1. Metināšanas šuves dilemma: kāpēc inženierim būtu jānorāda metināta Hastelloy caurule, nevis šķietami izcila bezšuvju caurule?
Q:Jaunai ķīmiskās apstrādes līnijai, kas apstrādā karstu sērskābi, mans sākotnējais instinkts ir norādīt bezšuvju Hastelloy cauruli, lai izvairītos no iespējamās metināšanas šuves vājuma. Tomēr man ir teikts, ka metinātā caurule ir ne tikai pieņemama, bet bieži vien vēlama. Kāds ir metināto konstrukciju izvēles pamatā tādiem augstas veiktspējas-niķeļa sakausējumiem kā Hastelloy?
A:Tas ir bieži sastopams neskaidrības punkts, jo instinkts bieži vien dod priekšroku kritiskiem pakalpojumiem. Tomēr attiecībā uz augstām-koroziju-izturīgiem sakausējumiem, piemēram, Hastelloy, lēmumu starp metināto un bezšuvju sakausējumu nosaka metalurģijas, ražošanas ekonomikas un pieejamības kombinācija, nevis vienkāršs pieņēmums, ka bezšuvju sakausējums ir pārāks.
Sadalīsim pamatojumu:
1. Ražošanas realitāte ("ekstrūzijas" izaicinājums):
Bezšuvju cauruli ražo, caurdurot cietu metāla sagatavi un pēc tam izspiežot vai rotējoši caurdurot to pāri serdei, lai izveidotu dobu formu. Ar Hastelloy sakausējumiem ir ļoti grūti strādāt. Tiem ir augsta izturība paaugstinātā temperatūrā, un tie ātri{2}}cietē. Bezšuvju caurules ražošanai, īpaši liela diametra vai plānās sienās, ir nepieciešams milzīgs spēks un specializēti instrumenti. Sagataves raža var būt zema, un process ir dārgs. No otras puses, metinātā caurule sākas kā plakana plāksne (vai loksne), kas ir daudz vienkāršāks izstrādājums, ko var ražot, izmantojot karsto un auksto velmēšanu. Pēc tam plāksne tiek veidota cilindrā un metināta gareniski.
2. Metināšanas šuves mīts (viendabīgums):
Oglekļa tēraudā metināšanas šuve bieži ir vājais punkts pildvielas metāla lietās mikrostruktūras dēļ. Hastelloy, kad dzirnavas pareizi veic metināšanu, izmantojot automatizētus procesus (piemēram, GTAW/TIG vai plazmas metināšanu), iegūtā metināšanas šuve var būt ļoti viendabīga ar parasto metālu. Uzpildes metāls (piemēram, ERNiMo-x B- sērijai vai ERNiCrMo-x C- sērijai) ir ķīmiski pārspīlēts, lai nodrošinātu, ka metinājuma nogulsnes izturība pret koroziju ir vienāda vai labāka par pamatplāksni. Turklāt visa metinātā caurule pēc metināšanas parasti tiek atkvēlināta ar šķīdumu. Šī termiskā apstrāde mazina atlikušos spriegumus un, galvenais, izraisa metināšanas zonas pārkristalizāciju. Rezultātā tiek iegūta mikrostruktūra, kas praktiski neatšķiras no parastā metāla, novēršot nogulsnētās šuves "lieto" struktūru.
3. Ekonomiskās un dimensijas priekšrocības:
Izmaksas:Plāksnes ražošana ir ievērojami lētāka nekā bezšuvju sagataves ražošana. Tāpēc noteiktam diametram un sienu biezumam metinātā caurule gandrīz vienmēr ir ekonomiskāka nekā tās bezšuvju līdzinieks.
Pieejamība:Liela diametra gadījumā (piemēram, virs 12 collu NPS) bezšuvju Hastelloy cauruli ir ārkārtīgi grūti, ja ne neiespējami atrast vai izgatavot. Metināta caurule ir vienīgā praktiskā iespēja liela-diametra galvām un savākšanas sistēmām.
