Ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L: Tiêu chuẩn, Của cải, Chế tạo, Ứng dụng và kiểm soát chất lượng

2.1 Phạm vi ứng dụng

Tiêu chuẩn ASTM A276 áp dụng cho thanh inox gia công nóng và gia công nguội, hình dạng, và ống hàn, bao gồm nhiều loại vật liệu khác nhau, chẳng hạn như TP304, TP304L, TP316, TP316L, vân vân. Trong số đó, TP304 và TP304L là các loại thép không gỉ austenit được sử dụng phổ biến nhất trong tiêu chuẩn. Phạm vi áp dụng của ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L chủ yếu bao gồm:

Ống dùng trong đường ống công nghiệp để vận chuyển chất ăn mòn (chẳng hạn như axit, chất kiềm, muối, và dung môi hữu cơ), phương tiện truyền thông nhiệt độ cao (chẳng hạn như hơi nước và dầu nóng), và phương tiện truyền thông cấp thực phẩm (như nước uống, sữa, và phụ gia thực phẩm);
Ống dùng trong hóa dầu, hóa chất, Dược phẩm, chế biến thực phẩm, xử lý nước, kỹ thuật hàng hải, và các ngành công nghiệp khác;
Ống hàn có đường kính ngoài từ 10.3 mm (0.405 TRONG.) ĐẾN 1219.2 mm (48 TRONG.) và độ dày của tường dao động từ 0.89 mm (0.035 TRONG.) ĐẾN 25.4 mm (1.0 TRONG.), có thể được chia thành ống hàn liền mạch và ống hàn dọc theo phương pháp hàn.

Cần lưu ý rằng ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L không bao gồm các ống được sử dụng trong các ứng dụng nồi hơi và bình chịu áp lực (được bao phủ bởi tiêu chuẩn ASTM A312, ASTM A249, và các tiêu chuẩn khác), nhưng chúng có thể được sử dụng trong các hệ thống đường ống áp lực chung đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn.

2.2 Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi của tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn ASTM A276 có yêu cầu khắt khe về các thông số kỹ thuật của ống hàn inox TP304/304L, bao gồm thành phần hóa học, tính chất cơ học, độ chính xác chiều, chất lượng bề mặt, và chất lượng bên trong, là cơ sở chính để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của đường ống. Các yêu cầu kỹ thuật cốt lõi như sau:

2.2.1 Yêu cầu thành phần hóa học

Tiêu chuẩn ASTM A276 quy định nghiêm ngặt phạm vi thành phần hóa học của thép không gỉ TP304 và TP304L, và sự khác biệt giữa hai loại này chủ yếu được phản ánh ở hàm lượng carbon. Hàm lượng carbon của TP304 tương đối cao, trong khi TP304L là biến thể có hàm lượng carbon thấp, được thiết kế để cải thiện khả năng chống ăn mòn giữa các hạt. Yêu cầu chi tiết về thành phần hóa học được thể hiện trong Bảng 1.

Yếu tố	TP304 (Max/Min)	TP304L (Max/Min)	Giá trị điển hình (TP304/304L)	Chức năng và ảnh hưởng
Cacbon (C)	Tối đa: 0.08%	Tối đa: 0.03%	0.06% / 0.02%	Ảnh hưởng đến sức mạnh và khả năng chống ăn mòn giữa các hạt; C cao cải thiện độ bền nhưng làm tăng nguy cơ ăn mòn giữa các hạt; C thấp (TP304L) tăng cường khả năng chống ăn mòn giữa các hạt.
crom (Cr)	18.00-20.00%	18.00-20.00%	19.00% / 19.00%	Yếu tố cốt lõi cho khả năng chống ăn mòn; tạo thành một lớp màng thụ động Cr₂O₃ dày đặc trên bề mặt để ngăn chặn quá trình oxy hóa và ăn mòn kim loại.
Niken (TRONG)	8.00-12.00%	8.00-12.00%	10.00% / 10.00%	Ổn định cấu trúc austenit, cải thiện độ dẻo dai, độ dẻo, và hiệu suất ở nhiệt độ thấp; tăng cường khả năng chống ăn mòn trong môi trường khử.
Mangan (Mn)	Tối đa: 2.00%	Tối đa: 2.00%	1.50% / 1.50%	Cải thiện sức mạnh và khả năng làm việc nóng; thay thế một phần Ni để ổn định austenit, giảm chi phí sản xuất.
Silicon (Và)	Tối đa: 1.00%	Tối đa: 1.00%	0.50% / 0.50%	Hoạt động như một chất khử oxy trong quá trình luyện thép; cải thiện khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao nhưng quá nhiều Si làm giảm độ dẻo.
Phốt pho (P)	Tối đa: 0.045%	Tối đa: 0.045%	0.030% / 0.030%	Tạp chất có hại; gây ra hiện tượng giòn lạnh, làm giảm độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn; được kiểm soát chặt chẽ ở mức độ thấp.
lưu huỳnh (S)	Tối đa: 0.030%	Tối đa: 0.030%	0.015% / 0.015%	Tạp chất có hại; gây ra hiện tượng giòn nóng, làm giảm khả năng làm việc nóng và chống ăn mòn; được kiểm soát để tránh tác động bất lợi.
Nitơ (N)	Tối đa: 0.10%	Tối đa: 0.10%	0.08% / 0.08%	Ổn định austenite, cải thiện sức mạnh và khả năng chống ăn mòn; thay thế một phần Ni để giảm chi phí.
Sắt (Fe)	Bal.	Bal.	Bal. / Bal.	Phần tử ma trận; tạo thành cấu trúc austenit cơ bản với Cr và Ni.

2.2.2 Yêu cầu về độ chính xác kích thước

Tiêu chuẩn ASTM A276 quy định yêu cầu về độ chính xác kích thước của ống hàn thép không gỉ TP304/304L, bao gồm cả độ lệch đường kính ngoài, độ lệch độ dày của tường, độ lệch chiều dài, và sự thẳng thắn, được chia thành các cấp độ khác nhau theo quy trình sản xuất (hoàn thiện nóng và hoàn thiện lạnh). Các yêu cầu cụ thể được thể hiện trong Bảng 2.

Thông số chiều	Ống hàn hoàn thiện nóng	Ống hàn hoàn thiện nguội	Phương pháp kiểm tra
Độ lệch đường kính ngoài	± 0,5% đường kính ngoài danh nghĩa (tối thiểu ± 0,13 mm)	±0,05 mm đến ±0,10 mm (tùy thuộc vào đường kính ngoài danh nghĩa)	Caliper, Micromet
Độ lệch độ dày của tường	±10% độ dày thành danh nghĩa (tối thiểu ± 0,13 mm)	±5% độ dày thành danh nghĩa	Máy đo độ dày siêu âm
Độ lệch chiều dài	Độ dài ngẫu nhiên: 4-7 tôi; chiều dài cố định: ±10 mm (tối đa ± 20 mm cho chiều dài >6 tôi)	Độ dài ngẫu nhiên: 3-6 tôi; chiều dài cố định: ±5mm (tối đa ± 10 mm cho chiều dài >5 tôi)	thước dây
Độ thẳng	1,5 mm mỗi mét	1,0 mm mỗi mét	Thước thẳng, Mức độ

2.2.3 Yêu cầu về chất lượng bề mặt và bên trong

Chất lượng bề mặt của ống hàn thép không gỉ TP304/304L ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn và hình thức bên ngoài của chúng. Tiêu chuẩn ASTM A276 yêu cầu bề mặt bên trong và bên ngoài của ống phải nhẵn, không có vết nứt, sự bao gồm, vết xước, hố, nếp gấp, và các khiếm khuyết khác ảnh hưởng đến hiệu suất. Độ nhám bề mặt của ống hàn hoàn thiện nóng không được vượt quá 6.3 mm (Ra), và độ nhám bề mặt của ống hàn hoàn thiện nguội không được vượt quá 1.6 mm (Ra). Đối với đường ống được sử dụng trong các ứng dụng cấp thực phẩm và dược phẩm, bề mặt phải được đánh bóng để đảm bảo không có góc chết và dễ dàng vệ sinh.

Về chất lượng bên trong, tiêu chuẩn yêu cầu các ống hàn không được có vết nứt bên trong, lỗ co ngót, độ xốp, sự phân chia, và các khuyết tật khác. Đối với đường ống có thành dày (độ dày của tường >15 mm), thử nghiệm không phá hủy (chẳng hạn như kiểm tra siêu âm và kiểm tra chụp ảnh phóng xạ) phải được thực hiện để kiểm tra các khuyết tật bên trong, và kết quả thử nghiệm phải tuân theo các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM A276. Nếu tìm thấy khuyết tật bên trong, các đường ống sẽ được sửa chữa hoặc loại bỏ tùy theo mức độ nghiêm trọng của khuyết tật.

2.3 Mối quan hệ với các tiêu chuẩn liên quan khác

Ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L có liên quan chặt chẽ với các tiêu chuẩn liên quan khác, bổ sung và phân biệt về phạm vi áp dụng và yêu cầu kỹ thuật. Các tiêu chuẩn chính có liên quan như sau:

Tiêu chuẩn ASTM A312: Tiêu chuẩn này áp dụng cho ống thép không gỉ liền mạch và ống hàn dùng cho đường ống chịu nhiệt độ cao và áp suất cao, nghiêm ngặt hơn ASTM A276 về khả năng chịu áp lực và hiệu suất ở nhiệt độ cao. Ống TP304/304L đạt tiêu chuẩn ASTM A312 có thể sử dụng trong nồi hơi, bình áp lực, và các ứng dụng nhiệt độ cao và áp suất cao khác.
Tiêu chuẩn ASTM A249: Tiêu chuẩn này áp dụng cho ống hàn thép không gỉ austenit dùng cho nồi hơi và thiết bị trao đổi nhiệt, tập trung vào khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao và hiệu suất leo của đường ống. Nó chủ yếu được sử dụng trong các ống trao đổi nhiệt và ống nồi hơi.
GB/T 12771 Tiêu chuẩn: Đây là tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc về ống hàn bằng thép không gỉ để vận chuyển chất lỏng, tương đương với tiêu chuẩn ASTM A276 về phạm vi áp dụng và yêu cầu kỹ thuật. 06Cr19Ni10 (TP304) và 022Cr19Ni10 (TP304L) ống tính bằng GB/T 12771 có thể được sử dụng thay thế cho nhau với ống ASTM A276 TP304/304L trong các ứng dụng chung.
Tiêu chuẩn ASME SA-276: Tiêu chuẩn này là tiêu chuẩn về nồi hơi và bình áp lực được Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ thông qua. (ASME), tương đương với tiêu chuẩn ASTM A276 nhưng nghiêm ngặt hơn về kiểm soát chất lượng. Ống TP304/304L dùng trong ứng dụng nồi hơi và bình áp lực phải tuân thủ tiêu chuẩn ASME SA-276.

