Kādas ir kritiskās metināšanas prasības liela diametra spilgti atkvēlinātām 800HT caurulēm?

1. J: Kas ir ASTM B407 Incoloy 800HT liela diametra spilgti rūdīta caurule un kādas ir tās atšķirīgās iezīmes?

A:ASTM B407 ir standarta specifikācija bezšuvju niķeļa{1}}dzelzs-hroma sakausējuma caurulēm un caurulēm. Lietojot uz Incoloy 800HT (UNS N08811) lielos diametros ar spilgti atlaidinātu apdari, tas ir izcils produkts prasīgiem augstas temperatūras{6}}apstrādājumiem.

ASTM B407 pārskats liela diametra caurulei:Šī specifikācija attiecas uz bezšuvju caurulēm, kas izgatavotas ar ekstrūzijas vai caurduršanas palīdzību, kam seko aukstā vilkšana vai aukstā velmēšana. "Liels diametrs" šajā kontekstā parasti attiecas uz caurulēm ar ārējo diametru (OD) no aptuveni 4 collām (102 mm) līdz 8–10 collām (203–254 mm), lai gan pēc īpaša pasūtījuma var būt pieejami arī lielāki diametri. Bezšuvju ražošanas process ir ļoti svarīgs liela diametra caurulēm, kas paredzētas šļūdei augstā-temperatūrai, jo tas novērš jebkādu garenvirziena metināšanas šuvi, kas varētu būt bojājuma sākuma punkts.

Incoloy 800HT (UNS N08811):Šī ir vismodernākā pakāpe Incoloy 800. sērijā, kas īpaši izstrādāta izmantošanai ārkārtīgi augstā temperatūrā. Tās galvenās īpašības ietver:

Oglekļa saturs:0,06–0,10% (kontrolēts, līdzīgs 800H)

Alumīnijs un titāns:0,15–0,60% katrs, parasti diapazona augstākajā galā

Šķīduma atkausēšanas temperatūra:Vismaz 2150 grādi F (1177 grādi)-ievērojami augstāka par 800 H (2100 grādi F)

Graudu struktūra:Apzināti rupjāks par 800H (parasti ASTM Nr.. 3–5), optimizēts šļūdes pretestībai

Nokrišņu stiprināšana:Apkalpošanas laikā veido Ni₃(Al,Ti) gamma{0}}primārās daļiņas

Augstāka šķīduma atkausēšanas temperatūra un optimizētā ķīmija nodrošina 800 HT augstāku šļūdes -pārrāvuma izturību salīdzinājumā ar 800 H, īpaši temperatūrā virs 1600 °F (871 grāda).

Kas ir spilgtā atkausēšana?Spilgtā atkvēlināšana ir termiskā apstrāde, ko veic kontrolētas atmosfēras krāsnī (parasti izmantojot ūdeņradi, disociētu amonjaku vai inertu gāzu maisījumu), kas novērš caurules virsmas oksidēšanos. Atšķirībā no parastās atkausēšanas ar šķīdumu (kas rada tumšu, mērogotu virsmu, kurai nepieciešama kodināšana), spilgta atkausēšana atstāj cauruli ar tīru, spīdīgu, oksīdu -bezūdens virsmu-, tātad "spilgtu".

Spilgtas atkausēšanas galvenās iezīmes:

Atmosfēra:Ūdeņradis vai ūdeņraža{0}}slāpekļa maisījums ar rasas punktu zem -40 grādiem F (-40 grādiem)

Temperatūra:2150 grādi F (1177 grādi) vismaz 800HT (tāda pati kā parastā atlaidināšana)

Dzesēšana:Ātra dzesēšana aizsargatmosfērā, lai novērstu oksidēšanos

Rezultātā iegūtā virsma:Tīrs, metālisks, nesatur oksīdu-, parasti ar spilgti sudraba apdari