Precizitāte:Metinātas caurules var izgatavot ar stingrākām izmēru pielaidēm attiecībā uz sienas biezumu un apaļumu, salīdzinot ar dažiem bezšuvju procesiem.
Kritiskais brīdinājums:
Šī loģika attiecas uz augstākās-kvalitātes, dzirnavām-ražotām metinātām caurulēm, kas ir pilnībā atkausētas šķīdumā un bieži pēc metināšanas ir apstrādātas aukstā veidā (izmērs). Tā daranēuzklāt uz darbnīcā izgatavotas caurules no velmētas plāksnes. Dzirnavu produkts ir sertificēts, viendabīgs komponents. Tātad jūsu sērskābes līnijai ASTM B619 (metinātās Hastelloy caurules standarts) norādīšana ir tehniski pamatots un ekonomiski pārdomāts lēmums.
2. Ražošanas standarts. Kāda ir atšķirība starp ASTM B619 un ASTM B622, un kāpēc tas ir svarīgi iepirkumam?
Q:Es gatavoju Hastelloy C-276 caurules pirkšanas pasūtījumu. Manā pārdevēju katalogā ir norādīts gan ASTM B619, gan ASTM B622. Viens ir ievērojami lētāks nekā otrs. Kādas ir šīs specifikācijas, un vai es varu izmantot lētāku augstspiediena skrubera sistēmu?
A:Šis ir iepirkuma jautājums, kas nonāk cauruļu ražošanas centrā. Jūs salīdzināt divas dažādas produktu formas, kuras regulē dažādi ASTM standarti. Nepareiza izvēle var izraisīt katastrofālu neveiksmi.
Šeit ir atšķirība:
ASTM B622:Šī ir standarta specifikācijaBezšuvjuNiķeļa sakausējuma caurule un caurule. Tas aptver cauruli, kas izgatavota no doba sagataves, kurai nav metinātas šuves. Parasti to uzskata par "premium" produkta formu.
ASTM B619:Šī ir standarta specifikācijaMetinātasNiķeļa sakausējuma caurule. Tas aptver cauruli, kas izgatavota no plāksnes vai loksnes, kas ir veidota un metināta gareniski. Šī ir produkta forma, par kuru mēs runājām iepriekšējā jautājumā.
Kāpēc cenu atšķirība?
Cenu atšķirība, ko redzat, ir reāla. B622 bezšuvju caurule ir dārgāka, jo:
Ražošanas sarežģītība:Kā minēts, augstas -izturības Hastelloy sagataves caurduršana un izspiešana ir sarežģīta, lēna un tai ir mazāka materiāla ražība.
Ierobežoti izmēri:Bezšuvju caurules diametrs un garums bieži vien ir ierobežots salīdzinājumā ar metināto.
Uztvertais prestižs:Dažās nozarēs ir vēsturiski neobjektivitāte, kas "vienmērīgi=labāk", ko ražotāji var attiecīgi noteikt.
Vai varat izmantot lētāko B619 cauruli savam augstspiediena-skruberim?
Pilnīgi jā, bet tikai tad, ja tas atbilst piemērojamā kodeksa prasībām.Šī ir kritiskā nianse.
Daudziem spiedtvertņu un cauruļvadu kodiem (piemēram, ASME B31.3 procesa cauruļvadiem) metinātas caurules, kas ražotas pēc ASTM B619, ir pilnībā pieņemamas.ar nosacījumu, ka tas ir "Fusion Welded" klases un ir pakļauts 100% metinājuma šuves radiogrāfiskai izmeklēšanai.
Lūk, kas jums jāpārbauda B619 caurules sertifikātā:
Nesagraujošā pārbaude (NDE):Standarts piedāvā iespējas. Lai veiktu kritisku, augsta spiediena{1}}apkopi, jānorāda, ka caurule ir veikta100% radiogrāfiskā izmeklēšana (RT)no gareniskās metināšanas šuves. Tas nodrošina, ka metinātajā šuvē nav tilpuma defektu (kausēšanas trūkums, porainība, plaisas). Lētāka "komerciāla" B619 caurule, iespējams, ir bijusi tikai vizuāli pārbaudīta vai uz vietas{3}}radiografēta.
