ارزیابی نوع و شدت خرابی لوله های ریفورمر بخار با استفاده از جریان گردابی

در این مقاله، روشی نوین جهت ارزیابی غیرمخرب نوع و شدت خرابی در لوله های ریفرمر بخار از جنس HP۴۰Nb بر پایه روش جریان گردابی ارائه شده است. این روش فراتر از تشخیص ساده نقص ها، انواع مختلف آسیب های ریزساختاری را به صورت عددی ارائه می کند. بازرسی به صورت میدانی و آزمایشگاهی روی لوله هایی از سه واحد ریفرمر یک واحد صنعتی پتروشیمی ایران با عمرهای بهره برداری اسمی ۵، ۱۳ و ۱۶ سال انجام شد. بازرسی جریان گردابی به روش روبش نقطه ای و با حسگر الکترومغناطیسی با هسته ای به شکل T در فرکانس ۶۰ کیلوهرتز توسط یک دستگاه قابل حمل دستی انجام شد. بررسی های ریزساختاری نمونه هایی از این لوله ها با میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی مجهز به پردازش عنصری انجام شد. نتایج مطالعات آزمایشگاهی ریزساختاری نشان داد که آسیب های اصلی در لوله های آسیب دیده شامل تغییرات در مقدار و نوع کاربیدها، کاهش مقدار کروم زمینه، کربوره شدن، اکسیداسیون و ریزترک ها است. ارزیابی های جریان گردابی نشان داد که تغییرات ریزساختاری و تغییرات داده های آزمون جریان گردابی را می توان با شاخصهای مناسبی مشخص کرد. آسیب ذاتی (DI) ناشی از کربوریزاسیون و اکسیداسیون را با استفاده از شاخص تغییرات زاویه فاز جریان گردابی و آسیب ناشی از خزش (DII) که با ایجاد حفره ها و ترک ها نمایان می شود را با استفاده از شاخص تغییرات امپدانس می توان ارزیابی کرد. مشاهده شده است که با افزاش میزان کربوره شدن و تبدیل کاربیدهای M۲۳C۶ به M۷C۳ و کاهش مقدار کروم فاز زمینه، شاخص زاویه فازی از عدد ۱۸.۷ به حداکثر ۶۳.۲ درجه افزایش می یابد. همچنین همزمان با افزایش عمر لوله ها و جوانه زنی و رشد ترک های خزشی، شاخص امپدانس از مقدار بدون بعد ۶۵۵ به مقدار ۱۰۶۴ افزایش می یابد. در پایان، با ترکیب دو شاخص الکترومغناطیس با یکدیگر و ارائه یک رابطه تجربی، شاخص میزان خرابی کل (Dtotal) هر لوله ارائه شده است.

کلیدواژه ها:

جریان گردابی ، لوله ریفورمر بخار ، HP۴۰Nb ، ارزیابی عمر ، خرابی