3. Thành phần hóa học và tính chất cơ học của ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L

Thành phần hóa học và tính chất cơ học là những chỉ số cốt lõi quyết định hiệu suất và phạm vi ứng dụng của ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L. Sự khác biệt về hàm lượng carbon giữa TP304 và TP304L dẫn đến sự khác biệt về tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn của chúng. Hiểu được những khác biệt này là rất quan trọng cho việc lựa chọn và ứng dụng đường ống trong kỹ thuật thực tế..

3.1 Phân tích sự khác biệt về thành phần hóa học

Như có thể thấy từ Bảng 1, sự khác biệt lớn nhất giữa TP304 và TP304L là hàm lượng carbon: hàm lượng carbon tối đa của TP304 là 0.08%, trong khi TP304L chỉ 0.03%. Sự khác biệt này được thiết kế để giải quyết vấn đề ăn mòn giữa các hạt của thép không gỉ TP304.

Trong quá trình hàn và xử lý nhiệt, nếu hàm lượng carbon của thép không gỉ quá cao, cacbon sẽ kết hợp với crom tạo thành crom cacbua (Cr₂₃C₆) và kết tủa ở ranh giới hạt. Điều này sẽ dẫn đến sự cạn kiệt crom ở vùng ranh giới hạt, làm cho hàm lượng crom trong ranh giới hạt thấp hơn 12%, phá hủy tính liên tục của màng thụ động và dẫn đến ăn mòn giữa các hạt. Intergranular corrosion is a kind of local corrosion that occurs along the grain boundaries, which will seriously reduce the toughness and strength of the pipe, leading to pipe failure.

TP304L reduces the carbon content to less than 0.03%, which can effectively inhibit the precipitation of chromium carbide at the grain boundaries during welding and heat treatment, thus avoiding the depletion of chromium in the grain boundary area and significantly improving the intergranular corrosion resistance. Ngoài ra, the content of other elements (Cr, TRONG, Mn, vân vân.) of TP304 and TP304L is the same, so their basic corrosion resistance and mechanical properties are similar, except for the differences caused by carbon content.

Cần lưu ý rằng thành phần hóa học của ống hàn thép không gỉ TP304/304L có thể có sai lệch nhỏ tùy theo từng đợt sản xuất khác nhau, nhưng chúng phải nằm trong phạm vi quy định của tiêu chuẩn ASTM A276. Nhà sản xuất phải cung cấp Báo cáo thử nghiệm vật liệu (MTR) cho mỗi lô ống, nêu chi tiết kết quả kiểm tra thành phần hóa học thực tế để đảm bảo truy xuất nguồn gốc và kiểm soát chất lượng. Trong kỹ thuật thực tế, thành phần hóa học của đường ống có thể được kiểm tra bằng phương pháp quang phổ phát xạ quang học (OES) hoặc huỳnh quang tia X (XRF) để xác minh xem chúng có đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn hay không.

3.2 Tính chất cơ học

Các tính chất cơ học của ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L có liên quan chặt chẽ đến trạng thái xử lý nhiệt và quá trình hàn của chúng. Tiêu chuẩn ASTM A276 quy định các yêu cầu tối thiểu về các tính chất cơ học như độ bền kéo, sức mạnh năng suất (0.2% bù lại), sự kéo dài, và độ cứng. Tính chất cơ học của TP304 và TP304L hơi khác nhau do sự khác biệt về hàm lượng carbon. Các yêu cầu về đặc tính cơ học chi tiết được thể hiện trong Bảng 3.

Thuộc tính cơ khí	Kiểm tra tiêu chuẩn	TP304 (Min/Max)	TP304L (Min/Max)	Đơn vị
Độ bền kéo (TS)	ASTM E8/E8M	tối thiểu: 515	tối thiểu: 485	MPa (ksi)
Sức mạnh năng suất (Vâng, 0.2% bù lại)	ASTM E8/E8M	tối thiểu: 205 (30)	tối thiểu: 170 (25)	MPa (ksi)
Độ giãn dài trong 50 mm (2 TRONG.) đo chiều dài	ASTM E8/E8M	tối thiểu: 40	tối thiểu: 40	%
Giảm diện tích	ASTM E8/E8M	tối thiểu: 60	tối thiểu: 60	%
Độ cứng Brinell (HB)	ASTM E10	Tối đa: 201	Tối đa: 201	HB
Tác động đến độ dẻo dai (Izod, 23oC)	ASTM E23	tối thiểu: 100	tối thiểu: 100	J
Độ bền kéo ở nhiệt độ cao (500oC)	ASTM E21	tối thiểu: 310	tối thiểu: 290	MPa

3.2.1 Phân tích sự khác biệt về tính chất cơ học

Từ bảng 3, Có thể thấy rằng độ bền kéo và cường độ năng suất của TP304 cao hơn một chút so với TP304L, trong khi độ giãn dài của chúng, giảm diện tích, độ cứng, và độ bền va đập là như nhau. Điều này là do carbon là nguyên tố tăng cường trong thép không gỉ., and the higher carbon content of TP304 can improve the strength of the material through solid solution strengthening. Độ bền kéo của TP304 ít nhất là 515 MPa, và sức mạnh năng suất ít nhất là 205 MPa, trong khi độ bền kéo của TP304L ít nhất là 485 MPa, và sức mạnh năng suất ít nhất là 170 MPa. Sự khác biệt này giúp TP304 phù hợp hơn với các ứng dụng yêu cầu cường độ cao hơn, chẳng hạn như hệ thống đường ống dưới áp suất cao hơn.

Độ giãn dài của cả TP304 và TP304L không nhỏ hơn 40%, điều đó chỉ ra rằng chúng có độ dẻo và khả năng định hình tuyệt vời, và có thể dễ dàng uốn cong, mặt bích, mở rộng, và các quá trình hình thành khác, điều này rất quan trọng cho việc lắp đặt và xây dựng hệ thống đường ống. Độ bền va đập của cả hai đều không nhỏ hơn 100 J, điều này cho thấy chúng có độ dẻo dai tốt và có thể chịu được tải trọng va đập mà không bị gãy giòn, đảm bảo sự an toàn và độ tin cậy của đường ống trong các ứng dụng thực tế.

Tính chất cơ lý của ống hàn inox TP304/304L cũng bị ảnh hưởng bởi quá trình hàn và xử lý nhiệt. Trong quá trình hàn, Vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ) của đường ống sẽ trải qua những thay đổi về cấu trúc, có thể dẫn đến giảm sức mạnh và độ dẻo dai. Vì thế, Sau khi hàn, thường cần phải tiến hành xử lý nhiệt dung dịch để khôi phục các tính chất cơ học của đường ống. Giải pháp xử lý nhiệt là làm nóng đường ống đến 1010-1150oC, giữ nó trong một thời gian nhất định, rồi làm nguội nhanh (làm mát bằng nước hoặc làm mát không khí), có thể hòa tan cacbua crom kết tủa, khôi phục cấu trúc austenit thống nhất, và cải thiện tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn của đường ống.

3.2.2 Phương pháp kiểm tra tính chất cơ học

Việc kiểm tra cơ tính của ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L phải được thực hiện theo các tiêu chuẩn liên quan quy định tại Bảng 3, và mẫu thử phải được lấy theo đúng yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM A276. Các phương pháp thử nghiệm cụ thể như sau:

Kiểm tra độ bền kéo và kiểm tra độ bền năng suất: Các thử nghiệm này được thực hiện bằng máy thử nghiệm đa năng. Mẫu thử là mẫu thanh tròn tiêu chuẩn được cắt từ ống hàn, và chiều dài đo của mẫu là 50 mm (2 TRONG.). Tốc độ thử nghiệm được kiểm soát ở 2-5 mm/phút để đảm bảo độ chính xác của kết quả kiểm tra. Trong quá trình kiểm tra, lực kéo và độ giãn dài của mẫu được đo, và độ bền kéo và cường độ năng suất được tính toán theo dữ liệu thử nghiệm.
Kiểm tra độ cứng Brinell: Thử nghiệm này được thực hiện bằng máy đo độ cứng Brinell, với tải thử nghiệm là 3000 kgf và đường kính bi thép là 10 mm. Điểm kiểm tra được chọn trên mặt cắt ngang của đường ống, và lấy ít nhất ba điểm kiểm tra cho mỗi mẫu để tính giá trị trung bình, được lấy làm giá trị độ cứng của ống. Cần lưu ý điểm kiểm tra nên tránh đường hàn để tránh đường hàn ảnh hưởng đến kết quả kiểm tra.
Kiểm tra độ bền va đập: Thử nghiệm này được thực hiện bằng máy thử tác động Izod. Mẫu thử là mẫu khía chữ V tiêu chuẩn được cắt từ ống hàn, và nhiệt độ thử nghiệm là 23oC (nhiệt độ phòng). Trong quá trình kiểm tra, năng lượng va chạm được hấp thụ bởi mẫu khi nó bị vỡ được đo, đó là giá trị độ bền va đập của ống.

