التحكم في محتوى الهيدروجين في معالجة تركيبات أنابيب التيتانيوم

تعتبر تجهيزات الأنابيب المصنوعة من التيتانيوم مكونات أساسية لنقل السوائل والتوصيل الهيكلي، وجودة معالجتها تحدد بشكل مباشر سلامة ومتانة المعدات بأكملها. يعد التحكم في محتوى الهيدروجين صعوبة فنية رئيسية في معالجة تركيب أنابيب التيتانيوم. التقصف الهيدروجيني الناجم عن الهيدروجين الزائد سوف يقلل بشكل كبير من صلابة التأثير، وقوة الشد وعمر الكلال للمادة، وهو خطر خفي أساسي يقيد الخدمة الموثوقةتجهيزات أنابيب التيتانيوم.

 

مصنع أنابيب التيتانيوم في الصين

 

 

خصائص امتصاص الهيدروجين: يتمتع التيتانيوم بنشاط عالٍ ويمتص الهيدروجين بسرعة عندما تتجاوز درجة الحرارة 300 درجة؛ تنخفض قابلية ذوبان الهيدروجين بشكل ملحوظ مع انخفاض درجة الحرارة.

 

مخاطر التقصف الهيدروجيني: يؤدي الهيدروجين الزائد إلى ترسيب TiH₂ الصلب والهش، مما يتسبب في تركيز الإجهاد والشقوق الصغيرة، مما يؤدي إلى كسر التقصف الهيدروجيني؛ يتم تأخير الشقوق، مما قد يؤدي إلى وقوع حوادث صيانة مفاجئة.

 

معايير المحتوى: المعيار العام أقل من أو يساوي 0.015% (150 جزء في المليون)؛ وبالنسبة للسيناريوهات-المتطورة مثل الطيران والرعاية الطبية، فهي أقل من أو تساوي 0.01%.

 

(ط) مرحلة المعالجة المسبقة للمواد الخام

خطر تلوث المواد الخام: تتعرض قضبان التيتانيوم وأسلاك اللحام لامتصاص الشحوم والرطوبة وبصمات الأصابع أثناء التخزين والنقل، كما أن تحلل هذه المواد أثناء المعالجة والتسخين سوف ينتج الهيدروجين الذي يتغلغل في المادة.

 

متطلبات المعالجة المسبقة: إزالة الزيت باستخدام الأسيتون أو الإيثانول المطلق، وإزالة تكلسات الأكسيد عن طريق الطحن الميكانيكي أو التخليل؛ تخزينها في بيئة جافة وخاملة بعد التنظيف، وإجراء فحص عشوائي لمحتوى الهيدروجين.

 

(ثانيا) مرحلة التشكيل واللحام

يعد التشكيل واللحام من الروابط الرئيسية لإدخال الهيدروجين في معالجة تركيبات أنابيب التيتانيوم، ويلزم الوقاية والتحكم من أبعاد متعددة مثل العملية والبيئة والأدوات:

 

يحظر استخدام مواد التشحيم الزيتية في المعالجة الباردة، ويجب استخدام مواد التشحيم الصلبة أو الغاز الخامل بدلاً من ذلك؛ التحكم في تشوه الدرفلة على البارد، وإجراء التلدين المتوسط ​​عند 600 درجة لمدة ساعة واحدة إذا لزم الأمر لإزالة الضغط وتعزيز هروب الهيدروجين.

 

يجب استخدام-غاز الأرجون عالي النقاء بدرجة نقاء أكبر من أو تساوي 99.999% طوال عملية اللحام لحماية المجمع المنصهر والقطرات المنصهرة والجوانب الأمامية والخلفية لمنطقة درجة الحرارة المرتفعة-؛ تنظيف سلك اللحام ونطاق 25 مم على جانبي الأخدود بالأسيتون قبل اللحام، وإعادة تنظيفه إذا تم وضعه لأكثر من 4 ساعات؛ يجب أن تكون الرطوبة البيئية أقل أو تساوي 60%، ويجب أن تكون الأدوات مصنوعة من التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ.

