parastie defekti, kas konstatēti marinētajā ASTM B514 Incoloy 800H caurulē

1. J: Kas ir ASTM B514 un kā tas attiecas uz Incoloy 800H sakausējuma marinētu cauruli?

A:
ASTM B514 ir standarta specifikācijametinātas niķeļa-dzelzs-hroma sakausējuma caurules, kas īpaši attiecas uz UNS N08800, N08810 (800H) un N08811 (800HT). Incoloy 800H šī specifikācija nosaka prasības gareniski metinātām caurulēm, kas ražotas no auksti velmētas sloksnes vai loksnes.

ASTM B514 galvenās iezīmes 800H caurulei:

Ražošana:Caurule tiek veidota no auksti{0}}velmētas sloksnes cilindriskā formā, pēc tam gareniski metināta, izmantojot gāzes volframa loka metināšanu (GTAW), gāzes metāla loka metināšanu (GMAW) vai plazmas loka metināšanu (PAW). Metināšana var būt autogēna (bez pildvielas) vai ar atbilstošu pildvielu.

Izmēru diapazons:Parasti pieejams no ½″ NPS līdz 24 collu NPS (nominālais diametrs no 12,7 mm līdz 610 mm) ar sieniņu biezumu no 5. shēmas līdz 80. S.

Termiskā apstrāde:800H klasei caurule pēc metināšanas ir jāatlaidina šķīdumā 1150–1200 grādu (2100–2190 ° F) temperatūrā, kam seko ātra dzesēšana. Šī apstrāde izšķīdina karbīdus karstuma{6}}ietekmētajā zonā (HAZ) un nodrošina nepieciešamo rupjo graudu struktūru (ASTM Nr. . 5 minimums) parastajā metālā.

Ko nozīmē “marinēta pīpe”?

Kodināšana ir ķīmiska virsmas apstrāde, izmantojot skābes šķīdumu (parasti slāpekļskābes un fluorūdeņražskābes maisījumu), lai noņemtu:

Augstas-temperatūras skala (oksīdi), kas veidojas šķīduma atkausēšanas laikā

Virsmas piesārņotāji (dzelzs daļiņas, iegulti netīrumi, tauki)

Metināšanas šuves krāsas maiņa (karstuma nokrāsa)

ASTM B{0}}H caurulēm kodināšanu bieži nosaka pēc atkausēšanas ar šķīdumu, lai iegūtu tīru, pasīvu virsmu. Kodināšanas process:

Noņem hroma{0}}noplicināto slāni zem skalas, atjaunojot pilnīgu izturību pret koroziju.

Izveido viendabīgu, matētu metālisku apdari, kas ļauj viegli vizuāli pārbaudīt.

Novērš dzelzs piesārņojumu (apstrādes vai darbarīku dēļ), kas var izraisīt bedrīšu veidošanos.

Kāpēc kodināšana ir svarīga 800H:

Standarta kodināšanas specifikācijas ASTM B{0}}H caurulei:

Metināto cauruļu kodināšanas ierobežojumi:

Kodināšana nenovērš pazemes defektus (izdedžu ieslēgumi, saplūšanas trūkums).

Pārmērīga-kodēšana (pārmērīgs laiks vai skābes koncentrācija) var izraisīt starpgranulu uzbrukumu, jo īpaši metinātajā šuvē.

Kodināšanas šķīdums rūpīgi jāizskalo; skābes atlikums var izraisīt bedrīšu veidošanos.

Kritiski augstas -temperatūras apkalpošanai ASTM B514 kodinātā caurule parasti tiek pasūtīta ar papildu prasību: "šķīdums ir atkvēlināts, kodināts un pasivēts, 100% rentgenogrāfija".

2. J: Kāpēc kodināšana ir būtiska ASTM B514 Incoloy 800H metinātajām caurulēm, ko izmanto augstas temperatūras naftas ķīmijas rūpniecībā?

A:
Augstas -temperatūras naftas ķīmijas rūpniecībā -, piemēram, tvaika metāna riformingā (SMR), etilēna krekinga un amonjaka riformera pārvades līnijās - caurules virsmas stāvoklis tieši ietekmē kalpošanas laiku. Kodināšana nav tikai kosmētiska; tas ir kritisks virsmas inženierijas solis.