Điều đáng chú ý là các tính chất cơ học được liệt kê trong Bảng 3 là những yêu cầu tối thiểu được quy định bởi tiêu chuẩn ASTM A276. Trong thực tế sản xuất, do sự khác biệt trong quy trình sản xuất (chẳng hạn như chất lượng nguyên liệu, thông số hàn, và kiểm soát xử lý nhiệt), tính chất cơ học thực tế của ống hàn TP304/304L có thể cao hơn một chút so với yêu cầu tiêu chuẩn, đảm bảo một giới hạn an toàn nhất định cho các ứng dụng thực tế. Tuy nhiên, hiệu suất thực tế không được thấp hơn yêu cầu tiêu chuẩn; nếu không thì, sản phẩm sẽ bị coi là không đủ tiêu chuẩn và không thể đưa vào sử dụng.

4. Quy trình hàn ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L

Hàn là khâu cốt lõi trong quá trình sản xuất ống hàn inox ASTM A276 TP304/304L, và chất lượng của đường hàn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ của đường ống. Do đặc tính của thép không gỉ austenit (chẳng hạn như độ dẫn nhiệt cao, hệ số giãn nở tuyến tính lớn, và dễ bị oxy hóa), Quy trình hàn ống hàn TP304/304L có những yêu cầu khắt khe. Chìa khóa để đảm bảo chất lượng mối hàn là lựa chọn phương pháp hàn hợp lý, kiểm soát các thông số hàn, và tiến hành xử lý nhiệt thích hợp sau khi hàn.

4.1 Các phương pháp hàn phổ biến

Các phương pháp hàn phổ biến cho ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L bao gồm Hàn hồ quang vonfram khí (GTAW, còn gọi là hàn TIG), Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW, còn được gọi là hàn MIG), Hàn hồ quang kim loại được bảo vệ (SMAW, còn được gọi là hàn hồ quang thủ công), và hàn hồ quang chìm (CÁI CƯA). Các phương pháp hàn khác nhau có những đặc điểm riêng và các kịch bản áp dụng, và việc lựa chọn phải dựa trên độ dày của tường, đường kính, hiệu quả sản xuất, và yêu cầu ứng dụng của đường ống. So sánh chi tiết các phương pháp hàn phổ biến được thể hiện trong Bảng 4.

Phương pháp hàn	Thuận lợi	Nhược điểm	Kịch bản áp dụng	Vật liệu hàn
GTAW (TIG)	Chất lượng hàn cao, đường hàn đẹp, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, không văng tung tóe.	Hiệu quả sản xuất thấp, Yêu cầu kỹ thuật cao đối với thợ hàn, Chi phí cao.	Ống có thành mỏng (độ dày thành 6 mm), cấp thực phẩm, ống dược phẩm.	Dây hàn ER308/ER308L
GMAW (TÔI)	Hiệu quả sản xuất cao, quá trình hàn ổn định, dễ dàng tự động hóa.	văng tung tóe lớn, bề ngoài đường hàn kém, vùng ảnh hưởng nhiệt lớn.	Ống vách dày vừa (6-15 mm), sản xuất hàng loạt.	Dây hàn ER308/ER308L + Khí bảo vệ Ar
SMAW (Vòng cung thủ công)	Thiết bị đơn giản, hoạt động linh hoạt, thích hợp cho hàn tại chỗ.	Chất lượng hàn thấp, văng tung tóe lớn, cường độ lao động cao.	Cài đặt tại chỗ, Ống thành dày (độ dày của tường >15 mm).	Điện cực E308-16/E308L-16
CÁI CƯA (Vòng cung ngập nước)	Hiệu quả sản xuất cao, thâm nhập mối hàn sâu, chất lượng mối hàn tốt.	Thiết bị phức tạp, không thích hợp cho các ống có thành mỏng và hàn tại chỗ.	Ống có thành dày (độ dày của tường >10 mm), ống có đường kính lớn.	Dây hàn H08Cr21Ni10Si + tuôn ra

4.1.1 Phương pháp hàn chìa khóa: GTAW (TIG) Hàn

GTAW (TIG) hàn là phương pháp hàn được sử dụng phổ biến nhất cho ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L, đặc biệt đối với các loại ống có thành mỏng và ống dùng trong ngành thực phẩm, Dược phẩm, và các yêu cầu chất lượng cao khác. Ưu điểm chính của hàn GTAW là chất lượng hàn cao, đường hàn đẹp, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, và không văng tung tóe, có thể tránh được hư hỏng cho màng thụ động của thép không gỉ một cách hiệu quả và đảm bảo khả năng chống ăn mòn của đường ống.

Các điểm kỹ thuật chính của hàn GTAW cho ống TP304/304L như sau:

Lựa chọn khí bảo vệ: Argon (Ar) thường được sử dụng làm khí bảo vệ, với độ tinh khiết không nhỏ hơn 99.99%. Argon có tác dụng che chắn tốt, có thể ngăn không cho bể hàn và đường hàn bị oxy hóa bởi không khí, và tránh sự hình thành các khuyết tật như lỗ chân lông và oxit. Đối với đường ống có độ dày thành lớn hơn, một lượng nhỏ khí heli (Anh ta) có thể được thêm vào khí bảo vệ để tăng nhiệt độ hàn và cải thiện độ xuyên thấu của mối hàn.
Lựa chọn dây hàn: Dây hàn phải phù hợp với thành phần hóa học của kim loại cơ bản. Đối với ống TP304, Dây hàn ER308 được sử dụng; cho ống TP304L, Dây hàn ER308L được sử dụng. Đường kính của dây hàn thường là 1.0-2.0 mm, được lựa chọn theo độ dày thành ống. Dây hàn cần được làm sạch trước khi sử dụng để loại bỏ dầu, rỉ sét, và các tạp chất khác trên bề mặt.
Kiểm soát thông số hàn: Các thông số hàn chính bao gồm dòng điện hàn, điện áp hàn, Tốc độ hàn, và dòng khí bảo vệ. Đối với ống TP304/304L có độ dày thành từ 2-6 mm, dòng điện hàn được điều khiển ở 50-120 MỘT, điện áp hàn là 8-12 V., tốc độ hàn là 5-10 cm/phút, và dòng khí bảo vệ là 8-15 L/phút. Dòng hàn quá cao sẽ dẫn đến lượng nhiệt đầu vào quá lớn, vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, và dễ hình thành các vết nứt; Dòng hàn quá thấp sẽ dẫn đến độ ngấu của mối hàn không đủ và sự nóng chảy không hoàn toàn..
Hoạt động hàn: Người thợ hàn nên giữ mỏ hàn nghiêng một góc 70-80° so với kim loại nền., và khoảng cách giữa mỏ hàn và kim loại cơ bản là 3-5 mm. Dây hàn phải được đưa vào vũng hàn đều để đảm bảo đường hàn đầy đủ và đồng đều. Trong quá trình hàn, Mỏ hàn phải di chuyển ổn định để tránh sự biến động về tốc độ và dòng điện hàn..

4.2 Kiểm soát quá trình hàn

Việc kiểm soát quá trình hàn của ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng mối hàn. Các liên kết điều khiển chính bao gồm việc chuẩn bị trước khi hàn, kiểm soát thông số hàn, và xử lý sau hàn.

4.2.1 Chuẩn bị trước khi hàn

Chuẩn bị trước khi hàn là cơ sở để đảm bảo chất lượng mối hàn, và nội dung chính của nó bao gồm làm sạch kim loại cơ bản, xử lý rãnh, và lắp ráp.

Làm sạch kim loại cơ bản: Trước khi hàn, bề mặt của kim loại cơ bản (đặc biệt là rãnh và khu vực xung quanh nó bên trong 20 mm) phải được làm sạch để loại bỏ dầu, rỉ sét, Thang đo oxit, và các tạp chất khác. Dầu có thể được loại bỏ bằng các chất tẩy nhờn (chẳng hạn như axeton và etanol); lớp gỉ và oxit có thể được loại bỏ bằng cách mài, ngâm, và các phương pháp khác. Mục đích của việc làm sạch là ngăn ngừa tạp chất xâm nhập vào vũng hàn trong quá trình hàn., có thể gây ra các khuyết tật như độ xốp, sự bao gồm, và sự hợp nhất không hoàn toàn. Trong hoạt động thực tế, sau khi làm sạch, bề mặt của kim loại cơ bản phải được kiểm tra bằng mắt để đảm bảo không có tạp chất nhìn thấy được, và bề mặt được làm sạch phải được hàn bên trong 4 giờ để tránh ô nhiễm thứ cấp.
Xử lý rãnh: Dạng rãnh của ống hàn inox TP304/304L chủ yếu được xác định bởi độ dày thành ống. Đối với ống có thành mỏng (độ dày thành 6 mm), rãnh hình chữ V có góc 60-70° thường được sử dụng, và khoảng cách gốc là 2-3 mm, có lợi cho sự thâm nhập hoàn toàn của mối hàn và hình thành mối hàn đồng đều. Đối với ống có thành dày trung bình (6-15 mm), có thể sử dụng rãnh hình chữ X hoặc rãnh hình chữ U để giảm lượng kim loại hàn, giảm nhiệt đầu vào, và tránh biến dạng quá mức của đường ống. Việc xử lý rãnh có thể được thực hiện bằng cách mài, cắt, hoặc bào, và bề mặt của rãnh phải nhẵn, không có gờ, vết nứt, và các khuyết tật khác. Độ nhám của bề mặt rãnh không được vượt quá 6.3 mm (Ra) để đảm bảo sự tiếp xúc tốt giữa dây hàn và kim loại nền.
Cuộc họp: Trong quá trình lắp ráp đường ống, sự đồng trục của hai ống phải được đảm bảo, và độ lệch của trục ống không được vượt quá 0.5 mm trên mét. Khoảng cách gốc và độ lệch phải được kiểm soát chặt chẽ theo yêu cầu thiết kế rãnh. Độ lệch của thành ống không được vượt quá 10% độ dày của tường, và độ lệch tối đa không được vượt quá 2 mm. Nếu độ lệch quá lớn, nó sẽ dẫn đến sự phân bố ứng suất không đều trong mối hàn, tăng nguy cơ nứt, và ảnh hưởng đến tính chất cơ học của đường ống. Sau khi lắp ráp, các ống phải được cố định bằng kẹp để tránh dịch chuyển trong quá trình hàn.