Priekšrocības liela diametra caurulēm:Liela diametra caurulēm (4–10 collu ārējais diametrs) spilgta atkausēšana piedāvā vairākas priekšrocības:

Nav nepieciešama kodināšana:Novērš nepieciešamību pēc ķīmiskās atkaļķošanas, kas var būt sarežģīta un dārga liela diametra caurulēm

Viendabīga virsma:Konsekventa apdare no iekšpuses un ārpuses, būtiska siltuma pārneses lietojumiem

Nav ūdeņraža trausluma riska:Atšķirībā no kodināšanas (kurā tiek izmantota fluorūdeņražskābe), spilgtā atkausēšana neievada ūdeņradi

Augsta izturība pret koroziju:Tīrā, pasīvā virsma ekspluatācijas laikā vienmērīgāk veido aizsargājošu oksīda slāni

Pārbaudāmība:Spilgta virsma ļauj vieglāk vizuāli un krāsas caurlaidības pārbaudi

Spilgtas atkausēšanas ierobežojumi:

Augstākas izmaksas:Nepieciešamas specializētas atmosfēras krāsnis un stingrāka procesa kontrole

Izmēru ierobežojumi:Krāsns izmēri ierobežo maksimālo caurules garumu un diametru

Virsmas tīrība:Pirms atkausēšanas nepieciešamas ārkārtīgi tīras cauruļu virsmas; jebkura eļļa vai piesārņojums izraisīs krāsas maiņu

2. J: Kādas ir ASTM B407 īpašās prasības Incoloy 800HT liela diametra spilgti rūdītām caurulēm?

A:ASTM B407 nosaka visaptverošas prasības attiecībā uz ķīmiju, mehāniskajām īpašībām, termisko apstrādi un testēšanu. Spilgti rūdītām caurulēm tiek piemērotas papildu virsmas kvalitātes prasības.

Ķīmiskais sastāvs (UNS N08811):

Kritiskā piezīme par 800HT:Kombinētajam alumīnija + titāna saturam jābūt vismaz 0,30% (bieži vien augstākam nekā 800H). Tas nodrošina atbilstošu nokrišņu pastiprināšanos augstas-temperatūras ekspluatācijas laikā.

Mehānisko īpašību prasības:

Šīs vērtības ir identiskas 800H. 800HT izcilā šļūdes veiktspēja neatspoguļojas stiepes īpašībās istabas temperatūrā{3}}, bet kļūst acīmredzama paaugstinātas -temperatūras šļūdes{5}}pārrāvumu testos.

Termiskās apstrādes prasības (kritiska 800HT spilgti atlaidinātai caurulei):

Spilgtās atlaidināšanas temperatūra ir jādokumentē materiāla pārbaudes ziņojumā (MTR). Ja nav dokumentētas minimālās temperatūras 2150 °F, materiālu nevar sertificēt kā 800 HT neatkarīgi no ķīmijas.

Virsmas kvalitātes prasības spilgti rūdītai caurulei:

Izskats:Spilgta, tīra, metāliska sudraba apdare; nav redzamu oksīda nogulšņu, krāsas maiņas vai karstuma nokrāsas

Virsmas defekti:Nav apļu, plaisu, šuvju vai bedru, kas varētu ietekmēt izmantojamību

Virsmas raupjums:Parasti 32–64 mikrocollas Ra (0,8–1,6 mikrometri) liela diametra caurulēm

Pārbaude:Vizuāla pārbaude atbilstoši ASTM B407; kritiskiem lietojumiem var noteikt papildu krāsvielu caurlaidības testu

Pārbaudes prasības liela diametra caurulēm:

Izmēru pielaides (liels diametrs, atbilstoši ASTM B407):

Liela diametra spilgti rūdītām caurulēm, kas paredzētas siltummaiņa vai reformatora apkalpošanai, bieži tiek norādītas stingrākas pielaides (piemēram, ±0,010 collas uz OD).

