp dụng chất lỏng thẩm thấu
Cho phép thời gian dừng để thâm nhập vào vết nứt
Loại bỏ chất thẩm thấu dư thừa
Ứng tuyển nhà phát triển
Đang kiểm tra các dấu hiệu{0}}chảy máu
Các vết nứt hoặc lỗ kim rất nhỏ thường xuất hiện dưới dạng các dấu hiệu màu hẹp xung quanh chu vi mối hàn.
Kiểm tra rò rỉ khí Heli
Để có độ nhạy cao hơn, có thể sử dụng thử nghiệm rò rỉ khí heli nếu có thể điều áp một phần bộ trao đổi nhiệt.
Một dòng khí heli nhỏ được đưa vào phía ống trong khi thiết bị phát hiện rò rỉ giám sát khu vực mối hàn nghi ngờ. Bởi vì các phân tử helium cực kỳ nhỏ nên những rò rỉ nhỏ có thể được phát hiện với độ chính xác tuyệt vời.
Phương pháp này đặc biệt hiệu quả để xác định các khuyết tật cực kỳ nhỏ mà có thể không nhìn thấy được.
Trong phạm vi thích hợpsửa chữa mối hàn ống tantalum bị rò rỉQuy trình xác định vị trí rò rỉ chính xác sẽ ngăn chặn tình trạng mài mòn hoặc hư hỏng không cần thiết đối với các mối hàn xung quanh.
Bước 2: Chuẩn bị và làm sạch bề mặt
Khi đã xác định được mối hàn rò rỉ, khu vực sửa chữa phải được chuẩn bị tỉ mỉ.
Loại bỏ ô nhiễm
Khu vực sửa chữa được làm sạch để loại bỏ:
Dư lượng axit
Oxit
Dầu
clorua
Bụi bẩn
Ô nhiễm sắt từ dụng cụ
Chỉ nên sử dụng các dụng cụ sạch chuyên dụng để xử lý tantalum. Sự ô nhiễm chéo-từ các hạt thép cacbon hoặc thép không gỉ có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng về chất lượng mối hàn.
Bước 3: Mài mối hàn bị lỗi
Kim loại mối hàn bị lỗi sau đó phải được loại bỏ cẩn thận.
Quá trình mài có kiểm soát dưới sự thanh lọc Argon
Mũi khoan cacbua mịn thường được sử dụng để mài vùng mối hàn bị lỗi trong khi vẫn duy trì dòng khí argon có độ tinh khiết cao- liên tục chảy qua khu vực làm việc.
Độ tinh khiết của khí bảo vệ phải đáp ứng hoặc vượt quá:
99,995% Ar99,995\\%\\ \\mathrm{Ar}99,995% Ar
Việc thanh lọc này bảo vệ các bề mặt tantalum mới tiếp xúc khỏi bị ô nhiễm không khí trong quá trình mài.
Tại sao khí quyển mài lại quan trọng
Bề mặt tantalum mới tiếp xúc sẽ phản ứng hóa học khi bị nung nóng trong quá trình nghiền. Nếu không có tấm chắn trơ, quá trình hấp thụ oxy có thể xảy ra trước khi quá trình hàn bắt đầu.
Do đó, lá chắn argon phục vụ nhiều mục đích:
Ngăn chặn quá trình oxy hóa
Giảm sự hấp thụ nitơ
Hạn chế ô nhiễm hydro
Bảo quản độ dẻo của mối hàn
Việc bố trí che chắn nên mở rộng sang cả hai phía của mối nối bất cứ khi nào có thể.
Bước 4: -Hàn lại mối nối ống
Sau khi loại bỏ khuyết tật, mối nối ống-với-bảng ống được hàn lại- bằng quy trình hàn tantalum chuyên dụng.
TIG quỹ đạo hoặc hàn thủ công có tay nghề cao
Hàn sửa chữa thường được thực hiện bằng cách sử dụng:
Hàn TIG quỹ đạo tự động
Hàn TIG thủ công chính xác bởi chuyên gia có trình độ
Đây không phải là nhiệm vụ của một thợ hàn bảo trì thông thường. Hàn tantalum đòi hỏi kinh nghiệm với kim loại chịu lửa phản ứng và kiểm soát chính xác các điều kiện che chắn.
Bảo vệ Argon liên tục trong quá trình làm mát
Tấm chắn argon phải duy trì hoạt động cho đến khi mối hàn nguội đi dưới mức xấp xỉ:
T<200∘CT < 200^\circ\mathrm{C}T<200∘C
Việc loại bỏ sớm khí bảo vệ có thể gây ô nhiễm trong khi kim loại vẫn có tính phản ứng cao.
