Kādi ir galvenie iepirkuma apsvērumi un izplatītākās nepilnības ASTM B514 UNS N08800 metinātajai caurulei

1. J: Kas ir ASTM B514 UNS N08800 metinātā caurule un kā tā atšķiras no bezšuvju caurules naftas ķīmijas pakalpojumiem?

A:ASTM B514 ir standarta specifikācija metinātām niķeļa{1}}dzelzs-hroma sakausējuma caurulēm, kas īpaši attiecas uz UNS N08800 (Incoloy 800) un saistītiem sakausējumiem. Izpratne par tā atšķirībām no bezšuvju caurulēm ir būtiska pareizai izmantošanai naftas ķīmijas rūpniecībā.

ASTM B514 pārskats:Šī specifikācija attiecas uz gareniski metinātām caurulēm, kas izgatavotas no rūdītas, auksti velmētas-vai karsti velmētas-sloksnes vai loksnes no niķeļa-dzelzs-hroma sakausējumiem. UNS N08800 caurule tiek ražota, veidojot plakanu sloksni cilindriskā formā, kam seko kausēšanas metināšana gar garenisko šuvi. Metināšanas process parasti ir gāzes volframa loka metināšana (GTAW) vai plazmas loka metināšana (PAW), bieži vien bez pildvielas pievienošanas (autogēnā metināšana). Pēc metināšanas caurulei tiek veikta pilna šķīduma atkausēšana (1800–2100 grādi F/982–1149 grādi), kam seko ātra dzesēšana, lai atjaunotu izturību pret koroziju un elastību. Pēc tam metināšanas šuve tiek auksti apstrādāta (ēvelēta vai noteikta izmēra), lai panāktu izmēru viendabīgumu un uzlabotu metināšanas zonas īpašības.

Galvenās atšķirības no bezšuvju caurules (ASTM B407):

Metināšanas šuvju apsvērumi naftas ķīmijas rūpniecībā:Gareniskā metinājuma šuve ir galvenā problēma, nosakot metināto cauruli. Tomēr ASTM B514 pieprasa, lai metināšanas šuve pēc metināšanas tiktu termiski apstrādāta (atkvēlināta šķīdumā), kas izšķīdina visus hroma karbīdus, kas varētu būt izveidojušies, un atjauno izturību pret koroziju. Turklāt metinājuma šuvei ir jāiztur šķērsspriegojuma testi, saplacināšanas testi un hidrostatiskā vai nesagraujošā elektriskā pārbaude. Daudzās naftas ķīmijas vidēs, kas nav ļoti kodīgas (piemēram, augstas-temperatūras sausa gāze, mērens sēra saturs), metināšanas šuve darbojas atbilstoši. Spēcīgi kodīgiem pakalpojumiem (piemēram, mitrai sērskābei, hlorīdu{10}bagātai videi augstā temperatūrā) priekšroka tiek dota bezšuvju caurulēm, lai novērstu metināšanas šuvju risku.

Kad izvēlēties ASTM B514 metināto cauruli:Tas ir piemērots liela{0}}diametra, plānas -sienu iekārtām, kur korozijas vide nav īpaši agresīva, piemēram, krāsns dūmgāzu kanāliem, gaisa priekšsildītāja caurulēm un zema-spiediena procesa cauruļvadiem. Tas ir arī rentabls-nekritisku pakalpojumu sniegšanai, kur metināto cauruļu izmaksu ietaupījumi attaisno nedaudz samazinātu spiediena konstrukcijas faktoru.

---

2. J: Kādas ir ASTM B514 īpašās prasības UNS N08800 metinātajām caurulēm?

A:ASTM B514 nosaka visaptverošas prasības attiecībā uz ķīmiju, mehāniskajām īpašībām, metināšanas šuvju kvalitāti, izmēru pielaidēm un testēšanu. Izpratne par šīm prasībām nodrošina, ka iegādātā caurule atbilst naftas ķīmijas nozares standartiem.

Ķīmiskais sastāvs (UNS N08800):Specifikācija prasa:

Niķelis: 30,0–35,0%

Hroms: 19,0–23,0%

Dzelzs: vismaz 39,5% (līdzsvars)

Ogleklis: maksimāli 0,10%.

Alumīnijs: 0,15–0,60%

Titāns: 0,15–0,60%

Silīcijs: maksimums 1,0%.