3. J. Kāpēc augstas-temperatūras naftas ķīmijas krāsnīm priekšroka tiek dota liela diametra spilgti atkvēlinātai 800 HT caurulei?

A:Liela diametra Incoloy 800HT spilgti atkvēlināta caurule ir kļuvusi par izvēlēto materiālu kritiskajām sastāvdaļām tvaika metāna riformatoros, etilēna krekinga krāsnīs un ūdeņraža ražošanas uzņēmumos. Trīs specifiskas īpašības izskaidro tā dominējošo stāvokli.

Pirmkārt, izcila šļūdes{0}}pārrāvuma izturība ekstremālās temperatūrās.Tvaika metāna reformatora izplūdes kolektori un pārvades līnijas darbojas 1600–1700 °F (871–927 grādi) temperatūrā ar iekšējo spiedienu 300–500 psi (2,1–3,4 MPa). Stīpas spriegums kopā ar ekstremālu temperatūru izraisa šļūdes deformāciju. Incoloy 800HT augstākā šķīduma atkausēšanas temperatūra (2150 grādi F pret . 2100 grādi F 800 H) rada rupjāku, stabilāku graudu struktūru (ASTM nr Alumīnija un titāna piedevas (parasti 0,4–0,6% katra) ekspluatācijas laikā veido smalkas Ni₃ (Al, Ti) nogulsnes, nodrošinot papildu stiprinājumu. 100 000 -stundu šļūdes pārrāvuma izturība 800 HT pie 1650 °F (899 grādi) ir aptuveni 3,0–4,0 ksi (21–28 MPa), salīdzinot ar 2,0–2,5 ksi 800 H un 1,0–1,5 ksi beztēraudam.

Otrkārt, spilgti atkausēta virsma nodrošina izcilu sākotnējo oksīda veidošanos.Spilgti rūdītā virsma ir tīra, nesatur oksīdu-, un tai ir vienmērīgs ar hromu- bagāts sastāvs. Kad caurule pirmo reizi tiek uzkarsēta līdz darba temperatūrai, šī tīrā virsma ātri veido plānu, lipīgu un nepārtrauktu hroma oksīda (Cr₂O₃) skalu. Turpretim uz kodinātām vai mehāniski tīrītām virsmām var būt piesārņojuma paliekas vai nevienmērīga virsmas ķīmiskā sastāva, kas izraisa nevienmērīgu nogulšņu veidošanos, plaisāšanu vai lokalizētu uzbrukumu. Pieredze riformera apkalpošanā liecina, ka spilgti rūdītām caurulēm ir zemāks oksidācijas līmenis un mazāka karburizācijas iespiešanās, salīdzinot ar marinētajām caurulēm no tā paša sakausējuma.

Treškārt, iekšējās virsmas kvalitāte procesa gāzes plūsmai.Liela diametra caurulēs, ko izmanto kā reformatora izplūdes kolektorus vai pārvades līnijas, iekšējās virsmas stāvoklis ietekmē procesa gāzes plūsmu un oglekļa nogulsnēšanos. Spilgti rūdīta iekšējā virsma ir gluda (parasti 32–64 Ra) un bez nogulsnēm, metinājuma šļakatām vai citiem nelīdzenumiem. Tas samazina spiediena kritumu, samazina oglekļa uzkrāšanās vietas un atvieglo periodiskas koksa atdalīšanas darbības. Etilēna krekinga krāsns pārvades līnijas apmainītājiem (TLE) iekšējās virsmas stāvoklis tieši ietekmē siltuma pārneses efektivitāti un koksēšanas tendenci.