Cả-che chắn mặt trước và bảo vệ thanh lọc-mặt sau đều rất quan trọng trong suốt giai đoạn làm mát này.
Bước 5: Kiểm tra màu mối hàn và chất lượng bề mặt
Sự xuất hiện của mối hàn cung cấp một dấu hiệu ngay lập tức về chất lượng che chắn.
Ngoại hình mối hàn được chấp nhận
Một mối hàn tantalum được bảo vệ đúng cách sẽ xuất hiện:
Bạc
Ánh kim sáng
Màu rơm nhạt
Những sự xuất hiện này cho thấy ô nhiễm không khí ở mức tối thiểu.
Dấu hiệu ô nhiễm
Bất kỳ màu nào sau đây cho thấy quá trình oxy hóa hoặc hấp thụ khí không được chấp nhận:
Màu xanh da trời
Màu tím đậm
Xám
Sự đổi màu phấn
Kim loại mối hàn bị nhiễm bẩn phải được loại bỏ hoàn toàn và làm lại trước khi bộ trao đổi nhiệt trở lại hoạt động.
Do đó, kiểm tra màu sắc vừa mang tính thẩm mỹ vừa mang tính chất luyện kim.
Bước 6: Xác minh rò rỉ cuối cùng
Sau khi hàn và làm mát hoàn tất, việc sửa chữa phải được xác minh.
Lặp lại thử nghiệm thâm nhập hoặc Helium
Khớp đã sửa chữa thường được-kiểm tra lại bằng cách sử dụng:
Kiểm tra thẩm thấu thuốc nhuộm
Phát hiện rò rỉ khí heli
Kiểm tra áp suất khi thích hợp
Chỉ sau khi mối hàn vượt qua bước kiểm tra cuối cùng thì bộ trao đổi nhiệt mới được phép hoạt động trở lại.
Tại sao nhu cầu sửa chữa Tantalum phải có chuyên môn chuyên môn
Hàn tantalum kết hợp một số thách thức hiếm khi gặp phải trong công việc bảo trì thông thường.
Những thách thức đặc biệt của hàn kim loại phản ứng
Các yếu tố quan trọng bao gồm:
| Yêu cầu | Tầm quan trọng |
|---|---|
| Bề mặt siêu sạch | Ngăn ngừa ô nhiễm |
| Tấm chắn argon có độ tinh khiết cao- | Ngăn chặn sự ôm ấp |
| Hỗ trợ bảo vệ khí | Che chắn bề mặt mối hàn phía sau |
| Đầu vào nhiệt được kiểm soát | Bảo quản luyện kim |
| Kỹ thuật hàn thành thạo | Tránh tình trạng xốp và nứt |
| Kiểm tra trực quan nghiêm ngặt | Phát hiện ô nhiễm |
Các phím tắt quy trình nhỏ có thể được chấp nhận khi hàn thép không gỉ có thể ảnh hưởng hoàn toàn đến việc sửa chữa tantalum.
Phần kết luận
Sửa chữa mối hàn bịt kín ống tantalum-đến{1}}tấm ống bị rò rỉ là một hoạt động luyện kim được kiểm soát chặt chẽ, yêu cầu phát hiện rò rỉ chính xác, chuẩn bị không bị nhiễm bẩn- và liên tục che chắn khí trơ trong suốt quá trình mài, hàn và làm mát. Trước tiên, kiểm tra chất thấm thuốc nhuộm và rò rỉ khí heli xác định chính xác vị trí khuyết tật, sau đó, mối hàn bị hỏng sẽ được loại bỏ cẩn thận và-hàn lại trong điều kiện bảo vệ argon có độ tinh khiết cao-.
Khi được thực hiện chính xác bởi các chuyên gia có trình độ, việc sửa chữa sẽ khôi phục mối nối về tính toàn vẹn ban đầu và khả năng chống ăn mòn. Trong các hệ thống kim loại chịu lửa phản ứng, chất lượng hàn phụ thuộc nhiều vào việc kiểm soát khí quyển cũng như vào chính kỹ thuật hàn.
Kim loại có khả năng chống ăn mòn-có giá trị nhất thường đòi hỏi kỷ luật cao nhất trong quá trình nối, trong đó ngay cả một vài giây không được kiểm soát cũng có thể quyết định tuổi thọ của toàn bộ bộ trao đổi nhiệt.
