1: Kas ir ASTM B725, un kā niķeļa sakausējums UNS N02201 (Niķelis 201) atbilst specifiskajām metināto cauruļu lietojumu prasībām?
ASTM B725 ir metināto niķeļa un niķeļa sakausējuma cauruļu standarta specifikācija, kas īpaši attiecas uz izstrādājumu, kas ražots no plakana -velmēta materiāla (loksnes vai plāksnes), kas veidota un metināta gareniski. Šis standarts attiecas uz UNS N02201, ko parasti sauc par niķeli 201, un tas regulē liela -diametra, pret koroziju{6} izturīgu cauruļvadu sistēmu ražošanu. Nickel 201 ir komerciāli tīra niķeļa zema-oglekļa satura variants, kura maksimālais oglekļa saturs ir 0,02%, tāpēc tas ir unikāli piemērots metināto cauruļu ražošanai un apkalpošanai.
Sakausējuma īpašības lieliski atbilst metināto cauruļu pielietojuma prasībām:
Metināmība un struktūras integritāte: Niķeļa 201 zemais oglekļa saturs novērš grafitizācijas risku,{1}}trauslā oglekļa nogulsnēšanās uz graudu robežām metināšanas vai augstas temperatūras (virs 315 grādi/600 F) laikā. Tas nodrošina, ka metināšanas zona un karstuma ietekmētā zona (HAZ) saglabā elastību un izturību pret koroziju, kas ir ļoti svarīga ASTM B725 caurules garenvirziena šuvei.
Izcila izturība pret koroziju: tā nodrošina izcilu izturību pret dažādām smagām vidēm, īpaši karstām, koncentrētām kodīgām sārmiem (piemēram, nātrija un kālija hidroksīdu), neoksidējošiem sāļiem un daudzām organiskām skābēm. Tas padara to par galveno materiālu ķīmisko procesu cauruļvadiem, kur nerūsējošais tērauds ātri sabojājas.
Izgatavojamība no plāksnes: atkausētā stāvoklī niķeļa 201 plāksnei ir lieliska formējamība, kas ļauj to salīdzinoši viegli velmēt un sametināt liela{1}diametra caurulēs, salīdzinot ar cietākiem, mazāk kaļamiem sakausējumiem.
Termiskā stabilitāte: tā veiktspēja augstas -temperatūras samazināšanas atmosfērā un izturība pret hlorīda spriedzi-korozijas plaisāšanu (SCC) padara to ideāli piemērotu procesu cauruļvadiem naftas ķīmijas un naftas pārstrādes jomā.
2: Kā tiek ražota ASTM B725 niķeļa 201 caurule un kādi konkrēti soļi nodrošina gareniskās metināšanas šuves integritāti?
ASTM B725 niķeļa 201 caurules ražošana ir daudzpakāpju, kontrolēts process, kas vērsts uz šuvju integritāti:
Plāksnes sagatavošana un testēšana: process sākas ar niķeļa 201 plāksni, kas sertificēta pēc ASTM B162. Plāksne ir pārbaudīta ar ultraskaņu (UT), lai pārliecinātos, ka tajā nav laminējumu vai ieslēgumu, kas varētu apdraudēt metinājumu. Pēc tam to nošķeļ un sagriež vajadzīgajā izmērā (platums=caurules apkārtmērs, garums=caurules posma garums).
Aukstā formēšana: plāksne tiek veidota cilindriskā formā, izmantojot plākšņu velmēšanas mašīnu vai U-O presi (vispirms U-formā, tad O-formā). Šis ir auksts- Nickel 201 darba process.
Metināšana – kritiskā gareniskā šuve:
Savienojumu sagatavošana: malas ir precīzi izlīdzinātas, parasti ar vienu -V vai dubultu-V slīpumu.
Metināšanas process: primārā gareniskā šuve tiek metināta, izmantojot zemūdens loka metināšanu (SAW) biezām -sienu caurulēm vai gāzes volframa loka metināšanu (GTAW/TIG) sakņu ejām un plānākām sienām. Tiek izmantots pildmetāls, kas atbilst parastā metāla ķīmijai (piemēram, ENi-1 klasifikācija).
Vairākas rindas: metināšana tiek pabeigta ar vairākām iekšējām un ārējām ejām, lai nodrošinātu pilnīgu iespiešanos un izturīgu savienojumu.
Pēc-metināšanas termiskā apstrāde (PWHT): šis ir obligāts un būtisks solis niķeļa 201 caurulēm atbilstoši ASTM B725. Visa caurules daļa tiek pakļauta pilnai šķīduma atkvēlināšanai (parasti karsējot līdz 760-870 grādiem / 1400-1600 grādiem F, kam seko ātra dzesēšana). Tas kalpo, lai:
Homogenizējiet metināto metālu un HAZ mikrostruktūru.