Mangāns: ne vairāk kā 1,5%.

Sērs: maksimāli 0,015%.

Alumīnija un titāna piedevas ir ļoti svarīgas stabilitātei augstā -temperatūras apstākļos, veidojot Ni₃(Al,Ti) nogulsnes, kas nostiprina ekspluatācijas laikā.

Mehānisko īpašību prasības:

Stiepes izturība: vismaz 75 ksi (517 MPa).

Tecības stiprums (0,2% nobīde): vismaz 30 ksi (207 MPa).

Pagarinājums (2 collas vai 50 mm): vismaz 30%.

Šīs īpašības attiecas gan uz parasto metālu, gan uz metinājuma šuvi. Šķērsvirziena metinājuma spriegojuma pārbaudēs jāsasniedz vismaz 95% no noteiktās minimālās stiepes izturības.

Metināšanas šuvju prasības:Specifikācijā ir iekļauti vairāki testi, kas īpaši attiecas uz metināšanas šuvju integritāti:

Izlīdzināšanas tests:Caurules daļa ir saplacināta starp paralēlām plāksnēm līdz noteiktam attālumam (parasti 2/3 no sākotnējā OD, ja OD ir mazāks vai vienāds ar 2 collām, vai 3/4 no sākotnējā OD lielāka diametra gadījumā). Metinātajā šuvē nav pieļaujamas plaisas vai atveres.

Reversās saplacināšanas tests:Caurulēm, kuru ārējais diametrs pārsniedz 2 collas, saplacināto paraugu pagriež par 90 grādiem un vēl vairāk saplacina. Metināšanas šuve nedrīkst saplaisāt.

Šķērsvirziena spriegojuma tests:Paraugam, kas nogriezts pāri metinājuma šuvei, jāatbilst stiepes izturības prasībām.

Vadāma lieces pārbaude:Šķērsvirziena paraugs ir noliekts pāri serdei (saknes un sejas līkumi), lai pārbaudītu metinājuma elastību.

Nesagraujošā pārbaude (NDE):ASTM B514 nepieciešama vai nu hidrostatiskā pārbaude, vai nesagraujošā elektriskā pārbaude (virpuļstrāvas vai ultraskaņas). Lielākajai daļai naftas ķīmijas specifikāciju ir nepieciešami abi:

Hidrostatiskā pārbaude:Caurulei bez noplūdes jāiztur spiediens, kas aprēķināts no sienas biezuma un pieļaujamā sprieguma (parasti 60–80% no noteiktās minimālās tecēšanas robežas).

Virpuļstrāvas pārbaude (ECT):Saskaņā ar ASTM E426 nosaka virsmas un tuvu virsmas defektus metināšanas šuvē un parastajā metālā.

Izmēru pielaides:

Ārējais diametrs: ±0,5% OD mazāks vai vienāds ar 2 collām, ±0,375% lielākam OD (vai pēc vienošanās)

Sienas biezums: ±12,5% no nominālā

Garums: ±1/4 collas noteiktam garumam vai nejaušam garumam 12–25 pēdas

Termiskās apstrādes prasība:Pēc metināšanas visa caurule ir jāatkvēlina šķīdumā 1800–2100 ° F (982–1149 ° F) temperatūrā un ātri jāatdzesē (ūdens dzēšana vai ātra gaisa dzesēšana). Šī ārstēšana:

Izšķīdina hroma karbīdus, kas var būt izveidojušies metināšanas laikā

Pārkristalizē metināšanas zonu, atjaunojot elastību

Homogenizē mikrostruktūru

Sasniedz norādīto graudu izmēru (parasti ASTM Nr. 5 vai rupjāku)

Marķējums un sertifikācija:Katram caurules garumam jābūt marķētam ar ražotāja nosaukumu, ASTM B514, UNS N08800, izmēru, sienas biezumu, siltuma skaitli un hidrostatisko pārbaudes spiedienu. Materiāla pārbaudes ziņojumā (MTR) ir jādokumentē visa ķīmija, mehāniskās pārbaudes rezultāti, termiskās apstrādes dati un NDE rezultāti.

---

3. J: Kāpēc ASTM B514 UNS N08800 metinātā caurule tiek izmantota īpašos naftas ķīmijas lietojumos, neskatoties uz metināšanas šuves klātbūtni?