Problēma ar ne-marinētu (kā-metinātu vai -atlaidinātu) cauruli:

Kad ASTM B514 800H caurule tiek atkvēlināta ar šķīdumu 1150–1200 grādos, uz visām virsmām veidojas bieza, daudzslāņu oksīda zvīņa. Šī skala sastāv no:

Ārējais slānis: ar dzelzi-bagātiem oksīdiem (Fe₂O₃, Fe₃O₄) - irdens, neaizsargāts-

Starpslānis: ar hromu-bagātiem oksīdiem (Cr₂O₃) - aizsargājošs, bet trausls

Iekšējais slānis: hroma -sakausējums (metāls ar Cr saturu samazināts no 20% uz < 5%)

Ja šī skala tiek atstāta vietā, rodas vairākas problēmas:

1. Samazināta karburācijas pretestība:
Zem skalas esošajā hroma-noplicinātajā slānī nav pietiekami daudz hroma, lai ekspluatācijas laikā izveidotu aizsargājošu Cr₂O₃ skalu. Ogleklis no krāsns atmosfēras izkliedējas šajā noplicinātajā slānī, veidojot iekšējos hroma karbīdus. Tas paātrina carburizāciju un trauslumu.

2. Atslāņošanās un paātrināta oksidēšana:
Biezās, trauslās zvīņas izšļakstās termiskās ciklēšanas laikā (palaišanas{0}}uzslēgšana/izslēgšana). Katrs atslāņošanās gadījums noņem nelielu daudzumu metāla. 5–10 gadu laikā metāla zudums var būt 0,5–2,0 mm -, kas ir nozīmīgs plānsienu caurulei (parastā siena 4–8 mm).

3. Metināšanas šuves uzbrukums:
Metinātā šuve HAZ jau ir mikrostrukturāli jutīgs reģions. Ja metinājuma zonā saglabājas nosēdumi, tā kļūst par vēlamo karburizācijas un šļūdes plaisāšanas sākuma vietu.

4. Dzelzs piesārņojums:
Apstrāde un izgatavošana (griešana, slīpēšana) var iestrādāt dzelzs daļiņas svarā. Augstā temperatūrā šīs dzelzs daļiņas izraisa lokālu kušanu vai paātrinātu oksidāciju ("dzelzs plankumus").

Kodināšanas priekšrocības 800H metinātām caurulēm:

Lauka pieredzes piemērs:

Naftas ķīmijas rūpnīca darbināja divas paralēlas SMR pārvades līnijas - vienu ar kodinātu 800H metinātu cauruli, otru ar ne-marinētu (tikai mehāniski tīrītu) cauruli. Pēc 5 gadiem:

Ne{0}}marinētā caurule tika nomainīta nākamā apgriešanās laikā; marinētā caurule palika ekspluatācijā.

Kodināšana salīdzinājumā ar mehānisko tīrīšanu (slīpēšana, stiepļu suku):

Secinājums:ASTM B{0}}H caurulei, kas paredzēta lietošanai virs 600 grādiem, kodināšana pēc šķīduma atkausēšanas nav obligāta -, tā ir būtiska, lai sasniegtu paredzēto kalpošanas laiku. Iepirkuma specifikācijās ir skaidri jānorāda "šķīdums, kas atkvēlināts, kodināts un pasivēts atbilstoši ASTM A380".

3. J: Kādas ir galvenās atšķirības kodināšanas prasībās starp ASTM B514 metinātajām caurulēm un bezšuvju caurulēm (ASTM B407) Incoloy 800H?

A:
Lai gan metinātās un bezšuvju Incoloy 800H caurules gūst labumu no kodināšanas, prasības un izaicinājumi atšķiras to dažādo ražošanas ceļu un mikrostruktūru dēļ.

Virsmas apstākļu salīdzinājums pirms kodināšanas:

Kodināšanas prasības metinātām caurulēm (ASTM B514):

Īpaša uzmanība jāpievērš metināšanas šuves zonai:
Metinātajai šuvei un blakus esošajam HAZ ir atšķirīga oksīda struktūra nekā parastajam metālam. Karstuma nokrāsa (zona bez hroma -izmaiņas) var izstiepties par 5–10 mm abās metinātās šuves pusēs. Kodināšanai ir jābūt pietiekami agresīvai, lai noņemtu šo zonu, nesabojājot parasto metālu.

