ارزیابی نرخ تشکیل میکروترک های خزشی ناشی از پارامترهای عملیاتی و تاثیر آن در کاهش عمر ریفرمرتیوب های واحد احیا مستقیم فولاد

این مقاله یک ارزیابی جامع از تغییر شکل‌های مشاهده‌شده در ریفرمرتیوب های مصرفی یک واحد احیا مستقیم، با تمرکز بر تشکیل میکرو ترک های خزشی و تاثیر آنها بر طول عمر تیوب ها ارائه می‌کند. دو ریفرمرتیوب، یکی استفاده نشده و دیگری که پس از 42 ماه سرویس به دلیل خزش تغییر شکل داده است، تحت بررسی های متالورژیکی و آزمایش‌های مکانیکی قرار گرفتند تا عوامل موثر در تغییر شکل مشخص شوند. اندازه‌گیری‌های ابعادی دقیق، آنالیز طیف‌سنجی شیمیایی، آزمایش‌های متالوگرافی و آزمایش‌های مکانیکی بر اساس استانداردهای مربوطه astm انجام شد. این مطالعه مشخص کرد که مدت زمان در شرایط بحرانی سرویس و هسته‌زایی حفره‌های خزشی نقش مهمی در تشکیل میکروترک-های خزشی دارد. آزمایشات استحکام کششی، نشان از دماهای بالاتر از دمای کاری تعریف شده برای آلیاژ دارد که در حین سرویس به ریفرمرتیوب تحمیل شده است. معیار لارسون-میلر عمر تنش گسیختگی کمتری را برای تیوب مستهلک در مقایسه با مشخصات آلیاژ نشان داد.علاوه بر این، اندازه‌گیری‌ها کاهش ضخامت و وزن در واحد طول ریفرمرتیوب مستهلک، نشان از نرخ بالای کرنش نسبت به مدت زمان سرویس دارد. تغییر شکل زودرس و نرخ کرنش بالای ریفرمرتیوب-ها به عدم انطباق با شرایط عملیاتی مانند افزایش دما بدون در نظر گرفتن سایر پارامترها همانند فشار و نرخ جریان گاز ورودی نسبت داده شد.