Fissuração de eixos de aço inoxidável duplex em bombas de RO de alta pressão: quando a teoria da fábrica estava errada

O operador de um projeto de tratamento de água contactou-nos após falhas no comissionamento de um conjunto de bombas de alta pressão de osmose inversa (RO). Os veios de duas unidades apresentaram fissuras circunferenciais pouco tempo após o arranque inicial. A posição da fábrica era de que se tratava de fadiga por ciclo de pressão. A reparação recomendada foi a substituição do veio por um com a mesma especificação.

Solicitamos o pacote completo de rastreabilidade de material antes de concordar com qualquer curso de ação.

O que o registro de tratamento térmico mostrou

O registro de tratamento térmico para as peças forjadas do eixo de aço inoxidável duplex (2205 / UNS S31803) mostrou uma temperatura de recozimento de solubilização no limite inferior da faixa aceitável para a liga. Não fora da especificação. No limite. Combinado com um ciclo de têmpera rápida documentado nos registros de produção, a microestrutura estava em risco de precipitação da fase sigma na zona termicamente afetada do ajuste de interferência com o conjunto do impulsor.

Por que não teria sido detectado

A fragilização por fase Sigma em aço inoxidável duplex não é detectável por inspeção padrão de partículas magnéticas (MT) ou líquidos penetrantes (PT). Requer exame metalográfico de uma seção transversal. A inspeção de recebimento da fábrica não a teria detectado. A inspeção não destrutiva (NDE) de produção padrão não a teria detectado.

O que recomendamos

• Teste metalográfico destrutivo de um eixo das unidades falhadas
• Revisão de todos os registros de tratamento térmico de todo o lote
• Se a fase sigma for confirmada: eixos de substituição com certificação completa de material e verificação independente de tratamento térmico

Os testes confirmaram a hipótese. A especificação de substituição incluiu um requisito de testemunho independente para o tratamento térmico.

O que isso significa no departamento de compras

Comprar os forjados de veio duplex mais baratos na China é simples. Comprá-los com confiança exige saber o que procurar nos registos de tratamento térmico antes de saírem da fábrica. A temperatura de solubilização, o tempo de permanência e o meio de arrefecimento devem ser todos especificados, testemunhados e registados — não apenas dentro da gama, mas no centro da gama aceitável.

O que fazemos

A Meritus Technology especifica e acompanha o tratamento térmico em peças forjadas duplex, super duplex e de alta liga adquiridas em usinas e oficinas de forjaria chinesas. Se você tem uma aquisição de bombas de RO ou de alta pressão em curso, teremos o prazer de discutir o que observamos.

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