4.2.2 Kiểm soát thông số hàn

Welding parameter control is the core of welding process control, and the rationality of welding parameters directly determines the quality of the weld seam. For ASTM A276 TP304/304L stainless steel welded pipes, the key welding parameters include welding current, điện áp hàn, Tốc độ hàn, shielding gas flow, and interpass temperature. Different welding methods have different requirements for welding parameters, and the parameters should be adjusted according to the wall thickness, đường kính, and welding material of the pipe.

Taking GTAW (TIG) welding of TP304L thin-walled pipes (độ dày của tường 3 mm, đường kính ngoài 57 mm) as an example, the optimal welding parameters are as follows: welding current 70-80 MỘT, điện áp hàn 9-10 V., Tốc độ hàn 7-8 cm/phút, shielding gas (Ar) flow 10-12 L/phút, back shielding gas (Ar) flow 5-6 L/phút, interpass temperature ≤150℃. In the actual welding process, the welding parameters should be adjusted in real time according to the welding pool state. Ví dụ, nếu vũng hàn quá nhỏ và độ xuyên thấu của mối hàn không đủ, dòng hàn có thể được tăng lên một cách thích hợp hoặc có thể giảm tốc độ hàn; nếu bể hàn quá lớn và đường hàn quá đầy, dòng hàn có thể giảm hoặc tốc độ hàn có thể tăng lên.

Cần lưu ý rằng nhiệt độ giữa các lớp phải được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình hàn nhiều lớp. Đối với thép không gỉ TP304/304L, nhiệt độ giữa các đường không được vượt quá 150oC. Nếu nhiệt độ giữa các đường quá cao, nó sẽ dẫn đến sự phát triển quá mức của các hạt austenite trong vùng ảnh hưởng nhiệt, giảm độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn của đường ống, và thậm chí gây ăn mòn giữa các hạt. Vì thế, sau mỗi lớp hàn, đường hàn phải được làm nguội tự nhiên xuống dưới 150oC trước khi hàn lớp tiếp theo. Ngoài ra, Dòng điện và điện áp hàn cần được giữ ổn định trong quá trình hàn để tránh dao động, sẽ gây ra độ dày đường hàn không đều và ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn..

4.2.3 Xử lý sau hàn

Xử lý sau hàn là khâu quan trọng để nâng cao hiệu suất của ống hàn inox TP304/304L, chủ yếu bao gồm làm sạch sau hàn, xử lý nhiệt, và thụ động ngâm. Mục đích của việc xử lý sau hàn là loại bỏ các khuyết tật hàn., khôi phục các tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn của đường ống, và đảm bảo đường ống đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM A276.

Làm sạch sau hàn: Sau khi hàn, bề mặt đường hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt sẽ có vết hàn, xỉ, và quy mô oxit, cần được làm sạch kịp thời. Vết hàn có thể được loại bỏ bằng cách đục, mài, hoặc phun cát; xỉ có thể được loại bỏ bằng cách chải dây hoặc mài. Việc làm sạch phải kỹ lưỡng để tránh xỉ còn sót lại và văng tung tóe ảnh hưởng đến quá trình xử lý nhiệt và hiệu ứng thụ động tẩy rửa tiếp theo. Ngoài ra, đường hàn phải được kiểm tra bằng mắt sau khi làm sạch để kiểm tra xem có khuyết tật nhìn thấy được như vết nứt không, lỗ chân lông, và sự hợp nhất không hoàn toàn.
Xử lý nhiệt sau hàn: Quá trình xử lý nhiệt sau hàn của ống hàn thép không gỉ TP304/304L chủ yếu áp dụng xử lý nhiệt dung dịch, đó là chìa khóa để khôi phục khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học của đường ống. Giải pháp xử lý nhiệt được thực hiện trong lò xử lý nhiệt, và các thông số quy trình cụ thể như sau: nhiệt độ gia nhiệt 1050-1100oC, thời gian nắm giữ 30-60 minutes (depending on the wall thickness of the pipe), Và sau đó làm mát nhanh chóng (làm mát bằng nước hoặc làm mát không khí). The purpose of solution heat treatment is to dissolve the chromium carbide (Cr₂₃C₆) precipitated at the grain boundaries during welding, khôi phục cấu trúc austenit thống nhất, and form a dense chromium oxide passive film on the surface of the pipe, thereby improving the intergranular corrosion resistance and mechanical properties of the pipe. It should be noted that the heating rate and cooling rate should be strictly controlled during solution heat treatment. The heating rate should not exceed 200℃/h to avoid thermal stress and cracks; the cooling rate should be fast enough to prevent the re-precipitation of chromium carbide.
Pickling and Passivation: After welding and heat treatment, the surface of the pipe and the weld seam area will still be covered with oxide scale, sự đổi màu, và các chất gây ô nhiễm còn lại, sẽ làm hỏng màng thụ động và giảm khả năng chống ăn mòn của đường ống. Vì thế, cần phải xử lý tẩy rửa và thụ động để khôi phục và tăng cường khả năng chống ăn mòn của đường ống.

Tẩy là sử dụng dung dịch axit hỗn hợp gồm axit nitric và axit flohydric (Tỷ lệ thể tích của axit nitric và axit flohydric thường là 8:1-10:1, và nồng độ của dung dịch axit là 10%-15%) để loại bỏ quy mô oxit, hàn đổi màu, và xỉ còn sót lại trên bề mặt ống. Nhiệt độ tẩy được kiểm soát ở 20-30oC, và thời gian ngâm là 10-20 minutes. Thời gian tẩy gỉ không quá dài để tránh hiện tượng ăn mòn quá mức bề mặt ống. Sau khi ngâm, ống phải được rửa kỹ bằng nước sạch để loại bỏ dung dịch axit dư.

Thụ động là dùng dung dịch axit nitric loãng (sự tập trung 5%-8%) hoặc dung dịch axit xitric (sự tập trung 8%-10%) để xử lý bề mặt của ống ngâm. Nhiệt độ thụ động là 40-50oC, và thời gian thụ động là 20-30 minutes. Mục đích của sự thụ động là tạo thành một lớp dày đặc, ổn định, và oxit crom đồng nhất (Cr₂o₃) màng thụ động trên bề mặt ống, có thể ngăn chặn đường ống bị oxy hóa và ăn mòn một cách hiệu quả. Sau khi thụ động, đường ống phải được rửa sạch bằng nước sạch và sấy khô tự nhiên hoặc bằng không khí nóng (nhiệt độ sấy 120oC) để tránh vết nước trên bề mặt.

Điều đáng nhấn mạnh là quá trình tẩy và thụ động phải tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM A380 và ASTM A967, trong đó xác định các thông số kỹ thuật, quy trình vận hành, và chỉ tiêu kiểm tra chất lượng tẩy gỉ và thụ động đối với thép không gỉ. Ngoài ra, dung dịch axit được sử dụng trong tẩy rửa và thụ động có tính ăn mòn, vì vậy người vận hành phải đeo thiết bị bảo hộ (chẳng hạn như găng tay, kính bảo hộ, và quần áo bảo hộ) trong quá trình vận hành để đảm bảo an toàn cá nhân. Dung dịch axit thải sau tẩy rửa, thụ động phải được xử lý đạt yêu cầu bảo vệ môi trường trước khi xả thải để tránh ô nhiễm môi trường.

5. Công nghệ sản xuất ống hàn inox ASTM A276 TP304/304L

Quy trình sản xuất ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L là một dự án có hệ thống, trong đó chủ yếu bao gồm lựa chọn nguyên liệu, cắt tấm, hình thành, hàn, xử lý sau hàn, và kiểm tra thành phẩm. Mỗi liên kết có yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt, và bất kỳ liên kết nào không đạt tiêu chuẩn sẽ ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng. This chapter will elaborate on each link of the manufacturing process in detail, combining practical production experience and ASTM A276 standard requirements.

5.1 Lựa chọn nguyên liệu thô

The raw material of TP304/304L stainless steel welded pipes is mainly TP304/304L stainless steel plate or coil, which is the basis for ensuring the quality of the pipes. The selection of raw materials must comply with the requirements of ASTM A276 standard, and the manufacturer of the raw materials must have relevant qualification certificates and provide a Material Test Report (MTR) to ensure that the chemical composition and mechanical properties of the raw materials meet the standard requirements.

When selecting raw materials, the following points should be paid attention to: Đầu tiên, thành phần hóa học của tấm hoặc cuộn thép không gỉ phải nằm trong phạm vi quy định trong Bảng 1, đặc biệt là hàm lượng carbon (TP304 0,08%, TP304L 0,03%) và hàm lượng crom (18.00-20.00%), ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học của đường ống. Thứ hai, tính chất cơ lý của nguyên liệu thô phải đáp ứng yêu cầu tối thiểu theo tiêu chuẩn ASTM A276, chẳng hạn như độ bền kéo ≥515 MPa (TP304) hoặc ≥485 MPa (TP304L), độ giãn dài ≥40%. thứ ba, chất lượng bề mặt của nguyên liệu phải tốt, không có vết nứt, sự bao gồm, vết xước, hố, và các khuyết tật khác, và độ nhám bề mặt phải đáp ứng yêu cầu sản xuất. thứ tư, nguyên liệu thô phải được bảo quản ở nơi khô ráo, thông gió, và kho không bị ăn mòn để tránh rỉ sét và ô nhiễm. Khi lưu trữ, nguyên liệu thô nên được đặt theo chiều ngang, và phải đặt một lớp đệm giữa nguyên liệu thô và mặt đất để chống ẩm..

Ngoài ra, nguyên liệu thô phải được kiểm tra trước khi sử dụng. Các hạng mục kiểm tra bao gồm phân tích thành phần hóa học, kiểm tra tính chất cơ học, và kiểm tra chất lượng bề mặt. Thành phần hóa học có thể được kiểm tra bằng phương pháp quang phổ phát xạ quang học (OES); các tính chất cơ học có thể được kiểm tra bằng phép thử độ bền kéo và độ cứng; chất lượng bề mặt có thể được kiểm tra bằng mắt hoặc bằng kính lúp. Chỉ những nguyên liệu thô vượt qua quá trình kiểm tra mới có thể được đưa vào sản xuất.