Termiskā apstrāde:Caurulei jābūt atkvēlinātai šķīdumā. Tas skaidri jānorāda dzirnavu pārbaudes ziņojumā (MTR).
Papildu prasības:Jums var būt nepieciešams norādīt papildu testēšanu, piemēram, hidrostatisko testu vai krāsas caurlaidības pārbaudi (PT) metinājuma saknei.
Rezumējot, jūsu augstspiediena{0}}skruberim B619 metinātā caurule, kas ir 100% rentgenogrāfija un šķīduma atkvēlināta, ir tehniski līdzvērtīga un izmaksu ziņā efektīva alternatīva bezšuvju caurulei B622. Ja lētākajai opcijai katalogā trūkst šīs stingrās NDE, tas nav piemērots jūsu lietojumam. Pasūtiet ne tikai pēc standarta; pasūtīt līdzstandarts + nepieciešamās papildu prasības.
3. Termiskā apstrāde obligāti: kāpēc šķīduma atkausēšana ir neapspriežams solis Hastelloy metināto cauruļu ražošanā?
Q:Mēs pārbaudām Hastelloy B3 metinātās caurules sūtījumu. Dzirnavu pārbaudes ziņojums parāda, ka caurule tika metināta un pēc tam "šķīdums tika atkvēlināts 1120 grādu temperatūrā, kam sekoja ūdens dzēšana". Kāpēc šī īpašā termiskā apstrāde ir tik kritiska? Kas notiek, ja caurule tiek izmantota -metinātā stāvoklī?
A:Jūs esat identificējis vissvarīgāko kvalitātes nodrošināšanas posmu visā ražošanas procesā. Šķīduma atkvēlināšanas apstrāde ir tā, kas pārveido vienkāršu metinātu cauruli par augstas veiktspējas -koroziju{2}}izturīgu sastāvdaļu. Izlaižot to vai veicot to nepareizi, caurule kļūst neaizsargāta pret strauju, neparedzamu atteici.
Šeit ir metalurģisks skaidrojums, kāpēc tas nav-apspriežams:
1. Atjaunot izturību pret koroziju (atkārtoti izšķīdinot nogulsnes):
Metināšanas procesa laikā siltuma padeve izraisa parasto metālu, kas atrodas blakus metinājumam (siltuma -ietekmētā zona), piedzīvo dažādu temperatūru diapazonu. Šajā kritiskajā temperatūras diapazonā (parasti no 600 līdz 1050 grādiem Hastelloy gadījumā) var izgulsnēties nevēlamas starpmetālu fāzes. Attiecībā uz C-276 tā var būt mu fāze vai P fāze. B-sērijas sakausējumiem tā ir Ni4Mo (beta) fāze, par kuru mēs runājām iepriekš. Šīs fāzes ir bagātas ar leģējošiem elementiem, piemēram, molibdēnu un hromu. To veidošanās rada lokalizētas zonas, kurās ir izsmelti šie galvenie pretkorozijas{13}}elementi. Metinātā stāvoklī šīs zonas ir galvenās vietas paātrinātai korozijai.
Šķīduma atkvēlināšana augstā temperatūrā (apmēram 1120 grādi) šos elementus atkal ievieto cietā šķīdumā. Tas izšķīdina visas kaitīgās nogulsnes, nodrošinot viendabīgu mikrostruktūru, kurā katrā graudiņā ir pilns molibdēna un hroma daudzums, kas nepieciešams, lai izturētu skābes uzbrukumu.