Pielietojuma piemērs – primārā riformera izejas kolektors:Ūdeņraža iekārtas riformatoram ir astoņas izplūdes caurules (8 collu OD × 0,500 collu siena), kas savieno atsevišķas reformatora caurules ar kopēju galveni. Darbības apstākļi: 1650 grādi F (899 grādi), 450 psi (3,1 MPa), projektētais kalpošanas laiks 25 gadi. Liela diametra spilgti atkvēlināta 800HT caurule ir norādīta, jo:

Šļūdes izturība atbilst 25 gadu mūža prasībām

Spilgta rūdīta virsma nodrošina vienmērīgu oksidācijas aizsardzību

Bezšuvju konstrukcija (ASTM B407) novērš metināšanas šuvju risku

Liels diametrs (8 collas) ir pieejams no vairākām dzirnavām

Salīdzinošā veiktspēja pie 1650 °F (899 grādi), 450 psi:

Tipiski pielietojumi:Tvaika metāna riformera izplūdes kolektori, primārā riformera pārvades līnijas, etilēna krekinga pārvades līnijas apmainītāji, ūdeņraža iekārtu atkritumu siltuma katlu caurules un augstas{0}}temperatūras procesa cauruļvadi naftas ķīmijas rūpnīcās.

4. J: Kādas ir kritiskās metināšanas prasības liela diametra spilgti rūdītām 800HT caurulēm?

A:Liela diametra spilgti rūdītu Incoloy 800HT cauruļu metināšanai ir nepieciešamas procedūras, kas saglabā sakausējuma šļūdes izturību, vienlaikus saglabājot virsmas kvalitātes priekšrocības, ko sniedz spilgti atkausētais stāvoklis. Spilgtā rūdītā virsma piedāvā priekšrocības, taču tai ir nepieciešami arī īpaši piesardzības pasākumi.

Spilgtas atlaidinātas caurules metināšanas priekšrocības:

Tīra virsma:Nav katlakmens, eļļas vai piesārņotāju, kas radītu porainību vai karstu plaisāšanu

Konsekventi loka raksturlielumi:Vienveidīga virsmas ķīmija veicina stabilus metināšanas lokus

Samazināta pirms-metinājuma tīrīšana:Nepieciešama mazāka sagatavošana, salīdzinot ar marinētu vai{0}}atlaidinātu cauruli

Pirms-metināšanas šuves tīrīšana (joprojām ir nepieciešama, neskatoties uz spilgtu apdari):Lai gan spilgtā rūdītā virsma ir tīra, tomēr ir nepieciešama iepriekšēja -metinājuma tīrīšana:

Noslaukiet metināšanas zonu ar acetonu vai izopropilspirtu, lai noņemtu pirkstu nospiedumus un veikalu putekļus

Izmantojiet īpašu nerūsējošā tērauda suku, lai viegli noberztu virsmu (noņemiet jebkuru pasīvo slāni)

Liela diametra caurulēm notīriet vismaz 2 collas abās metināšanas savienojuma pusēs

Nelietothlorēti šķīdinātāji (piemēram, trihloretilēns)-hlorīdu atlikumi izraisa karstu plaisāšanu

Pildvielas metāla izvēle (tā pati kā 800H):

Nekad neizmantojietnerūsējošā tērauda pildvielām,{0}}tiem ir zemāka šļūdes izturība un atšķirīga termiskā izplešanās.

Siltuma padeves kontrole (kritiska 800HT):Incoloy 800HT rupjāka graudu struktūra (optimizēta šļūdes pretestībai) ir vairāk jutīga pret graudu rupjību pārmērīgas siltuma padeves dēļ nekā 800H. Tas ir būtisks apsvērums liela diametra caurulēm, kurām bieži ir smagāks sienu biezums.

Maksimālā caurlaides temperatūra:200 grādi F (93 grādi)

Siltuma ievades diapazons:20–35 kJ/collā (8–14 kJ/cm) - mazāks nekā 800H

Tehnika:Tikai stringera krelles; nav aušanas

For thick walls (>0,5 collas):Izmantojiet vairākas gājienus ar zemu siltuma padevi vienā gājienā

Iepriekšēja uzsildīšana: For large diameter tubes with wall thickness >0,5 collas, uzkarsē līdz 200–300 °F (93–149 grādi), lai samazinātu termiskos gradientus un samazinātu atlikušo spriegumu. Nepārsniedziet 300 grādu F priekšsildīšanu, kas var veicināt graudu augšanu.