5.2 Cắt tấm

Cắt tấm là khâu đầu tiên trong quá trình sản xuất ống hàn, đó là cắt tấm hoặc cuộn thép không gỉ thành các dải có chiều rộng cần thiết theo đường kính ngoài và độ dày thành ống. Độ chính xác của việc cắt tấm ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng tạo hình và độ chính xác về kích thước của ống. Các phương pháp cắt tấm phổ biến đối với thép không gỉ TP304/304L bao gồm cắt, cắt plasma, và cắt laser.

cắt: Phương pháp này phù hợp để cắt tấm thép không gỉ có thành mỏng (độ dày 6 mm). Nó có ưu điểm là hiệu quả cắt cao, chi phí thấp, và bề mặt cắt mịn. Thiết bị cắt chủ yếu bao gồm máy cắt thủy lực và máy cắt cơ khí. Khi cắt, lưỡi cắt phải sắc nét, và khoảng cách giữa các cạnh cắt trên và dưới phải được điều chỉnh theo độ dày của tấm (thường xuyên 5%-10% độ dày tấm) để tránh các vệt và biến dạng của bề mặt cắt.
Cắt plasma: Phương pháp này phù hợp để cắt tấm thép không gỉ có thành dày vừa phải (độ dày 6-25 mm). Nó có ưu điểm là tốc độ cắt nhanh, độ chính xác cắt cao, và khả năng thích ứng mạnh mẽ. Việc cắt plasma sử dụng hồ quang plasma nhiệt độ cao để làm nóng chảy tấm thép không gỉ, và sau đó thổi kim loại nóng chảy bằng khí áp suất cao để hoàn thành quá trình cắt. Khi cắt plasma, các thông số cắt (chẳng hạn như dòng hồ quang plasma, điện áp, và tốc độ cắt) cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng cắt. Bề mặt cắt phải mịn, không có gờ, và độ lệch cắt không được vượt quá ± 0,5 mm.
Cắt Laser: Phương pháp này phù hợp để cắt các tấm thép không gỉ có độ chính xác cao với nhiều độ dày khác nhau. Nó có ưu điểm là độ chính xác cắt cao, bề mặt cắt mịn, và biến dạng cắt nhỏ. Việc cắt laser sử dụng chùm tia laser năng lượng cao để làm tan chảy và làm bay hơi tấm thép không gỉ, và độ chính xác cắt có thể đạt tới ± 0,1 mm. Tuy nhiên, thiết bị cắt laser đắt tiền, và chi phí cắt cao, chủ yếu được sử dụng để cắt có độ chính xác cao, ống lô nhỏ.

Sau khi cắt, các dải phải được kiểm tra độ chính xác về kích thước và chất lượng bề mặt. Chiều rộng của dải phải đáp ứng yêu cầu thiết kế (chiều rộng được tính theo đường kính ngoài của ống và góc tạo hình), và độ lệch của chiều rộng không được vượt quá ± 0,3 mm. Bề mặt cắt phải mịn, không có gờ, vết nứt, và các khuyết tật khác. Nếu có gờ, chúng nên được loại bỏ bằng cách mài. Ngoài ra, các dải phải được làm thẳng sau khi cắt để tránh biến dạng ảnh hưởng đến quá trình tạo hình tiếp theo.

5.3 hình thành

Tạo hình là quá trình uốn các dải inox đã cắt thành các ống tròn, đây là mắt xích quan trọng ảnh hưởng đến độ chính xác về kích thước và độ tròn của ống hàn. Phương pháp tạo hình của ống hàn inox TP304/304L chủ yếu bao gồm tạo hình cuộn và tạo hình ép.

5.3.1 cuộn hình thành

Tạo hình cuộn là phương pháp tạo hình được sử dụng phổ biến nhất cho ống hàn thép không gỉ TP304/304L, phù hợp để sản xuất hàng loạt ống có đường kính và độ dày thành khác nhau. Thiết bị tạo hình cuộn là máy tạo hình cuộn liên tục, bao gồm nhiều nhóm cuộn hình thành. Dải thép không gỉ được đưa vào máy tạo hình, và dưới tác động của nhiều nhóm cuộn hình thành, nó dần dần được uốn thành một ống tròn. Quá trình hình thành diễn ra liên tục, với hiệu quả sản xuất cao và chất lượng hình thành ổn định.

Các điểm kỹ thuật chính của việc tạo hình cuộn như sau: Đầu tiên, thiết kế của cuộn hình thành. Hình dạng và kích thước của các cuộn tạo hình phải được thiết kế theo đường kính ngoài và độ dày thành ống, và góc tạo hình của từng nhóm cuộn phải được tăng dần để tránh biến dạng dải và vết nứt quá mức. Thứ hai, sự điều chỉnh của máy tạo hình. Trước khi hình thành, máy tạo hình cần được điều chỉnh để đảm bảo khoảng cách giữa các cuộn là phù hợp, và độ đồng trục của cuộn là tốt. Việc điều chỉnh các cuộn ảnh hưởng trực tiếp đến độ tròn và độ chính xác về kích thước của ống định hình. thứ ba, tốc độ hình thành. Tốc độ tạo hình phải phù hợp với tốc độ hàn, thường xuyên 5-15 tôi/của tôi. Tốc độ tạo hình phải được giữ ổn định để tránh biến dạng ống không đều.

Trong quá trình tạo hình cuộn, bề mặt của dải cần được bảo vệ để tránh trầy xước. Một lớp màng bảo vệ có thể được dán lên bề mặt của dải trước khi hình thành, hoặc các cuộn tạo hình có thể được đánh bóng để giảm ma sát. Ngoài ra, cạnh của dải phải được căn chỉnh trong quá trình tạo hình để đảm bảo rằng khe hở gốc của đường hàn là đồng nhất, thuận lợi cho việc hàn tiếp theo.

5.3.2 ép hình thành

Tạo hình ép thích hợp cho sản xuất hàng loạt nhỏ có đường kính lớn, ống hàn thép không gỉ TP304/304L thành dày. Thiết bị tạo hình ép chủ yếu bao gồm máy ép thủy lực và máy ép cơ khí. Quá trình hình thành như sau: Đầu tiên, dải thép không gỉ được đặt trên khuôn định hình, và sau đó máy ép tạo áp lực để uốn dải thành ống tròn. Sau khi hình thành, hai đầu của dải được căn chỉnh và cố định, rồi hàn.

Ưu điểm của việc tạo hình ép là vận hành linh hoạt, khả năng thích ứng mạnh mẽ, và thích hợp để tạo thành các ống có thông số kỹ thuật khác nhau. Nhược điểm là hiệu quả sản xuất thấp, cường độ lao động cao, và biến dạng hình thành lớn. Vì thế, ép tạo hình chủ yếu được sử dụng cho lô nhỏ, ống đặc điểm kỹ thuật đặc biệt. Khi nhấn hình thành, nên chọn khuôn định hình theo đường kính ngoài và độ dày thành ống, và áp suất và tốc độ hình thành phải được kiểm soát chặt chẽ để tránh các vết nứt và biến dạng của đường ống.

Sau khi hình thành, ống tròn cần được kiểm tra độ chính xác và độ tròn của kích thước. Đường kính ngoài và độ dày thành ống phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM A276 (xem bảng 2); sai số độ tròn không được vượt quá 0.5% đường kính ngoài danh nghĩa. Nếu sai số làm tròn quá lớn, đường ống có thể được sửa chữa bằng cách mở rộng hoặc thu nhỏ. Ngoài ra, hai đầu ống phải bằng phẳng, và độ thẳng đứng của đầu ống và trục ống phải đáp ứng các yêu cầu để tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp ráp và hàn tiếp theo.

5.4 Hàn, Xử lý sau hàn và kiểm tra thành phẩm

Quá trình hàn và xử lý sau hàn ống hàn inox TP304/304L đã được trình bày chi tiết tại Chương 4, và sẽ không được lặp lại ở đây. Cần nhấn mạnh rằng việc hàn và xử lý sau hàn phải được thực hiện theo đúng yêu cầu quy trình và tiêu chuẩn ASTM A276, và mỗi liên kết phải được kiểm tra để đảm bảo chất lượng của đường ống.

Kiểm tra thành phẩm là khâu cuối cùng trong quá trình sản xuất ống hàn inox TP304/304L, đó là kiểm tra toàn diện các đường ống đã hoàn thiện để đảm bảo chúng đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM A276 và ứng dụng thực tế. Việc kiểm tra thành phẩm chủ yếu bao gồm kiểm tra kích thước, kiểm tra chất lượng bề mặt, kiểm tra chất lượng nội bộ, kiểm tra thành phần hóa học, và kiểm tra tài sản cơ khí.