2. Metinātās šuves struktūras homogenizācija:
Tā kā-metinātajam metālam ir "lieta" mikrostruktūra,-dendrītiskie graudi pieauga, metinājumam sacietējot. Šī struktūra ir ķīmiski segregēta (mikro-segregācija) un mehāniski mazāk elastīga nekā kaltais parastais metāls. Šķīduma atkvēlināšanas apstrāde ļauj šai lietajai struktūrai pārkristalizēties. Jauni,-bez deformācijas graudi veido kodolu un aug, pārveidojot metināšanas zonu kaltā-līdzīgā struktūrā, kas metalurģiski ir līdzīga pamatcaurulei. Tas nodrošina vienādas mehāniskās īpašības visā caurules apkārtmērā.
3. Atlikušo stresu mazināšana:
Metināšana rada lielu stiepes atlikušo spriegumu caurulē, īpaši ap metinājuma šuvi. Kodīgā vidē šie spriegumi var apvienoties ar specifisko ķīmisko sastāvu, izraisot stresa korozijas plaisāšanu (SCC). Šķīduma atkvēlināšana mazina šos spriegumus, noņemot SCC mehānisko draiveri.
Kāpēc ūdens dzēšana?
Procesa "ātrā dzesēšana" (ūdens dzēšana) ir tikpat svarīga kā apkure. Tas nodrošina, ka caurulei atdziestot no 1120 grādiem, tā tik ātri iziet cauri bīstamajam nokrišņu temperatūras diapazonam, ka atomiem nav laika pārkārtoties kaitīgās intermetāliskās fāzēs. Ja caurule lēnām atdziest gaisā, tā efektīvi no jauna-nogulsnētu tās fāzes, kurām bija paredzēta termiskā apstrāde.
Ja jūs izmantotu cauruli kā-metinātā stāvoklī, jūs būtībā uzstādītu komponentu ar trim atšķirīgām metalurģijas zonām (parastais metāls, HAZ, metinātais metāls), un katrai no tām ir atšķirīgs korozijas līmenis. Visticamāk, HAZ varētu korodēt, izraisot apkārtmēra rievu un iespējamu noplūdi. Šķīduma atkausēšana garantē, ka visa caurules -metināšana, HAZ un pamatne- darbojas kā viens viendabīgs materiāls.
4. Izmēru noteikšana: kāds ir aukstās apstrādes mērķis pēc metināšanas, un kā tas ietekmē caurules galīgās īpašības?
Q:Hastelloy metināto cauruļu ražošanas procesā pēc metināšanas un termiskās apstrādes es bieži redzu posmu, ko sauc par "izmēra noteikšanu" vai "auksto vilkšanu". Kāpēc ir nepieciešams šis papildu deformācijas posms, un vai tas negatīvi ietekmē izturību pret koroziju, ko tikko atjaunojām ar atlaidināšanu?
A:Lielisks novērojums. Izmēru noteikšana ir smalks, bet būtisks pēdējais solis, kas mazina plaisu starp metalurģiski izturīgu cauruli un izmēriem precīzu,-piemērotu-apkalpošanas caurulei.
Pēc tam, kad caurule ir metināta un pēc tam atkvēlināta ar šķīdumu, tā ir mīkstākajā, elastīgākajā un visizturīgākajā pret koroziju{0}}. Tomēr atkausēšanas process var izraisīt arī kropļojumus. Caurule var nebūt pilnīgi apaļa, tās sieniņu biezums var nedaudz atšķirties, un tās taisnums var būt apdraudēts. Šeit tiek izmantota “izmēra noteikšana” vai “aukstā apdare”.
Izmēru noteikšanas mērķis:
Izmēru precizitāte:Galvenais mērķis ir sasniegt precīzus galīgos izmērus. Caurule tiek izlaista caur virkni presformu un stieņu (procesā, kas līdzīgs cauruļu vilkšanai) istabas temperatūrā. Šis aukstās apstrādes process kalibrē ārējo diametru (OD) līdz stingrai pielaidei un nodrošina konsekventu, apaļu šķērsgriezumu-. Tas ir būtiski, lai atloki, armatūra un vārsti{4}}pielāgotu uzticami uz lauka.