 

(ثالثا) مرحلة المعالجة الحرارية

جوهر المعالجة الحرارية لأنابيب التيتانيوم هو تحسين الخواص الميكانيكية، ومن المحتمل أن تسبب العمليات غير السليمة امتصاصًا غير طبيعي للهيدروجين. يُفضل استخدام أفران التفريغ (أكبر من أو يساوي 10⁻³Pa) أو أفران الغاز الخامل؛ درجات الحرارة المنخفضة (أقل من أو تساوي 540 درجة) تؤدي إلى امتصاص أقل للهيدروجين، وينبغي تقصير وقت التسخين في درجات الحرارة المرتفعة.

 

بالنسبة للأجزاء ذات محتوى الهيدروجين الزائد، يتم إستخدام إزالة الهيدروجين بالتليين الفراغي عند 700-800 درجة لمدة 2-4 ساعات لتحقيق التوازن بين تقليل الهيدروجين ومنع خشونة الحبوب.

 

(رابعًا) مرحلة المعالجة السطحية ومرحلة ما بعد المعالجة

بعد المعالجة الحرارية لتجهيزات أنابيب التيتانيوم، يجب إزالة الطبقة الملوثة بالأكسجين-الهشة (لمنع التشقق وامتصاص الهيدروجين)، وهو ما يمكن تحقيقه عن طريق التصنيع الآلي أو التخليل أو الطحن الكيميائي. رقابة صارمة على المحلول الحمضي والوقت أثناء التخليل؛

اختيار أدوات خاصة للتصنيع لتقليل الحرارة ومنع امتصاص الهيدروجين الثانوي؛ تنظيف وتجفيف وختم المنتجات بعد المعالجة.

 

 

يجب أن يكون اكتشاف محتوى الهيدروجين في تجهيزات أنابيب التيتانيوم موحدًا وعالي الدقة-: تتوافق طريقة دمج الغاز الخامل السائدة (0.5–200 ميكروجرام/جرام) مع معايير ASTM/ISO/GB؛

 

يغطي أخذ العينات الأجزاء الرئيسية، ويتم تخزين العينات بشكل خامل، ويتم نقل الهيدروجين الناتج عن الاندماج مع الأرجون للكشف عنه، ويتم استخدام الاختبارات الفارغة والمعايرة والتحديدات المتوازية لضمان الدقة.

 

بالنسبة للإنتاج الضخم، تُستخدم أجهزة تحليل الهيدروجين بالليزر في الفحص السريع لعدم التلامس-لكشف توزيع الهيدروجين على السطح والطبقة القريبة من-السطح، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة مراقبة الجودة.

 

 

يؤدي الطلب على المعدات المتطورة- إلى تعزيز ترقية تكنولوجيا التحكم في الهيدروجين لتركيب أنابيب التيتانيوم نحو الدقة والكفاءة والتكلفة المنخفضة.

 

تستخدم تقنية الهدرجة المحلية تشكيلات هيدريد المعدن كمصدر للغاز لتحقيق تحكم دقيق في الهيدروجين، وتقليل تكاليف المعدات والتكيف مع تركيبات الأنابيب المعقدة؛

 

تعمل عملية التلدين الفراغي- لإزالة الهيدروجين من مركب البلازما على تسريع عملية إزالة الهيدروجين وتقليل فقدان الأداء؛

يمكن لنظام الكشف الذكي المغلق-الحلقة أن يحقق مراقبة حقيقية للوقت-وتعديل المعلمات الديناميكية، مما يؤدي إلى تجنب خطر تجاوز الهيدروجين للمعايير من المصدر.

 

مجموعة Ruihang، باعتبارها الشركة المصنعة المهنية، متخصصة في إنتاج منتجات التيتانيوم وسبائك التيتانيوم. لدينا خط إنتاج كامل للتحكم في جودة المنتجات بدقة. إذا كان لديك أي استفسار، يرجى الاتصال بنا عبر البريد الإلكتروني:Sam.Rui@bjrh-titanium.com