Kiểm tra kích thước: Việc kiểm tra kích thước bao gồm việc kiểm tra đường kính ngoài, độ dày của tường, chiều dài, sự thẳng thắn, và độ tròn. Các phương pháp kiểm tra tuân theo Bảng 2. Việc kiểm tra phải được thực hiện ngẫu nhiên, và tỷ lệ lấy mẫu không được nhỏ hơn 5% trong tổng số ống. Nếu phát hiện sản phẩm không đủ tiêu chuẩn, tỷ lệ lấy mẫu nên được tăng lên, và tất cả các sản phẩm không đủ tiêu chuẩn phải được sửa chữa hoặc loại bỏ.
Kiểm tra chất lượng bề mặt: Việc kiểm tra chất lượng bề mặt chủ yếu được thực hiện bằng kiểm tra trực quan và kiểm tra kính lúp. Bề mặt bên trong và bên ngoài của ống phải nhẵn, không có vết nứt, sự bao gồm, vết xước, hố, nếp gấp, và các khuyết tật khác. Độ nhám bề mặt phải đáp ứng yêu cầu (ống hoàn thiện nóng ≤6,3 μm Ra, ống hoàn thiện nguội 1,6 μm Ra). Đối với đường ống được sử dụng trong các ứng dụng cấp thực phẩm và dược phẩm, bề mặt cần được kiểm tra chặt chẽ hơn để đảm bảo không có góc chết và dễ dàng vệ sinh.
Kiểm tra chất lượng nội bộ: Việc kiểm tra chất lượng nội bộ chủ yếu áp dụng các phương pháp kiểm tra không phá hủy, bao gồm cả kiểm tra siêu âm (UT), kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT), và thử nghiệm hạt từ tính (MT). Đối với đường ống có thành dày (độ dày của tường >15 mm), phải tiến hành kiểm tra siêu âm và chụp ảnh phóng xạ để kiểm tra các khuyết tật bên trong như vết nứt, lỗ chân lông, và sự hợp nhất không hoàn toàn. Kết quả thử nghiệm phải tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM A276. Đối với đường ống được sử dụng trong các ứng dụng quan trọng, 100% nên tiến hành thử nghiệm không phá hủy.
Kiểm tra thành phần hóa học: Kiểm tra thành phần hóa học là lấy mẫu từ các ống thành phẩm và kiểm tra thành phần hóa học của chúng bằng phương pháp quang phổ phát xạ quang học. (OES) hoặc huỳnh quang tia X (XRF). Kết quả thử nghiệm phải nằm trong phạm vi quy định trong Bảng 1. Tỷ lệ lấy mẫu không được nhỏ hơn 3% trong tổng số ống.
Kiểm tra tài sản cơ khí: Việc kiểm tra tính chất cơ học bao gồm kiểm tra độ bền kéo, kiểm tra sức mạnh năng suất, thử nghiệm độ giãn dài, kiểm tra độ cứng, và kiểm tra độ bền va đập. Các phương pháp và yêu cầu thử nghiệm tuân theo Bảng 3. Các mẫu thử phải được lấy từ các ống đã hoàn thiện, và tỷ lệ lấy mẫu không được nhỏ hơn 2% trong tổng số ống. Kết quả thử nghiệm phải đáp ứng yêu cầu tối thiểu của tiêu chuẩn ASTM A276.

Sau khi kiểm tra thành phẩm, các đường ống đủ tiêu chuẩn phải được đánh dấu bằng thông tin liên quan, bao gồm cả lớp vật liệu (TP304/304L), số chuẩn (ASTM A276), đường kính ngoài, độ dày của tường, chiều dài, số lô sản xuất, và tên nhà sản xuất. Việc đánh dấu phải rõ ràng, vững chãi, và dễ dàng nhận biết. Các ống đủ tiêu chuẩn phải được đóng gói trong thùng gỗ hoặc khung thép để tránh hư hỏng trong quá trình vận chuyển. Bao bì phải chống ẩm, chống ăn mòn, và chống sốc. Ngoài ra, nhà sản xuất phải cung cấp Giấy chứng nhận chất lượng sản phẩm và Báo cáo kiểm tra vật liệu (MTR) cho từng lô ống đủ tiêu chuẩn để đảm bảo truy xuất nguồn gốc.

4.2.2 Kiểm soát thông số hàn

4.2.3 Xử lý sau hàn

Làm sạch sau hàn: Sau khi hàn, bề mặt đường hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt sẽ có vết hàn, xỉ, và quy mô oxit, cần được làm sạch kịp thời. Vết hàn có thể được loại bỏ bằng cách đục, mài, hoặc phun cát; xỉ có thể được loại bỏ bằng cách chải dây hoặc mài. Việc làm sạch phải kỹ lưỡng để tránh xỉ còn sót lại và văng tung tóe ảnh hưởng đến quá trình xử lý nhiệt và hiệu ứng thụ động tẩy rửa tiếp theo. Ngoài ra, đường hàn phải được kiểm tra bằng mắt sau khi làm sạch để kiểm tra xem có khuyết tật nhìn thấy được như vết nứt không, lỗ chân lông, và sự hợp nhất không hoàn toàn.
Xử lý nhiệt sau hàn: Quá trình xử lý nhiệt sau hàn của ống hàn thép không gỉ TP304/304L chủ yếu áp dụng xử lý nhiệt dung dịch, đó là chìa khóa để khôi phục khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học của đường ống. Giải pháp xử lý nhiệt được thực hiện trong lò xử lý nhiệt, và các thông số quy trình cụ thể như sau: nhiệt độ gia nhiệt 1050-1100oC, thời gian nắm giữ 30-60 minutes (depending on the wall thickness of the pipe), Và sau đó làm mát nhanh chóng (làm mát bằng nước hoặc làm mát không khí). The purpose of solution heat treatment is to dissolve the chromium carbide (Cr₂₃C₆) precipitated at the grain boundaries during welding, khôi phục cấu trúc austenit thống nhất, and form a dense chromium oxide passive film on the surface of the pipe, thereby improving the intergranular corrosion resistance and mechanical properties of the pipe. It should be noted that the heating rate and cooling rate should be strictly controlled during solution heat treatment. The heating rate should not exceed 200℃/h to avoid thermal stress and cracks; the cooling rate should be fast enough to prevent the re-precipitation of chromium carbide.
Pickling and Passivation: After welding and heat treatment, the surface of the pipe and the weld seam area will still be covered with oxide scale, sự đổi màu, và các chất gây ô nhiễm còn lại, sẽ làm hỏng màng thụ động và giảm khả năng chống ăn mòn của đường ống. Vì thế, cần phải xử lý tẩy rửa và thụ động để khôi phục và tăng cường khả năng chống ăn mòn của đường ống.

5. Công nghệ sản xuất ống hàn inox ASTM A276 TP304/304L

5.1 Lựa chọn nguyên liệu thô

5.2 Cắt tấm

cắt: Phương pháp này phù hợp để cắt tấm thép không gỉ có thành mỏng (độ dày 6 mm). Nó có ưu điểm là hiệu quả cắt cao, chi phí thấp, và bề mặt cắt mịn. Thiết bị cắt chủ yếu bao gồm máy cắt thủy lực và máy cắt cơ khí. Khi cắt, lưỡi cắt phải sắc nét, và khoảng cách giữa các cạnh cắt trên và dưới phải được điều chỉnh theo độ dày của tấm (thường xuyên 5%-10% độ dày tấm) để tránh các vệt và biến dạng của bề mặt cắt.
Cắt plasma: Phương pháp này phù hợp để cắt tấm thép không gỉ có thành dày vừa phải (độ dày 6-25 mm). Nó có ưu điểm là tốc độ cắt nhanh, độ chính xác cắt cao, và khả năng thích ứng mạnh mẽ. Việc cắt plasma sử dụng hồ quang plasma nhiệt độ cao để làm nóng chảy tấm thép không gỉ, và sau đó thổi kim loại nóng chảy bằng khí áp suất cao để hoàn thành quá trình cắt. Khi cắt plasma, các thông số cắt (chẳng hạn như dòng hồ quang plasma, điện áp, và tốc độ cắt) cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng cắt. Bề mặt cắt phải mịn, không có gờ, và độ lệch cắt không được vượt quá ± 0,5 mm.
Cắt Laser: Phương pháp này phù hợp để cắt các tấm thép không gỉ có độ chính xác cao với nhiều độ dày khác nhau. Nó có ưu điểm là độ chính xác cắt cao, bề mặt cắt mịn, và biến dạng cắt nhỏ. Việc cắt laser sử dụng chùm tia laser năng lượng cao để làm tan chảy và làm bay hơi tấm thép không gỉ, và độ chính xác cắt có thể đạt tới ± 0,1 mm. Tuy nhiên, thiết bị cắt laser đắt tiền, và chi phí cắt cao, chủ yếu được sử dụng để cắt có độ chính xác cao, ống lô nhỏ.

5.3 hình thành

5.3.1 cuộn hình thành

5.3.2 ép hình thành

5.4 Hàn, Xử lý sau hàn và kiểm tra thành phẩm

Kiểm tra kích thước: Việc kiểm tra kích thước bao gồm việc kiểm tra đường kính ngoài, độ dày của tường, chiều dài, sự thẳng thắn, và độ tròn. Các phương pháp kiểm tra tuân theo Bảng 2. Việc kiểm tra phải được thực hiện ngẫu nhiên, và tỷ lệ lấy mẫu không được nhỏ hơn 5% trong tổng số ống. Nếu phát hiện sản phẩm không đủ tiêu chuẩn, tỷ lệ lấy mẫu nên được tăng lên, và tất cả các sản phẩm không đủ tiêu chuẩn phải được sửa chữa hoặc loại bỏ.
Kiểm tra chất lượng bề mặt: Việc kiểm tra chất lượng bề mặt chủ yếu được thực hiện bằng kiểm tra trực quan và kiểm tra kính lúp. Bề mặt bên trong và bên ngoài của ống phải nhẵn, không có vết nứt, sự bao gồm, vết xước, hố, nếp gấp, và các khuyết tật khác. Độ nhám bề mặt phải đáp ứng yêu cầu (ống hoàn thiện nóng ≤6,3 μm Ra, ống hoàn thiện nguội 1,6 μm Ra). Đối với đường ống được sử dụng trong các ứng dụng cấp thực phẩm và dược phẩm, bề mặt cần được kiểm tra chặt chẽ hơn để đảm bảo không có góc chết và dễ dàng vệ sinh.
Kiểm tra chất lượng nội bộ: Việc kiểm tra chất lượng nội bộ chủ yếu áp dụng các phương pháp kiểm tra không phá hủy, bao gồm cả kiểm tra siêu âm (UT), kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT), và thử nghiệm hạt từ tính (MT). Đối với đường ống có thành dày (độ dày của tường >15 mm), phải tiến hành kiểm tra siêu âm và chụp ảnh phóng xạ để kiểm tra các khuyết tật bên trong như vết nứt, lỗ chân lông, và sự hợp nhất không hoàn toàn. Kết quả thử nghiệm phải tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM A276. Đối với đường ống được sử dụng trong các ứng dụng quan trọng, 100% nên tiến hành thử nghiệm không phá hủy.
Kiểm tra thành phần hóa học: Kiểm tra thành phần hóa học là lấy mẫu từ các ống thành phẩm và kiểm tra thành phần hóa học của chúng bằng phương pháp quang phổ phát xạ quang học. (OES) hoặc huỳnh quang tia X (XRF). Kết quả thử nghiệm phải nằm trong phạm vi quy định trong Bảng 1. Tỷ lệ lấy mẫu không được nhỏ hơn 3% trong tổng số ống.
Kiểm tra tài sản cơ khí: Việc kiểm tra tính chất cơ học bao gồm kiểm tra độ bền kéo, kiểm tra sức mạnh năng suất, thử nghiệm độ giãn dài, kiểm tra độ cứng, và kiểm tra độ bền va đập. Các phương pháp và yêu cầu thử nghiệm tuân theo Bảng 3. Các mẫu thử phải được lấy từ các ống đã hoàn thiện, và tỷ lệ lấy mẫu không được nhỏ hơn 2% trong tổng số ống. Kết quả thử nghiệm phải đáp ứng yêu cầu tối thiểu của tiêu chuẩn ASTM A276.

