Hladno savijanje, štancanje, ravnanje i drugi procesi hladnog oblikovanja su široko prihvaćeni u proizvodnji 316 grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika kako bi se ispunili zahtjevi složenog rasporeda cjevovoda. Ozbiljna plastična deformacija tokom hladnog rada će proizvesti visoko zaostalo vlačno naprezanje unutar matrice cijevi, posebno koncentrisano na savijene lukove, deformirane prijelazne zone i stegnute položaje oblikovanja. Kada se ove komponente pod stresom puste u rad u hloridnim-medijima koji sadrže -visokotemperaturne medije, efekat spajanja zaostalog zateznog naprezanja, hloridnih jona i visoke temperature stvara neophodne uslove za pucanje od korozije pod naponom (SCC). Mikropukotine klijaju na granicama zrna i brzo se šire pod cikličnim termičkim opterećenjem, što na kraju dovodi do krhkog loma cijevi za grijanje bez očigledne plastične deformacije. Mnogi slučajevi iznenadnog pucanja cijevi hladno{7}}obrađenih cijevi za grijanje nisu uzrokovani srednjom korozijom ili defektima materijala, već nespuštenim formiranjem zaostalog naprezanja. Implementacija standardiziranog de-žarenja pod naponom za hladno-obrađene predmete može efikasno osloboditi zaostalo naprezanje i značajno poboljšati anti-SCC performanse cijevi za grijanje u teškim radnim uvjetima.
De-žarenje hladno-nerđajućeg čelika 316 ima za cilj da eliminiše izobličenje rešetke uzrokovano plastičnom deformacijom i smanji zaostalo vlačno naprezanje na siguran opseg kroz umjereno zagrijavanje i očuvanje topline bez izazivanja senzibilizacije materijala. Proces mora izbjeći temperaturni interval od 450 do 850 stupnjeva gdje se hrom karbid lako taloži; u suprotnom će doći do iscrpljivanja hroma na granici zrna i izazvati intergranularnu koroziju. Uobičajeno se primjenjuju dva glavna procesa de-naprezanja: nisko{8}}žarenje za ublažavanje naprezanja na niskim temperaturama i -žarenje otopinom na visokim temperaturama. Nisko{11}}žarenje je pogodno za blago deformisane cijevi za grijanje, koje oslobađa većinu zaostalih naprezanja uz zadržavanje originalnih mehaničkih svojstava nepromijenjenih. Teški dijelovi za hladno oblikovanje zahtijevaju žarenje u punoj otopini, koje ne samo da u potpunosti eliminira zaostalo naprezanje, već i obnavlja ujednačenu austenitnu strukturu nehrđajućeg čelika, istovremeno izbjegavajući rizik od SCC i intergranularne korozije. Nepravilna temperatura grijanja, nedovoljno vrijeme držanja i neujednačeno temperaturno polje peći rezultirat će nepotpunim rasterećenjem ili osjetljivošću materijala, ostavljajući dvostruke skrivene opasnosti od korozije.
Tabela 1 Klasifikacija stepena hladne deformacije, parametri procesa de-naprezanja žarenja i efekti kontrole rizika od korozije
表格
| Stupanj hladne deformacije | Deformation Feature | Temperatura žarenja | Holding Time | Metoda hlađenja | Nivo preostalog naprezanja | SCC Risk |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mala deformacija | Deformacija savijanja manja ili jednaka 15% | 300–400 stepeni | 1,5 min po mm debljine zida | Hlađenje peći na 200 stepeni pa vazdušno hlađenje | Nisko | Veoma niska |
| Umjerena deformacija | Deformacija savijanja 15%–30% | 900–950 stepeni | 2 min po mm debljine zida | Brzo prisilno hlađenje zrakom | Veoma niska | Zanemarljivo |
| Teška deformacija | Štancanje, ponovljeno savijanje, deformacija＞30% | 1050–1100 stepeni | 2,5 min po mm debljine zida | Gašenje vodom | Skoro eliminisan | Eliminisano |
| Zavar + kompozit za hladno oblikovanje | Deformacija plus unos topline zavarivanja | Žarenje punim rastvorom | 3 min po mm debljine zida | Brzo hlađenje vodom | Minimum | Extremely Low |
Preduzeća moraju klasificirati cijevi za grijanje prema brzini deformacije hladnog oblikovanja prije termičke obrade i striktno implementirati usklađene postupke žarenja umjesto usvajanja jedinstvenih empirijskih parametara. Peći za grijanje moraju se redovno kalibrirati kako bi se osiguralo odstupanje temperature unutar ±10 stepeni kako bi se spriječilo lokalno pregrijavanje ili podgrijavanje. Radni predmeti moraju biti labavo postavljeni unutar peći kako bi se osigurala puna cirkulacija topline i ravnomjeran porast temperature svake komponente cijevi. Nakon de-tretmana, pregled uzorkovanja će se obaviti rendgenskim testerom zaostalog naprezanja kako bi se provjerio efekat ublažavanja naprezanja; radni komadi sa nekvalifikovanim zaostalim naprezanjem trebaju sekundarnu obradu žarenjem. Svi zapisi o termičkoj obradi uključujući temperaturnu krivu peći, stepen deformacije neobrađenih radnih komada, broj serije i potpis inspektora moraju biti vezani za šifru sljedivosti proizvoda za trajno arhiviranje. Osim toga, procese hladnog oblikovanja treba unaprijed optimizirati kako bi se izbjegla prekomjerna jednokratna-deformacija, koja može smanjiti poteškoće pri oslobađanju naprezanja i smanjiti rizik od lokalnog degradacije performansi materijala.
Standardizovano de-žarenje pod naponom eliminiše ključnu indukciju pucanja korozije pod naponom na izvoru proizvodnje. U kombinaciji sa termičkom kontrolom ulaza zavarivanja, ograničenjem parametara srednje-temperature i online praćenjem naprezanja, konstruira kompletan anti-SCC sistem tehničke odbrane za hladno-oblikovane cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika 316. Efikasno smanjenje preostalog naprezanja ne samo da produžava vijek trajanja opreme za grijanje u okruženjima sa visokim-hloridnim temperaturama, već i izbjegava katastrofalne sigurnosne nesreće zbog krtog loma, ostvarujući stabilan i pouzdan dugotrajan-rad industrijskih sistema grijanja.
