بررسی علل ترک خوردن جوشها در خطوط لوله آهن

فولادهای کربنی برای بسیاری از تجهیزات واحدهای آمین که زداینده سولفید هیدروژن یا ترکیبی از سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن از هیدروکربنها هستند بکار می روند. این تجهیزات و از جمله خطوط لوله انتقال در اثر عوامل گوناگونی مانند ترکیبات اسیدی شامل سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن یا ترکیبات بازی مانند محلولهای آمین و تحت شرایط محیطی، شرایط متالورژیکی و ترکیب شیمیایی جنس لوله ها، روش ساخت و تولید لوله ها و روش جوشکاری و جنس الکترودها و غیره از نقاط مختلف مخصوصا از ناحیه جوش خورده یا ناحیه متاثر از حرارت و یا از ماده پایه لوله با مکانیزمهای مختلف در معرض خطر ترک خوردگی قرار دارند. چهار نوع مکانیزم ترک خوردگی بر روی اجزا فولاد کربنی در واحدهای آمین شناخته شده است. الف: ترکهای توام با تنش ناشی از سوفید ‏‎(sulfide stress cracking (ssc))‎‏ب: ترک ناشی از تاولهای هیدروژنی ‏‎(cracking associated with hydrogen blistering)‎‏ ج: ترکهای هیدروژنی ناشی از تنش ‏‎(stress oriented hydrogen induced cracking (sohic))‎‏ د: ترکها و خوردگی تنش در محیطهای بازی ‏‎(alkaline stress-corrosion cracking (ascc))‎‏سه مکانیزم اول بیشتر در سرویسهای ‏‎rich amine‎‏ متداول است در مقابل ‏‎ascc‎‏ بیشتر در اجزائی که در تماس با ‏‎lean amine‎‏ هستند اتفاق می افتد. از جمله فاکتورهای مهم برای ترک خوردگی ناشی از سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن، برای فولادهای کربنی، ‏‎ph‎‏ محلول، دما، استحکام، تنشهای اعمالی اعم از تشنهای خارجی و باقیمانده، سختی منطقه های فلز جوش، فلز پایه و منطقه متاثر از حرارت، درصد وزنی عناصر شیمیائی فلز جوش و فلز پایه، ریز ساختار، شکل آخالها و میزان آنها و ... می باشد. واحدهای آمین درایران در دو مجتمع پتروشیمی رازی و پتروشیمی خارک دچار چنین مشکلی یعنی ترک خوردگی جوشها در خطوط لوله می باشند. در این گزارش مباحثی چون مکانیک و شکست، روشهای جوشکاری لوله ها، معایبی که در جوشکاری ذوبی پیش می آید، خوردگی و خسارات هیدروژنی و بررسی جنس خطوط لوله مورد استفاده در واحدهای آمین و بویژه در پتروشیمی رازی و خارک مطرح گردیده است. جنس نمونه مورد مطالعه در این پروژه ‏‎astm a 106 grade b‎‏ می باشد که این جنس از نوع فولاد کربنی برای لوله بدون درز می باشد. نمونه مزبور از نظر سختی و ترکیب شیمیایی، ریزساختاری مورد بررسی قرار گرفته است.