Spilgtās atkausētās virsmas aizsardzība metināšanas laikā:

Aizsardzība pret šļakatām:Uzklājiet pret-šļakatu maisījumu (niķeļa-sakausējumu-drošu) vietās, kas atrodas blakus metinājumam

Aizmugures tīrīšana:Izmantojiet argona attīrīšanu uz caurules ID, lai novērstu iekšējo oksidāciju (cukurošanu)

Siltuma nokrāsas noņemšana:Pēc metināšanas no spilgti atlaidinātās virsmas noņemiet karstuma nokrāsu, izmantojot:

Nerūsējošā tērauda stiepļu suka (paredzēta niķeļa sakausējumiem)

Viegla slīpēšana ar smalku atloku riteni (ja nepieciešams)

Vietējais kodināšanas gēls (kritiskiem lietojumiem, kuriem nepieciešama pilnīga atjaunošana)

Apsvērumi pēc-metināšanas termiskās apstrādes (PWHT):

Parasti nav nepieciešamssieniņu biezumam, kas raksturīgs liela diametra caurulēm (līdz 1 collai / 25 mm)

Maksimālai šļūdes izturībai:Pilna šķīduma rūdīšana vismaz 2150 °F (1177 grādi) temperatūrā, kam seko ātra dzesēšana-reti praktiska liela diametra lauka-metinātajiem mezgliem

Zemākas temperatūras stresa samazināšana:Nav ieteicams; var izraisīt karbīda nokrišņus bez labvēlības

Pārbaudes prasības:

Radiogrāfiskā pārbaude (RT):100% apkārtmēru metināšanas šuves spiedtvertņu lietojumiem

Krāsas caurlaidības pārbaude (PT):Virsmas plaisu noteikšanai; spilgti rūdīta virsma nodrošina lielisku kontrastu

Cietības pārbaude:Var norādīt, lai pārbaudītu, vai HAZ nav pārmērīgas graudu rupjības

Kvalifikācijas prasības:Metināšanas procedūrām jābūt kvalificētām atbilstoši ASME IX sadaļai. Reformeriem un etilēna krekinga lietojumiem daudziem ražotājiem ir nepieciešama paaugstinātas-temperatūras stiepes pārbaude (darba temperatūrā) un HAZ šķērsgriezuma

5. J: Kādi ir galvenie iepirkuma apsvērumi ASTM B407 Incoloy 800HT liela diametra spilgti rūdītām caurulēm?

A:Lai iegādātos liela diametra spilgti atkausētas Incoloy 800HT caurules, jāpievērš uzmanība specifikācijas detaļām, dzirnavu iespējām, sertifikācijas prasībām un virsmas kvalitātes pieņemšanas kritērijiem.

Pareizas produkta formas norādīšana:

ASTM B407- Bezšuvju caurule un caurule (parasti līdz 8–10 collām OD)

Ja diametrs pārsniedz 10 collas, apsveriet ASTM B407 ar īpašu frēzēšanas līgumu vai alternatīvas produkta formas

Precīzi norādiet "bezšuvju"{0}}metinātās caurules ir ietvertas ASTM B514 un nav piemērotas augstas-temperatūras šļūdes pakalpojumam

Spilgtas atlaidināšanas stāvokļa norādīšana:

"Caurulei jābūt šķīduma atkvēlinātai un spilgti atkausētai."

"Spilgto atkvēlināšanu veic kontrolētas atmosfēras krāsnī (ūdeņraža vai disociētā amonjaka) ar rasas punktu, kas nepārsniedz -40 ° F (-40 ° F)."