Iekšējā metinātā šuve:
Metinātai caurulei parasti ir iekšēja metinājuma lodīte (pastiprinājums). Šī lodīte rada plaisu, kur kodināšanas šķīdums var iestrēgt, izraisot lokalizētu pār{1}}marinēšanu. Svarīgai apkopei iekšējā lodīte pirms kodināšanas bieži tiek noslīpēta vienā līmenī.

Sloksnes malu piesārņojums:
Auksti velmētajā-sloksnē, ko izmanto metinātas caurules veidošanai, var būt malas vai iestrādātas velmēšanas smērvielas. Tie var izraisīt lokālus "sālījumu traipus" vai nepilnīgu katlakmens noņemšanu, ja tie nav pareizi notīrīti pirms metināšanas.

Kodināšanas vannas parametri (tipiski 800H):

Īpaši apsvērumi metinātām caurulēm:

Starpgranulu uzbrukuma risks metināšanas laikā:
Metinātā šuve HAZ ir vairāk pakļauta starpgranulu iedarbībai kodināšanas laikā, ja šķīduma atkausēšana nav bijusi pietiekama (neizšķīduši karbīdi pie graudu robežām). Tas notiek reti pareizi apstrādātiem 800H, taču tas var notikt, ja caurule nav pilnībā atkvēlināta ar šķīdumu.

Metinātas apakšstrāvas skābe:
Ja metinātajā šuvē ir iegriezums (rieva pie metinājuma šuves), kodināšanas skābe var iesprūst un izraisīt lokālu bedrīšu veidošanos. Šī iemesla dēļ ASTM B514 caurulēm kritiskai apkopei bieži vien ir nepieciešams, lai metinātā šuves stiegrojums būtu gluds pirms kodināšanas.

Iekšējā metinājuma lodītes sprauga:
Iekšējā metinājuma lodīte rada šauru plaisu. Kapilārā darbība ievelk kodināšanas skābi šajā spraugā, kur tā var nebūt pilnībā izskalota. Dažām specifikācijām ir nepieciešama iekšējā lodīšu noņemšana (slīpēšana) caurulēm, ko izmanto augstas-tīrības vai augstas{3}}temperatūras ekspluatācijā.

Pārbaude pēc kodināšanas:

Ietekme uz izmaksām:

Atlases norādījumi:

Kritiski augstas{0}}temperatūras apkopei (slīdēšana + karburizācija):
Priekšroka tiek dota bezšuvju kodinātai caurulei (ASTM B407). Ja ir jāizmanto metināta caurule, norādiet "iekšējās metināšanas lodītes slīpētas, atkvēlinātas ar šķīdumu, kodinātas un pasivētas".

Par mērenu apkalpošanu (< 600°C, non-creep):
Metināta kodināta caurule (ASTM B514) ir pieņemama un rentabla. Pietiek ar standarta kodināšanu (bez malšanas).

Slapjā skābā pakalpojumam (NACE):
Īpaši priekšroka tiek dota bezšuvju kodinātai caurulei. Metinātai caurulei nepieciešama īpaša kvalifikācija, un tā bieži vien ir aizliegta.

4. J: Kādi ir standarta un izvēles testi, kas nepieciešami ASTM B514 Incoloy 800H kodinātajai caurulei atbilstoši nozares specifikācijām?

A:
ASTM B514 nosaka minimālās testēšanas prasības. Tomēr naftas ķīmijas, elektroenerģijas ražošanas un ķīmisko rūpnīcu specifikācijas bieži vien pievieno papildu pārbaudes, īpaši kodinātām virsmām.

Obligātie testi atbilstoši ASTM B514 (pamata specifikācija):

Testi, ko parasti pievieno kodinātām caurulēm naftas ķīmijas rūpniecībā:

Detalizētas prasības kodinātas virsmas pārbaudei (tipiska klienta specifikācija):

1. Vizuālie pieņemšanas kritēriji kodinātai apdarei:

2. Ūdens pārtraukuma testa procedūra:

Notīriet marinēto virsmu ar ne{0}}jonu mazgāšanas līdzekli.

Rūpīgi izskalojiet ar destilētu ūdeni.

Vertikāli iegremdējiet destilētā ūdenī uz 10 sekundēm.

Izvelciet un novērojiet.

Interpretācija:

Ieeja:Nepārtraukta ūdens plēve, kas vienmērīgi izplūst.