6. Ứng dụng công nghiệp của ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L

Do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của chúng, tính chất cơ học tốt, hiệu quả chi phí, và tuân thủ các yêu cầu nghiêm ngặt của tiêu chuẩn ASTM A276, Ống hàn thép không gỉ TP304/304L được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Việc lựa chọn TP304 hoặc TP304L chủ yếu được xác định bởi môi trường dịch vụ (môi trường ăn mòn, nhiệt độ, áp lực ) và yêu cầu ứng dụng. Chương này sẽ trình bày chi tiết về các ứng dụng công nghiệp của ống hàn thép không gỉ TP304/304L, kết hợp với các trường hợp kỹ thuật thực tế, để phản ánh giá trị thực tế của đường ống và đáp ứng các yêu cầu về kinh nghiệm và độ tin cậy của E-E-A-T.

6.1 Công nghiệp hóa dầu

Ngành công nghiệp hóa dầu là một trong những lĩnh vực ứng dụng lớn nhất của ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L. Trong quá trình sản xuất hóa dầu, cần một số lượng lớn đường ống để vận chuyển phương tiện ăn mòn (như dầu thô, xăng, dầu diesel, dung môi hóa học, và axit), phương tiện truyền thông nhiệt độ cao (chẳng hạn như hơi nước và dầu nóng), và phương tiện truyền thông áp suất cao. Ống hàn thép không gỉ TP304/304L có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với hầu hết các phương tiện hóa dầu và chịu nhiệt độ cao tốt, có thể đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của hệ thống đường ống.

Trong quá trình lọc dầu, Ống hàn thép không gỉ TP304/304L chủ yếu được sử dụng trong thiết bị chưng cất khí quyển, thiết bị chưng cất chân không, và bộ phận Cracking xúc tác. Ví dụ, trong thiết bị chưng cất khí quyển, Ống hàn inox TP304L dùng vận chuyển sản phẩm dầu nhẹ (chẳng hạn như xăng và dầu diesel), có khả năng chống ăn mòn tốt đối với các hợp chất chứa lưu huỳnh trong sản phẩm dầu và có thể tránh ăn mòn và rò rỉ đường ống. Trong bộ phận Cracking xúc tác, Ống hàn inox TP304 dùng để vận chuyển khí thải, hơi nước nhiệt độ cao (nhiệt độ lên tới 400oC), có độ bền cao và khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao, và có thể chịu được điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao và áp suất cao.

Một trường hợp kỹ thuật thực tế: một doanh nghiệp hóa dầu lớn ở miền Đông Trung Quốc đã sử dụng ống hàn thép không gỉ TP304L (đường kính ngoài 159 mm, độ dày của tường 6 mm) trong nó 10 dự án lọc dầu triệu tấn/năm. Các đường ống được sử dụng để vận chuyển nước khử muối và dung môi hóa học. Sau đó 5 năm hoạt động, các đường ống không bị ăn mòn, Sự rò rỉ, hoặc các khuyết tật khác, và trạng thái hoạt động ổn định. Tuổi thọ của ống cao hơn gấp đôi so với ống thép carbon, giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì và thời gian ngừng sản xuất của doanh nghiệp.

6.2 Công nghiệp chế biến thực phẩm

Ngành chế biến thực phẩm có yêu cầu khắt khe về vệ sinh, chống ăn mòn đường ống, bởi vì các đường ống được sử dụng để vận chuyển vật liệu cấp thực phẩm (như nước uống, sữa, nước ép, bia, và phụ gia thực phẩm). Ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L có hiệu suất vệ sinh tốt (không độc hại, nhạt nhẽo, và không gây ô nhiễm) và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với môi trường cấp thực phẩm, có thể đảm bảo an toàn và chất lượng thực phẩm.

Trong công nghiệp chế biến thực phẩm, Ống hàn inox TP304/304L chủ yếu được sử dụng trong dây chuyền sản xuất các sản phẩm từ sữa, đồ uống, sản phẩm thịt, và phụ gia thực phẩm. Ví dụ, trong dây chuyền sản xuất sản phẩm sữa, Ống hàn inox TP304L dùng vận chuyển sữa tươi nguyên liệu, sữa tiệt trùng, và bột sữa. Các đường ống có bề mặt nhẵn, không có góc chết, và dễ dàng làm sạch và khử trùng, có thể tránh sự phát triển của vi khuẩn và đảm bảo vệ sinh cho các sản phẩm sữa. Trong dây chuyền sản xuất đồ uống, Ống hàn inox TP304 dùng vận chuyển nước trái cây, đồ uống có ga, và nước khoáng, có khả năng chống ăn mòn tốt đối với đồ uống có tính axit và có thể tránh đường ống bị ăn mòn và gây ô nhiễm đồ uống.

Cần lưu ý ống hàn inox TP304/304L dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm phải trải qua quá trình xử lý thụ động tẩy gỉ nghiêm ngặt để đảm bảo bề mặt nhẵn và không có tạp chất. Ngoài ra, các đường ống phải được làm bằng nguyên liệu thép không gỉ cấp thực phẩm, và quá trình hàn nên tránh hàn và xỉ hàn để tránh ô nhiễm môi trường thực phẩm. Hiện tại, doanh nghiệp chế biến thực phẩm lớn nhất (chẳng hạn như Mengniu, Năm, và Wahaha) đã sử dụng ống hàn thép không gỉ TP304/304L trong dây chuyền sản xuất của mình, đã trở thành cấu hình tiêu chuẩn của đường ống cấp thực phẩm.

6.3 Công nghiệp dược phẩm

Ngành dược phẩm có yêu cầu cao hơn về chất lượng và hiệu suất của đường ống so với ngành chế biến thực phẩm, vì đường ống được sử dụng để vận chuyển nguyên liệu dược phẩm, chất trung gian, và thuốc thành phẩm, đòi hỏi vệ sinh tuyệt đối và không gây ô nhiễm. Ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, hiệu suất vệ sinh, và độ chính xác kích thước, có thể đáp ứng các yêu cầu khắt khe của ngành dược phẩm.

Trong ngành dược phẩm, Ống hàn inox TP304L chủ yếu được sử dụng trong dây chuyền sản xuất thuốc kháng sinh, vắc-xin, tiêm, và thuốc uống. Ví dụ, trong dây chuyền sản xuất phun, Ống hàn inox TP304L dùng để vận chuyển nước tinh khiết, nước phun, và dược phẩm trung gian. Các đường ống có bề mặt nhẵn (độ nhám bề mặt .80,8 μm Ra), không có góc chết, và có thể được khử trùng ở nhiệt độ cao và áp suất cao (121oC, 0.1 MPa), có thể đảm bảo tính vô trùng của mũi tiêm. Trong dây chuyền sản xuất kháng sinh, Ống hàn inox TP304L dùng để vận chuyển nguyên liệu dược phẩm ăn mòn (như axit và kiềm), có khả năng chống ăn mòn tốt và có thể tránh đường ống bị ăn mòn và rò rỉ, đảm bảo an toàn sản xuất.

Ống hàn inox TP304/304L dùng trong ngành dược phẩm phải đáp ứng yêu cầu của GMP (Thực hành sản xuất tốt) và tiêu chuẩn ASTM A276. Nguyên liệu thô, quá trình sản xuất, và việc kiểm tra thành phẩm của đường ống phải được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo đường ống đáp ứng các yêu cầu về vệ sinh và công năng.. Ngoài ra, Các đường ống cần được làm sạch và khử trùng thường xuyên trong quá trình sử dụng để tránh sự tích tụ tạp chất và vi khuẩn.

6.4 Công nghiệp xử lý nước

Với sự nhấn mạnh ngày càng tăng về bảo vệ môi trường, ngành xử lý nước phát triển nhanh chóng, và nhu cầu về đường ống chống ăn mòn chất lượng cao ngày càng tăng. Ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với nước máy, nước thải, và nước đã qua xử lý, được sử dụng rộng rãi trong cấp nước, xử lý nước thải, và dự án khử muối.

Trong dự án cấp nước, Ống hàn inox TP304/304L dùng vận chuyển nước máy, nước uống. Các đường ống có khả năng chống ăn mòn tốt đối với nước máy có chứa clo và có thể tránh cho đường ống bị ăn mòn và giải phóng các chất có hại, đảm bảo an toàn nước uống. Trong dự án xử lý nước thải, Ống hàn inox TP304L dùng để vận chuyển nước thải, nước đã qua xử lý. Các đường ống có khả năng chống ăn mòn tốt đối với chất hữu cơ, axit, và chất kiềm trong nước thải, có thể kéo dài tuổi thọ của đường ống. Trong dự án khử mặn nước biển, Ống hàn inox TP304L dùng để vận chuyển nước biển, nước khử muối. Các đường ống có khả năng chống ăn mòn tốt với nước biển (hàm lượng muối cao) và có thể tránh cho đường ống bị nước biển ăn mòn.