"Gatavajai virsmai jābūt spilgtai, metāliskai un bez oksīda skalas, krāsas maiņas vai karstuma nokrāsas."

Liela diametra izmēru norādīšana:

Dzirnavu iespēju pārbaude:

Ne visas dzirnavas var ražot liela diametra (6–10 collas) bezšuvju caurules 800HT

Pirms pasūtījuma veikšanas pārbaudiet maksimālās OD un garuma iespējas

Spilgtas atlaidināšanas krāsns izmērs ierobežo caurules garumu (parasti maksimāli 40–60 pēdas)

Liela diametra spilgtas rūdīšanas caurules izpildes laiks: tipiski 16–24 nedēļas

Sertifikācijas prasības (MTR):Materiāla pārbaudes ziņojumā jādokumentē:

Virsmas kvalitātes pieņemšanas kritēriji (spilgti atkausēta):

Bieži sastopamās iepirkuma nepilnības:

1. slazds:Pieņemot, ka "spilgti atkvēlināts" nozīmē to pašu, kas "marinēts un pasivēts".Labojums:Spilgti atkvēlināts ir atšķirīgs virsmas stāvoklis-tīrāks, bet nav ķīmiski pasivēts. Ūdens korozijas lietošanai joprojām var būt nepieciešama kodināšana.

2. slazds:Liela diametra spilgtas rūdīšanas caurules norādīšana, nepārbaudot dzirnavu iespējas gan liela diametra, gan spilgtas atlaidināšanas gadījumā.Labojums:Dažas dzirnavas var ražot liela diametra cauruli, bet nevar to atkvēlināt (krāsns izmēra ierobežojumi). Pārbaudiet abus.

3. slazds:Nav norādītas taisnuma un ovālas pielaides liela diametra caurulēm.Labojums:ASTM B407 tos nenorāda; pievienot papildu prasības.

4. slazds:Caurules pieņemšana ar karstuma nokrāsu vai krāsas maiņu, pieņemot, ka tā ir pieņemama.Labojums:Siltuma nokrāsa norāda uz skābekļa iekļūšanu atkausēšanas laikā; atgrūšanas caurule ar redzamu krāsas maiņu, ja vien nav īpaši saskaņots.

5. slazds:Norāda 800HT, bet pieņem MTR ar šķīduma atkausēšanas temperatūru zem 2150 F.Labojums:Nepieciešama dokumentēta temperatūra, kas ir lielāka par vai vienāda ar 2150 °F; citādi noraidīt.

Ieteicamā iepirkuma specifikācijas kopsavilkums:

MATERIĀLS: Bezšuvju caurule atbilstoši ASTM B407 (ASME SB407 koda darbam), UNS N08811 (Incoloy 800HT). IZMĒRI: [OD] collas × [siena] collas × [garums] pēdas. TERMIŅA APSTRĀDE: Spilgti atkvēlināta vismaz 2150 ° F (1177 ° F) temperatūrā ūdeņraža atmosfērā (rasas punkts ir mazāks par vai vienāds ar -40 ° F). Graudu izmērs ASTM Nr.{10}}–5. Ātra dzesēšana aizsargājošā atmosfērā. VIRSMA: gaiša, metāliski sudraba apdare. Nav nogulšņu, krāsas maiņas, karstuma nokrāsas vai redzamu defektu. Virsmas raupjums 32–64 mikrocollas Ra. Ovalitāte Mazāka vai vienāda ar 1% no OD. Taisnums Mazāks vai vienāds ar 0,030 collu/pēdām. TESTĒŠANA: hidrostatiskais tests atbilstoši ASTM B407. 100% ultraskaņas izmeklēšanai atbilstoši ASTM E213. SERTIFIKĀCIJA: MTR ar dokumentētu šķīduma atkausēšanas temperatūru (2150 grādi F), spilgta atlaidināšanas atmosfēra, mehāniskie/ķīmiskie testa rezultāti un visi rezultāti.