Neveiksme:Ūdens slāņojas vai veido atsevišķus pilienus (norāda uz atlikušo katlakmens, eļļu vai hidrofobisku piesārņotāju).

3. Feroksila testa procedūra (dzelzs piesārņojumam):

Sagatavojiet šķīdumu: 10 g kālija fericianīda + 30 ml slāpekļskābes (70%) + 100 ml destilēta ūdens.

Uzklājiet dažus pilienus uz marinētās virsmas.

Vērojiet 30–60 sekundes.

Interpretācija:

Ieeja:Nav krāsas maiņas vai vāji dzeltena.

Neveiksme:Attīstās zila krāsa (norāda uz virsmas brīvu dzelzi, kas izraisīs bedrīšu veidošanos).

NDE prasības metinājuma šuvei (pārsniedzot ASTM B514):

Nepieciešamā dokumentācija ASTM B514 kodinātajai caurulei:

Papildu pārbaudes ietekme uz izmaksām:

Nobeiguma piezīme precizētājiem:
Pasūtot ASTM B514 Incoloy 800H marinētu cauruli, vienmēr norādiet:
"Caurulei jābūt ražotai atbilstoši ASTM B514, UNS N08810 (800H). Pēc metināšanas caurulei jābūt šķīduma atkvēlinātai, kodinātai un pasivētai atbilstoši ASTM A380, un tai jābūt 100% rentgenogrammai. Marinētai virsmai ir jāiztur ūdens caurlaidības un feroksila testi. Metināšanas šuve ir jāpārbauda 100% krāsā."

5. J: Kādi ir izplatītākie defekti, kas tiek konstatēti marinētajā ASTM B514 Incoloy 800H caurulē, un kā tos var novērst vai novērst?

A:
Neskatoties uz rūpīgu apstrādi, kodinātai metinātai caurulei var būt defekti, kas apdraud pakalpojuma veiktspēju. Šo defektu izpratne ļauj pieņemt pareizus pārbaudes pieņemšanas un noraidīšanas lēmumus.

1. defektu kategorija: nepilnīga kodināšana (atlieku skalas vai karstuma nokrāsa)

Pieņemšana:Atlikušais katlakmens vai karstuma nokrāsa ir iemesls noraidīšanai. Ir atļauts rasēt sālījumu, ja tas ir sekls (< 0.05 mm) and not in weld HAZ.

2. defektu kategorija: pārmērīga-marinēšana (metāla zudumi)

Pieņemšana:Sienas biezumam jāpaliek pielaides robežās. Jebkurš IGA vai bedres dziļums > 0,1 mm ir iemesls noraidīšanai.

3. defektu kategorija: ar metināšanu{1}}saistīti defekti, kas atklāti kodināšanas rezultātā

Pieņemšana:Saskaņā ar ASME B31.3 – nav plaisu, nav nepilnīgas saplūšanas/iekļūšanas, apakšējais griezums Mazāks vai vienāds ar 0,4 mm dziļums, porainība Mazāks vai vienāds ar 1,5 mm diametru, mazāks vai vienāds ar 2 uz 150 mm.

4. defektu kategorija: Virsmas piesārņojums pēc kodināšanas

Pieņemšana:Nav rūsas plankumu; ūdens pārtraukuma tests ir jānokārto; feroksila tests negatīvs (nav zila).

Pārbaudes plūsma ienākošajai kodinātajai caurulei:

Apskates saņemšana │ ├── Vizuāla (100%) │ ├── Mēroga/karstuma nokrāsa? → Noraidīt vai pār{1}}marinēt │ ├── Pitting/IGA? → Noraidīt │ ├── Metinājuma apakšējais griezums > 0,4 ​​mm? → Noraidīt │ └── Izpildīts → Turpināt │ ├── Ūdens pārtraukuma tests (paraugs katrai partijai) │ ├── Neizdevās → Atkārtoti{3}}marinēt vai attaukot │ └── izturēt → │ turpināt (paraugs no partijas) │ ├── Pozitīvs (zils) → Atkārtots-sālījums │ └── Negatīvs → Turpināt │ ├── Metināšanas šuves krāsas caurlaides (PT) indikators (100% plīsumu/krepu indikācija kritiskai līnijai)─│ Noraidīt │ └── Pieņemt → Pieņemt │ └── Izmēru pārbaude (paraugs) ├── Sienas biezums zem pielaides? → Noraidīt └── Apliecināt → Pieņemt apkopei