ارزیابی غیرمخرب لوله‌های ریفرمر در واحد احیا مستقیم آهن به روش آزمون جریان گردابی

نویسندگان

1 بابل- خیابان شریعتی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل دانشکده مهندسی مواد و صنایع

2 دانشیار گروه مهندسی مواد دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

3 بابل- خیابان شریعتی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل دانشکده مهندسی مواد و صنایع

doi
10.30494/jndt.2021.277416.1065
چکیده

ارزیابی غیرمخرب به روش بازرسی جریان گردابی برای برآورد عمر کارکردی لوله‌های فولاد زنگ‌نزن آستنیتی ریختگی ‏مربوط به واحد ریفورمر احیا مستقیم سنگ آهن بررسی شد. این ارزیابی تحت فرکانس ‏kHz‏ 60 و بر اساس نقشه امپدانسی و ‏به‌صورت بازرسی نقطه‌ای انجام شد. از لوله‌های مرجع با ریزساختار و عمر کارکرد مشخص برای کالیبراسیون استفاده شد. از ‏میکروسکپ‌های نوری و الکترونی روبشی برای بررسی‌های ریزساختاری استفاده شد. بررسی‌های میکروسکپی نشان داد که ‏ریزساختار ریختگی این فولاد شامل زمینه آستنیت به همراه سل‌های یوتکتیک حاوی کاربیدهای غنی از کروم و نیوبیم است. ‏همچنین مشاهده شد که با افزایش زمان کارکرد و افزایش شدت پیری، تغییرات ریزساختاری با شدت بیشتری رخ ‌می‌دهد. این ‏تغییرات شامل اکسید ‌شدن و کربوراسیون سطحی، ایجاد رسوبات مخرب، کم شدن مقدار کروم محلول در زمینه آستنیت، تغییر ‏مورفولوژی سل‌های یوتکتیک و ایجاد میکروترک‌های خزشی است. نتایج ارزیابی جریان گردابی نشان داد که تغییرات ریزساختاری ‏ناشی از افزایش عمر کارکردی بر پاسخ الکترومغناطیسی لوله تأثیر معنی‌داری دارد. با افزایش عمر لوله‌ها، شاخص مقاومت خودالقایی ‏با افزایش شدید و شاخص مقاومت اهمی با کاهش همراه است. در نقشه امپدانسی دستگاه جریان گردابی، نمایش برهمکنش این دو ‏شاخص برای هر لوله به صورت نقطه مشخص شده است. مقایسه موقعیت این نقاط در نقشه امپدانسی نشان‌دهنده وجود تغییرات ‏خطی بین رفتارهای الکترومغناطیسی و پیری است. بنابراین می‌توان از روی پاسخ‌های الکترومغناطیسی در روش جریان گردابی، عمر ‏کارکردی لوله‌های ریفورمر را برآورد کرد.‏