Atbrīvojiet visus atlikušos spriegumus no formēšanas un metināšanas.
Izšķīdiniet visas sekundārās fāzes un atjaunojiet optimālo izturību pret koroziju visā caurulē, īpaši metināšanas zonā.
Galīgā apstrāde un testēšana: pēc tam caurulei tiek noteikts izmērs (izvērsts vai kalibrēts apaļumam), sagriezts līdz galīgajam garumam un tiek veikta stingra pārbaude, ko nosaka ASTM B725.
3. Kādi ir galvenie pielietojumi liela-diametra ASTM B725 niķeļa 201 caurulēm, un kāpēc tā bieži vien ir vienīgā dzīvotspējīgā izvēle?
ASTM B725 niķeļa 201 caurule ir paredzēta galvenajām procesa līnijām, kur kļūme būtu katastrofāla gan drošības, gan izmaksu ziņā. Tā nav vispārēja-pielietojuma caurule, bet gan risinājums agresīvākajiem ķīmisko vielu transportēšanas lietojumiem.
Kodīgo vielu apkalpošana ķīmijas un naftas ķīmijas rūpnīcās:
Pielietojums: Primārās pārvades līnijas koncentrētam (50-73%) nātrija hidroksīdam (kaustiskā soda) paaugstinātā temperatūrā.
Pamatojums: Nerūsējošais tērauds un lielākā daļa citu sakausējumu šajā vidē cieš no stiprām kodīgām plaisām un augsta korozijas līmeņa. Nickel 201 ir praktiski imūna un piedāvā gadu desmitiem ilgu uzticamu pakalpojumu.
Organiskā ķīmiskā un taukskābju apstrāde:
Pielietojums: reaktora padeves un izplūdes līnijas, destilācijas kolonnas pārvades līnijas.
Pamatojums: izturība pret reducējošām skābēm un organiskajiem šķīdinātājiem, apvienojumā ar ne-piesārņojošām īpašībām, kas saglabā produkta tīrību.
Alumīnija oksīda ražošana (Bayer process):
Pielietojums: augstas{0}}temperatūras fermentācijas un vircas pārvades līnijas.
Pamatojums: rīkojas ar karstiem, kodīgiem alumināta šķīdumiem, kur apvienojas nobrāzums un korozija. Tā metināmība ļauj būvēt lielas, sarežģītas cauruļvadu sistēmas.
Kodoldegvielas apstrāde:
Pielietojums: Cauruļvadi urāna bagātināšanas un degvielas stieņu ražošanas procesiem.
Pamatojums: izturība pret koroziju noteiktās fluorīdu un hlorīdu vidēs apvienojumā ar zemu termiskās neitronu absorbcijas šķērsgriezumu{0}}.
It becomes the only viable choice when an application requires all of the following: 1) Transport of hot, concentrated caustics or specific aggressive organics, 2) Large diameters (>12 collas), padarot bezšuvju cauruli (ASTM B161) pārmērīgi dārgu vai nepieejamu, 3) prasība pēc pilnīgas spriedzes-atslodzes un homogenizācijas, izmantojot PWHT, kas ir raksturīgs B725 ražošanas ceļam.
4: Kādas stingras testēšanas un pārbaudes procedūras nosaka ASTM B725, lai garantētu cauruļu kvalitāti?
ASTM B725 nodrošina visaptverošu testu kopumu, īpašu uzmanību pievēršot metinājuma šuvei.
Metināšanas šuves nesagraujošā pārbaude (NDE):{0}}
Radiogrāfiskā pārbaude (RT): 100% no gareniskās metinājuma šuves ir jāfotografē. Šis ir zelta standarts iekšējo tilpuma trūkumu noteikšanai, piemēram, izdedžu ieslēgumi, porainība vai saplūšanas trūkums visā šuves garumā.
Šķidruma caurlaidības tests (PT) vai magnētisko daļiņu pārbaude (MT): tiek pārbaudīta visa ārējā metināšanas virsma un bieži vien arī iekšpuse (ja tā ir pieejama), vai tajā nav virsmas plīsuma defektu. PT tiek izmantots niķelim 201 (nav-magnētisks).
Spiediena pārbaude: katrai caurulei jāveic hidrostatiskais tests ar spiedienu, kas izraisa spriegumu sienā, kas ir vienāds ar vismaz 50% no materiāla norādītās minimālās tecēšanas robežas. Tas pārbauda vispārējo spiediena integritāti un noplūdes{2}}necaurlaidību.