Virsmas apdare:Aukstās apstrādes process var arī uzlabot iekšējās un ārējās virsmas apdari, kas ir svarīga lietojumos, kur tīrība vai šķidruma plūsmas raksturlielumi ir ļoti svarīgi.
Mehānisko īpašību regulēšana:Šī ir niansētākā daļa. Viegls aukstuma darbs (neliels samazinājums) var nedaudz palielināt caurules ražību un stiepes izturību, nezaudējot būtisku elastību. Tas var būt noderīgi, lai izpildītu īpašas koda prasības spiediena novērtējumam. Dažās specifikācijās ir paredzēts, ka pēc aukstās apstrādes ir nepieciešams "noslodzes mazināšanas" stāvoklis, kas ir zemāka-temperatūras termiskā apstrāde, kas samazina aukstā darba ietekmi, pilnībā neatkārtojot{4}}materiāla mīkstināšanu.
Vai tas ietekmē izturību pret koroziju?
Īsā atbilde ir:Nē, ne negatīvi, un tas tiek rūpīgi kontrolēts, lai tā nenotiktu.
Aukstā darba apjoms, kas tiek veikts izmēru noteikšanas laikā, ir minimāls,{0}}parasti platības samazinājums ir tikai daži procenti. Šāds deformācijas līmenis nerada ļoti nospriegotu, ļoti auksti{2}}apstrādātu mikrostruktūru, kas ir uzņēmīga pret koroziju.
Būtiski, ka tiek veikta šī aukstā izmēra noteikšanas darbībapēcpilna šķīduma atkausēšana. Tātad metalurģijas struktūra jau ir iestatīta. Izmērs vienkārši "veido" šo struktūru pareizajā formā.
Tomēr process rada zināmu atlikušo stresu un nelielu "aukstā darba" tekstūru. Šī iemesla dēļ dažās stingrās specifikācijās (piemēram, NACE MR0175 skābo pakalpojumu lietojumiem) pēc izmēra noteikšanas var būt nepieciešama galīgā "spriedzes mazināšanas" atlaidināšana. Šī ir zemākas temperatūras apstrāde (piem., 300-400 grādi), kas mazina makroskopiskos spriegumus, ko rada izmēru noteikšanas darbība, nemainot graudu struktūru vai šķīduma atkvēlināto izturību pret koroziju. Standarta ķīmiskajā servisā tas bieži vien nav vajadzīgs, un tāda izmēra caurule ir lieliski piemērota.
Rezumējot, domājiet par izmēru noteikšanu kā cauruļu izgatavošanas "precīzas apstrādes" posmu. Tas koriģē ģeometriju, neapdraudot sakausējuma rūpīgi izstrādātās metalurģiskās īpašības.
5. Kvalitātes nodrošināšana. Kādas īpašas nesagraujošās pārbaudes būtu jānorāda papildus rūpnīcas testa ziņojumam Hastelloy metinātās caurules kritiskajai apkalpošanai?
Q:Mēs gatavojamies pasūtīt Hastelloy C-22 metināto cauruli ļoti svarīgam ar skābekli bagātinātam pakalpojumam. Neveiksme nav risinājums. Mums ir ASTM B619 standarts, taču mēs vēlamies iet tālāk un tālāk. Kādas īpašas NDE prasības mums vajadzētu noteikt, lai nodrošinātu, ka caurule ir absolūti nevainojama?
A:Attiecībā uz skābekļa pakalpojumu jums ir taisnība, ka esat ārkārtīgi stingrs. Augsta spiediena skābekļa klātbūtnē jebkurš piesārņotājs, asa mala vai struktūras defekts var kalpot par aizdegšanās punktu. Neveiksmes sekas ir katastrofālas. Lai sasniegtu šo kritiskuma līmeni, jums ir jāpārsniedz standarta ASTM prasības un jāievieš papildu prasību kopums.