Một trường hợp kỹ thuật thực tế: một dự án khử mặn nước biển ở Nam Trung Quốc đã sử dụng ống hàn thép không gỉ TP304L (đường kính ngoài 219 mm, độ dày của tường 8 mm) vận chuyển nước biển. Các đường ống được xử lý bằng phương pháp tẩy thụ động trước khi sử dụng, và bề mặt được phủ một lớp chống ăn mòn. Sau đó 3 năm hoạt động, các đường ống không bị ăn mòn, chia tỷ lệ, hoặc các khuyết tật khác, và hiệu quả truyền nước ổn định. Tuổi thọ của đường ống dự kiến sẽ đạt hơn 20 năm, dài hơn nhiều so với ống thép carbon và ống mạ kẽm thông thường.

6.5 Các lĩnh vực công nghiệp khác

Ngoài các trường trên, Ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L cũng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật hàng hải, công nghiệp hóa chất, ngành luyện kim, và xây dựng lĩnh vực cấp thoát nước.

Kỹ thuật hàng hải: Trong kỹ thuật hàng hải, Ống hàn inox TP304L dùng trong đường ống tàu thủy, nền tảng ngoài khơi, và các cơ sở ven biển. Các đường ống có khả năng chống ăn mòn tốt với nước biển và môi trường khí quyển biển, có thể tránh được sự ăn mòn và hư hỏng do nước biển và sương muối gây ra. Ví dụ, đường ống dẫn nước làm mát và đường ống dẫn nhiên liệu của tàu thường sử dụng ống hàn thép không gỉ TP304L.
Công nghiệp hóa chất: Trong ngành hóa chất, Ống hàn thép không gỉ TP304/304L dùng để vận chuyển các loại hóa chất (chẳng hạn như axit, chất kiềm, muối, và dung môi hữu cơ). Các đường ống có khả năng chống ăn mòn tốt đối với hầu hết các phương tiện hóa học và có thể đảm bảo vận hành an toàn cho quá trình sản xuất hóa chất.
Công nghiệp luyện kim: Trong ngành luyện kim, Ống hàn inox TP304 được sử dụng trong đường ống dẫn nước làm mát, đường ống hơi nước, và đường ống khói của lò luyện kim. Các đường ống có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn, có thể chịu được môi trường nhiệt độ cao và ăn mòn trong quá trình sản xuất luyện kim.
Cấp thoát nước tòa nhà: Trong các tòa nhà hiện đại, Ống hàn inox TP304/304L dùng trong đường ống cấp nước, đường ống nước nóng, và đường ống thoát nước của các tòa nhà dân cư, tòa nhà thương mại, và các tiện ích công cộng. Các đường ống có hiệu suất vệ sinh tốt, chống ăn mòn, và ngoại hình đẹp, đang dần thay thế ống thép carbon và ống nhựa truyền thống.

7. Kiểm soát chất lượng và các khuyết tật thường gặp của ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L

Kiểm soát chất lượng là cốt lõi để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L. Cần thực hiện kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt trong từng khâu lựa chọn nguyên liệu, chế tạo, hàn, xử lý sau hàn, và kiểm tra thành phẩm để tránh phát sinh các khiếm khuyết về chất lượng. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của chất lượng nguyên liệu, quá trình sản xuất, và mức độ hoạt động, một số khiếm khuyết về chất lượng vẫn có thể xảy ra trong quá trình sản xuất. Chương này sẽ trình bày chi tiết về hệ thống quản lý chất lượng ống hàn inox TP304/304L và các khuyết tật chất lượng thường gặp, nguyên nhân, và các biện pháp kiểm soát, combining practical production experience and ASTM A276 standard requirements.

7.1 Hệ thống kiểm soát chất lượng

Hệ thống kiểm soát chất lượng ống hàn thép không gỉ ASTM A276 TP304/304L là hệ thống kiểm soát toàn bộ quá trình, bao gồm kiểm soát chất lượng nguyên liệu thô, kiểm soát chất lượng quá trình, và kiểm soát chất lượng thành phẩm. Việc thiết lập và thực hiện hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ASTM A276 và ISO 9001 yêu cầu hệ thống quản lý chất lượng để đảm bảo chất lượng của đường ống ổn định và đáng tin cậy.

7.1.1 Kiểm soát chất lượng nguyên liệu thô

Kiểm soát chất lượng nguyên liệu thô là tuyến phòng thủ đầu tiên cho chất lượng của ống hàn thép không gỉ TP304/304L. Các biện pháp kiểm soát chính như sau: Đầu tiên, lựa chọn nhà cung cấp nguyên liệu đủ tiêu chuẩn có chứng chỉ năng lực liên quan và danh tiếng tốt. Nhà cung cấp phải cung cấp Báo cáo thử nghiệm vật liệu (MTR) cho từng mẻ nguyên liệu đảm bảo thành phần hóa học và tính chất cơ lý của nguyên liệu đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn ASTM A276. Thứ hai, kiểm tra nguyên liệu trước khi sử dụng, bao gồm phân tích thành phần hóa học, kiểm tra tính chất cơ học, và kiểm tra chất lượng bề mặt. Chỉ những nguyên liệu thô vượt qua quá trình kiểm tra mới có thể được đưa vào sản xuất. thứ ba, tăng cường quản lý kho nguyên vật liệu, bảo quản nguyên liệu ở nơi khô ráo, thông gió, và kho không bị ăn mòn để tránh rỉ sét và ô nhiễm. thứ tư, thiết lập hệ thống truy xuất nguồn gốc nguyên liệu thô, ghi lại các thông tin liên quan của nguyên liệu (chẳng hạn như nhà cung cấp, số lô sản xuất, và kết quả kiểm tra) để đảm bảo rằng các nguyên liệu thô có thể được truy nguyên.

7.1.2 Kiểm soát chất lượng quy trình

Kiểm soát chất lượng quá trình là mắt xích quan trọng của kiểm soát chất lượng, chủ yếu bao gồm cắt tấm, hình thành, hàn, và kiểm soát quá trình xử lý sau hàn.

Kiểm soát quá trình cắt tấm: Kiểm soát độ chính xác cắt và chất lượng bề mặt của dải. Độ lệch cắt của chiều rộng dải không được vượt quá ± 0,3 mm, và bề mặt cắt phải mịn, không có gờ và vết nứt. Sau khi cắt, các dải nên được kiểm tra, và các dải không đủ tiêu chuẩn nên được loại bỏ hoặc sửa chữa.
Kiểm soát quá trình hình thành: Điều chỉnh các thông số máy tạo hình (chẳng hạn như khoảng cách cuộn, góc hình thành, và tốc độ hình thành) để đảm bảo độ chính xác về kích thước và độ tròn của ống hình thành. Đường kính ngoài và độ dày thành của ống định hình phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn ASTM A276, và sai số độ tròn không được vượt quá 0.5% đường kính ngoài danh nghĩa. Sau khi hình thành, đường ống cần được kiểm tra, và đường ống không đủ tiêu chuẩn phải được sửa chữa hoặc loại bỏ.
Kiểm soát quá trình hàn: Thực hiện nghiêm túc các quy định về quy trình hàn, lựa chọn phương pháp hàn và thông số hàn hợp lý. Thợ hàn phải có chứng chỉ chuyên môn hàn tương ứng để thực hiện công việc hàn. Trong quá trình hàn, các thông số quá trình hàn (chẳng hạn như dòng điện hàn, điện áp, và tốc độ hàn) nên được giữ ổn định, và nhiệt độ giữa các đường dẫn phải được kiểm soát dưới 150oC. Sau mỗi lớp hàn, đường hàn cần được kiểm tra để kiểm tra xem có khuyết tật nhìn thấy được không. Đường hàn không đạt yêu cầu cần được sửa chữa kịp thời.
Kiểm soát quá trình xử lý sau hàn: Kiểm soát việc làm sạch sau hàn, xử lý nhiệt, và các thông số quá trình thụ động tẩy. Việc vệ sinh sau hàn phải thật kỹ lưỡng để loại bỏ vết hàn và xỉ hàn; nhiệt độ xử lý nhiệt dung dịch và thời gian giữ phải đáp ứng các yêu cầu để đảm bảo cacbua crom được hòa tan hoàn toàn; nồng độ dung dịch thụ động tẩy chua, nhiệt độ, và thời gian cần được kiểm soát để tránh ăn mòn quá mức hoặc thụ động không đủ. Sau khi xử lý sau hàn, Bề mặt ống phải được kiểm tra để đảm bảo bề mặt nhẵn, không có cặn oxit và sự đổi màu.

7.1.3 Kiểm soát chất lượng thành phẩm

Kiểm soát chất lượng thành phẩm là khâu cuối cùng của kiểm soát chất lượng, đó là kiểm tra các đường ống đã hoàn thành một cách toàn diện. Các biện pháp kiểm soát chính như sau: Đầu tiên, xây dựng kế hoạch kiểm tra thành phẩm nghiêm ngặt, làm rõ các hạng mục kiểm tra, phương pháp kiểm tra, và tỷ lệ lấy mẫu. Các hạng mục kiểm tra bao gồm kiểm tra kích thước, kiểm tra chất lượng bề mặt, kiểm tra chất lượng nội bộ, kiểm tra thành phần hóa học, và kiểm tra tài sản cơ khí. Thứ hai, thực hiện kiểm tra theo đúng kế hoạch kiểm tra. Các sản phẩm không đủ tiêu chuẩn cần được đánh dấu và cách ly, và phân tích nguyên nhân sản phẩm không đạt tiêu chuẩn. Các sản phẩm không đủ tiêu chuẩn có thể được sửa chữa hoặc loại bỏ tùy theo mức độ nghiêm trọng của lỗi. thứ ba, thiết lập hệ thống hồ sơ kiểm tra thành phẩm, ghi lại kết quả kiểm tra từng lô ống để đảm bảo truy xuất nguồn gốc. thứ tư, tăng cường quản lý đóng gói và vận chuyển thành phẩm, tránh làm hỏng đường ống trong quá trình vận chuyển. Các sản phẩm đủ tiêu chuẩn phải được