Độ xốp của mối hàn và lỗi rò rỉ xuyên thấu đề cập đến một số lượng lớn các lỗ khí nhỏ, các lỗ co ngót và các khuyết tật thâm nhập không hoàn toàn được tạo ra bên trong đường hàn trong quá trình hàn ống gia nhiệt bằng thép không gỉ 316. Những khuyết tật này hình thành thông qua các kênh loại dọc theo mặt cắt mối hàn-dưới áp suất trung bình bên trong, dẫn đến rò rỉ chất lỏng xử lý ra bên ngoài. Trong trường hợp nghiêm trọng, sự tập trung ứng suất tại các vị trí khuyết tật gây ra nứt mối hàn và vỡ đường ống dưới tác động của áp suất và sự thay đổi nhiệt độ. Lỗi này là lỗi cố hữu trong hàn điển hình, chủ yếu xuất hiện ở các mối hàn giáp mép đường ống, mối hàn ống nhánh và các mối hàn nối vòi phun thiết bị.
1. Cơ chế phát sinh khuyết tật và rò rỉ
Trong quá trình hàn hồ quang argon bằng thép không gỉ austenit, kim loại nóng chảy đông cứng lại nhanh chóng. Nếu khí bảo vệ không cách ly không khí một cách hiệu quả, các tạp chất ẩm, dầu và oxit sẽ phân hủy tạo ra khí, không thể thoát ra trước khi đông đặc và bị khóa bên trong mối hàn để tạo thành các lỗ rỗng. Khi nhiệt hàn đầu vào không đủ, kim loại gốc không thể nóng chảy và nung chảy hoàn toàn, tạo thành các khe hở xuyên thấu không hoàn toàn ở đáy mối hàn. Dưới áp suất bên trong lâu dài và tải trọng chu kỳ nhiệt, các lỗ chân lông vi mô và các khoảng trống không được làm sạch dần dần mở rộng và kết nối thông qua các kênh rò rỉ. Môi trường ăn mòn xâm nhập vào các khoảng trống khuyết tật để gây ra sự ăn mòn bên trong, làm tăng thêm kích thước khuyết tật và đẩy nhanh mối hàn xuyên qua{6}}tường. Không giống như hỏng hóc do ăn mòn-gây ra, sự rò rỉ này bắt nguồn từ sự liên kết luyện kim không hoàn chỉnh của chính mối hàn trong giai đoạn sản xuất.
2. Các vị trí điển hình dễ bị rò rỉ khuyết tật mối hàn
Mối hàn đối đầu cố định nằm ngang có khả năng bảo vệ khí kém và dễ cuốn khí vào chân mối hàn;
Các vị trí hàn nhánh chữ T với dòng chảy bể nóng chảy phức tạp và khó kiểm soát sự xuyên thấu của rễ;
Các mối hàn bề mặt lỗ ống có độ sạch kém và vết rỉ dầu còn sót lại trên bề mặt kim loại nền;
Các mối hàn ống gia nhiệt thành mỏng có tốc độ hàn quá cao dẫn đến độ sâu nóng chảy không đủ;
Mối hàn nhiều-nhiều lớp{1}}có xỉ nằm giữa các lớp và các lỗ rỗng bên trong ẩn.
3. Các yếu tố gây ra cốt lõi làm tăng tốc độ hỏng mối hàn
Các tạp chất như cặn dầu, nước, oxit còn sót lại trên rãnh hàn ống mà không được vệ sinh kỹ lưỡng;
Dòng bảo vệ argon không ổn định, thiếu lớp bảo vệ bịt kín phía sau và không khí xâm nhập vào bể nóng chảy;
Tốc độ hàn quá cao và dòng điện không đủ dẫn đến sự thâm nhập của rễ không hoàn toàn và bẫy lỗ chân lông đông cứng nhanh chóng;
Khe hở và kích thước cạnh cùn của rãnh hàn không phù hợp, kích thước lắp ráp không khớp;
Chất liệu dây hàn không phù hợp với kim loại nền, có hàm lượng tạp chất cao dễ sinh khí.
4. Các biện pháp kỹ thuật kiểm soát và ngăn chặn liên kết đầy đủ-
① Đánh bóng và làm sạch nghiêm ngặt các rãnh hàn và kim loại nền lân cận
Loại bỏ lớp dầu, rỉ sét, ẩm và oxit để loại bỏ các nguồn khí.
② Thực hiện bảo vệ lấp đầy argon ở mặt sau trong quá trình hàn đối đầu ống
Cách ly hoàn toàn không khí khỏi gốc mối hàn để tránh hiện tượng oxy hóa và hình thành lỗ rỗng.
③ Chuẩn hóa các thông số quy trình hàn bao gồm dòng điện, tốc độ và kích thước rãnh
Đảm bảo độ sâu nóng chảy đủ để đảm bảo sự xuyên thấu hoàn toàn của chân mối hàn.
④ Lựa chọn dây hàn có thành phần được chứng nhận phù hợp với inox 316
Kiểm soát hàm lượng tạp chất của vật liệu hàn để giảm xác suất khuyết tật.
⑤ Tiến hành kiểm tra bằng tia X hoặc thẩm thấu 100% đối với các mối hàn chịu áp-
Sàng lọc các lỗ rỗng ẩn và các khuyết tật thẩm thấu không đầy đủ trước khi đưa vào sử dụng.
5. Bảng so sánh hiệu quả phòng ngừa
表格
| Chế độ hàn & kiểm tra | Nguy cơ rò rỉ mối hàn | Đề xuất ứng dụng |
|---|---|---|
| Không làm sạch rãnh + không bảo vệ mặt sau + không-thử nghiệm không phá hủy | Rò rỉ mối hàn xảy ra trong quá trình vận hành hoặc thử nghiệm áp suất ngắn hạn- | Mài bỏ phần mối hàn bị lỗi và-hàn lại với sự bảo vệ hoàn toàn |
| -làm sạch bề mặt mối hàn + bảo vệ argon hai mặt- + phát hiện lỗ hổng lấy mẫu | Giảm hiệu quả độ xốp và khuyết tật thâm nhập không đầy đủ | Đặc điểm kỹ thuật hàn tiêu chuẩn cho đường ống áp lực bằng thép không gỉ |
| Đã sửa lỗi đặc tả quy trình hàn đủ điều kiện + kiểm tra không-phá hủy toàn bộ mối hàn + xử lý thụ động mối hàn | Rủi ro rò rỉ ẩn cực kỳ thấp | Sơ đồ ưu tiên dành cho các dự án kỹ thuật ống sưởi ấm-áp suất cao và chống-ăn mòn |
Phần kết luận
Độ xốp của mối hàn ống gia nhiệt bằng thép không gỉ 316 và rò rỉ thâm nhập không hoàn toàn chủ yếu là do bẫy khí và phản ứng tổng hợp luyện kim không đủ trong quá trình hàn. Các chiến lược phòng ngừa cốt lõi bao gồm-làm sạch khu vực hàn trước mối hàn, hệ thống bảo vệ khí trơ hoàn hảo, quản lý thông số quy trình hàn được tiêu chuẩn hóa và phát hiện khuyết tật không-phá hủy nghiêm ngặt sau mối hàn. Kiểm soát chất lượng toàn bộ-quy trình chuẩn bị hàn, kết cấu hàn tại chỗ-và kiểm tra mối hàn hoàn thiện về cơ bản có thể loại bỏ tai nạn rò rỉ trung bình và đứt áp do hàn các khuyết tật cố hữu của đường ống sưởi ấm.