Mehāniskie testi no testa plāksnēm:
Šķērsvirziena spriegojuma pārbaude: paraugam, kas nogriezts pāri metinājumam, jāatbilst minimālajām stiepes izturības prasībām.
Vadīti-lieces testi: ir nepieciešami gan sejas lieces, gan sakņu izliekuma paraugi. Metinātais paraugs ir saliekts virs noteiktā serdeņa diametra, lai demonstrētu metināšanas un saplūšanas zonas elastību un stabilitāti. Nav pieļaujamas plaisas, kas pārsniedz noteikto izmēru.
Izlīdzināšanas tests (mazam diametram): caurulēm, kas ir mazākas par noteiktu izmēru, parauga gredzens tiek saplacināts, lai pārbaudītu elastību.
Sertifikācija un izsekojamība: ražotājam ir jāiesniedz materiāla pārbaudes ziņojums (MTR), kas nodrošina pilnīgu izsekojamību no gatavās caurules līdz sākotnējās plāksnes siltumam. MTR ir jāsertificē ķīmiskais sastāvs (apstiprina UNS N02201 zema-oglekļa specifikācija), mehānisko testu rezultāti, termiskās apstrādes ieraksti un visu NDE rezultātu kopsavilkums.
5. Kādi ir kritiskie apsvērumi sistēmas projektēšanai, metināšanai un ASTM B725 niķeļa 201 caurules uzstādīšanai?
Pareiza lauka izgatavošana ir tikpat svarīga kā dzirnavu ražošana.
Sistēmas dizains:
Balsti: izmantojiet platus, ne{0}}abrazīvus balstus (piem., PTFE spilventiņus), lai novērstu žāvēšanu un plaisu koroziju. Tas ir saistīts ar niķeļa augstāku siltuma izplešanos salīdzinājumā ar oglekļa tēraudu.
Izolācija: izmantojiet dielektriskās izolācijas komplektus pie balstiem un savienojumiem ar oglekļa tērauda konstrukcijām, lai novērstu galvanisko koroziju.
Lauka metināšana (apkārtmetināšanas šuves):
Procedūras kvalifikācija: Metināšanas procedūru specifikācijām (WPS) jābūt kvalificētām atbilstoši ASME IX sadaļai. Niķeļa sakausējumiem ir nepieciešamas īpašas procedūras.
Tīrība: vissvarīgākā. Metināšanas zonas ir jātīra no visām krāsām, eļļām un piesārņotājiem. Izmantojiet nerūsējošā tērauda birstes, kas paredzētas niķeļa sakausējumiem.
Pildviela Metāls: izmantojiet atbilstošu pildvielu (ERNi-1 TIG). Būtiski, neizmantojiet caurules garenvirziena SAW metinājuma pildvielu GTAW apkārtmēru metinājuma šuvēm.
Muguras attīrīšana: absolūta prasība. Caurules iekšpuse metināšanas laikā ir jāiztīra ar argonu, lai novērstu sakņu caurlaides iekšējo oksidāciju (cukurošanu), kas varētu iznīcināt izturību pret koroziju.
Interpass temperatūra: kontrolējiet stingri zem 150 grādiem (300 grādiem F).
Uzstādīšana un nodošana ekspluatācijā:
Lietošana: izmantojiet neilona stropes. Aizsargājiet pulētu vai marinētu apdari.
Hidrotesta ūdens kvalitāte: izmantojiet demineralizētu vai -hlorīdus nesaturošu ūdeni, lai pārbaudes laikā novērstu punktveida koroziju. Pēc tam rūpīgi nosusiniet.
Galīgā pasivācija: pēc visas izgatavošanas visa sistēmas iekšpuse ir ķīmiski jāiztīra un pasivēta ar slāpekļskābes šķīdumu, lai atjaunotu vienmērīgu aizsargājošo oksīda slāni un noņemtu iegulto dzelzi.
Rezumējot, ASTM B725 niķeļa 201 metinātā caurule ir konstruēts risinājums agresīvai ķīmisko vielu pārnešanai. Tā vērtība slēpjas sakausējuma raksturīgās izturības pret koroziju, izgatavotās metināšanas šuves strukturālās integritātes un pilnīgas PWHT nodrošinātās spriedzes{3}}reljefa kombinācijas. Panākumi ir atkarīgi no pareiza standarta noteikšanas, dzirnavu sertifikācijas pārbaudes un lauka ražošanas veikšanas, izmantojot specializētas metodes, kas nepieciešamas sakausējumiem ar augstu -niķeļa līmeni.