Šeit ir NDE un kvalitātes darbību kontrolsaraksts, kas jānorāda pirkuma pasūtījumā:
1. 100% metināšanas šuves radiogrāfija (RT):
Tā ir jūsu bāze, taču jums jābūt skaidrai. NorādietASTM B619, papildu prasība S1: radiogrāfiskā izmeklēšana.Tas nosaka, ka visā gareniskās metinājuma šuves garumā ir jāveic rentgenogrāfija. Skābekļa servisam jānorāda arī augstākais pieņemamais kvalitātes līmenis, piemērampieņemšanas kritēriji atbilstoši ASME katlu un spiedtvertņu kodeksam, VIII sadaļas 1. nodaļai UW-51.. Šis standarts ir ļoti stingrs, pieļaujot tikai mazākās,-precīzi definētās norādes. Tas uztvers jebkādu saplūšanas trūkumu, izdedžu ieslēgumus vai porainību dziļi metinātajā šuvē.
2. Metināšanas saknes un OD krāsas caurlaidības pārbaude (PT):
Izskatās radiogrāfijacaurimetināto šuvi. Krāsas caurlaidības līdzeklis aplūkovirsmas. Jums vajadzētu norādīt100% PT no iekšējā diametra (ID) un ārējā diametra (OD) metinājuma virsmām.Tas ir ļoti svarīgi, lai atrastu virsmas{0}}plīsumus, piemēram, plaisas, caurumus vai plīsumus, kas varētu būt pārāk smalki, lai tos novērstu rentgenogrāfijā. Skābekļa apkalpošanai vissvarīgākā ir ID virsmas apdare, un jebkurš virsmas defekts ir potenciāls plaisu ierosinātājs.
3. Parastā metāla ultraskaņas izmeklēšana (UT):
Metināšana nav vienīgā problēma. Pamatcaurule (plāksne) var saturēt laminējumus vai ieslēgumus. Norādietpilnas plāksnes laukuma pirms formēšanas vai gatavās caurules UT,saskaņā ar ASTM A578 vai līdzīgu specifikāciju. Tas nodrošina, ka pats parastais metāls ir stabils.
4. Virpuļstrāvas vai noplūdes pārbaude:
Plānas -sienu caurulēm pilna garuma virpuļstrāvas pārbaude var būt ļoti jutīga metode, lai noteiktu gan virsmas, gan tuvu{2}}virsmas neviendabības. Alternatīvi vai papildus, ahēlija noplūdes testsvar norādīt, lai pārbaudītu metinājuma šuves un parastā metāla absolūto integritāti. Tas ietver spiedienu caurulē ar hēliju un masas spektrometra izmantošanu, lai noteiktu izplūstošo gāzi, garantējot hermētisku blīvējumu.
5. Vizuāla un dimensiju pārbaude ar dokumentāciju:
Pats par sevi saprotams, bet skābekļa pakalpojumam varat norādīt aiekšējā video boreskopa pārbaudeno katra caurules garuma. Tas nodrošina ID virsmas stāvokļa vizuālu ierakstu, nodrošinot, ka tā ir tīra, gluda un bez svešķermeņiem, apstrādes skaidām vai raupjām malām.
6. Tīrīšana un iepakošana:
Skābekļa apkalpošanai caurules tīrība ir tikpat svarīga kā tās konstrukcijas integritāte. Jums jāprecizē"Skābekļa tīrīšana"saskaņā ar nozares standartiem, piemēram, CGA G-4.1 (Saspiestās gāzes asociācija). Tas ietver īpašu tīrīšanas procesu, lai noņemtu visus ogļūdeņražus, eļļas un daļiņas. Pēc tam caurule ir jāaizver un jāiepako tā, lai saglabātu šo tīrību līdz uzstādīšanai.
Nosakot šīs uzlabotās NDE un kvalitātes prasības-RT, PT, UT, noplūžu pārbaudi un skābekļa tīrīšanu-, jūs pārveidojat standarta "komerciālās kvalitātes" metināto cauruli par misijai-būtisku sastāvdaļu, kas piemērota visprasīgākajiem pakalpojumiem.
