ارزیابی متالورژیکی و تعیین عمر باقیمانده تیوب HK40 مورد استفاده در کوره هیدروژن

در این مقاله یک نمونه تیوب HK40 پس از 165 هزار ساعت استفاده در یک کوره هیدروژن واقع در یکی از پالایشگاه های کشور به منظور تعیین عمر باقیمانده سرویس دهی مورد ارزیابی متالورژیکی قرار گرفته است. برای ارزیابی متالورژیکی تیوب آنالیز شیمیایی با روش کوانتومتری، فرآیندهای ماکرواچ و ارزیابی میکروسکوپی ریزساختار تیوب، آزمون های کشش، تنش پارگی و سختی سنجی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که تیوب مزبور با روش ریخته گری تولید شده و آنالیز شیمیایی آن با استاندارد ASTM A608 انطباق دارد. همچنین فاز σ به مقدار زیاد و غیر پیوسته در ساختار آلیاژ و در محل مرز دانه ها تشکیل شده است. نتایج آزمون سختی سنجی نیز افزایش سختی در اثر وجود فاز مخرب σ را نشان می دهد. طبق ارزیابی های میکروسکوپی، تیوب فقط در سطح خارجی به صورت موضعی تا عمق حدود mm 1 دچار خوردگی شده است. طبق نتایج آزمون کشش، خواص مکانیکی نمونه در دمای °C 870 مطابق استاندارد ASTM A608 است. مدت زمان شکست نمونه ها در آزمون های تنش-پارگی حدود 22/0 حداقل زمان پیش بینی شده طبق نمودار لارسن-میلر آلیاژ HK40 در دمای °C 892 و تنش اعمالی MPa 45 بوده است. طبق نتایج حاصل، عمر باقیمانده تیوب حدود 44256 ساعت محاسبه شد. با احتساب فاصله زمانی بین دو دوره تعمیرات اساسی به مدت 25 هزار ساعت، به نظر می رسد استفاده از این تیوب برای 25 هزار ساعت دیگر بلامانع باشد.