A:Lai gan bezšuvju caurulēm bieži tiek dota priekšroka kritiskiem naftas ķīmijas pakalpojumiem, ASTM B514 metinātā caurule piedāvā atšķirīgas priekšrocības, kas padara to par izvēlētu materiālu īpašiem lietojumiem. Trīs faktori izskaidro tā izmantošanu.

Pirmkārt, izmaksu lietderība-liela-diametra, plānas{2}}sienu lietojumprogrammām.Naftas ķīmijas rūpnīcām bieži ir nepieciešama liela-diametra (12–24 collas / 305–610 mm) plānas{5}}sienu caurule zema-spiediena pakalpojumiem, piemēram, dūmgāzu kanāliem, gaisa priekšsildīšanas caurulēm un krāsns korpusiem. Šajos izmēros bezšuvju caurules vai nu nav pieejamas (ekstrūzijas presēm ir praktiskie ierobežojumi aptuveni 8–10 collu OD), vai arī ir ļoti dārgas specializētā ražošanas procesa dēļ. Metinātas caurules var ekonomiski izgatavot no precīzi{11}}velmētas sloksnes diametrā līdz 24 collām ar sieniņu biezumu līdz 0,065 collām (1,6 mm). Izmaksu ietaupījums var būt 25–40%, salīdzinot ar bezšuvju alternatīvām.

Otrkārt, adekvāta veiktspēja mērenā naftas ķīmijas vidē.Ne visi naftas ķīmijas pakalpojumi ir ļoti kodīgi. Lietojumprogrammas, piemēram:

Krāšņu dūmgāzu kanāli:Sausās sadegšanas gāzes 1000–1400 ° F (538–760 ° F) temperatūrā ar zemu sēra saturu

Gaisa priekšsildītāja caurules:Karsts gaiss (800–1200 grādi F / 427–649 grādi) ar minimālu kodīgu vielu daudzumu

Siltuma atgūšanas tvaika ģeneratora (HRSG) kanāli:Karstās gāzes apvada līnijas

Katalizatora reģenerācijas līnijas:Viegli oksidējoša atmosfēra

Šādās vidēs korozijas līmenis ir zems, un preferenciālā metināšanas šuves uzbrukuma risks ir minimāls. Šķīduma-atlaidinātajai metinājuma šuvei ir līdzīga korozijas izturība kā parastajam metālam, un lauka pieredze liecina par pieņemamu veiktspēju 10–20 gadus.

Treškārt, augstāka spiediena konstrukcijas faktoru pieejamība ar papildu prasībām.ASME B31.3 (Process Piping) metinātajai caurulei piešķir metināto savienojumu kvalitātes koeficientu 0,85, kas nozīmē, ka pieļaujamais spiediens spiediena konstrukcijai ir samazināts par 15%, salīdzinot ar bezšuvju caurulēm. Tomēr, ja caurule atbilst papildu prasībām,{4}}piemēram, šuves šuves 100% rentgenogrāfiskai pārbaudei vai metinājuma izgatavošanai, izmantojot dubulto-metināšanas procesu (metinot gan no iekšpuses, gan no ārpuses), var tikt atļauti augstāki kvalitātes faktori (līdz 1,0). Daudzām metināto cauruļu naftas ķīmijas specifikācijām ir nepieciešama 100% radiogrāfiska pārbaude, lai sasniegtu kvalitātes koeficientu 0,90 vai 0,95.

Gadījuma piemērs – rafinēšanas gaisa priekšsildītājs:Rafinēšanas rūpnīcas gaisa priekšsildītājā tiek izmantota 18 collu OD, 0,120 collu sienas metināta caurule (ASTM B514, UNS N08800), lai apstrādātu 1100 °F (593 grādi) iepriekš uzkarsētu sadegšanas gaisu. Serviss ir viegli oksidējošs ar zemu sēra saturu. Šāda diametra bezšuvju caurule nav pieejama, un alternatīviem materiāliem (piemēram, 310H nerūsējošajam tēraudam) būtu ievērojami īsāks kalpošanas laiks oksidācijas dēļ. Metinātā caurule ir nokalpojusi 12 gadus bez metināšanas šuvju bojājumiem.

Pieteikšanās vadlīnijas:ASTM B514 metinātā caurule ir piemērota, ja:

Diameter exceeds seamless manufacturing limits (>8 collas)

Pakalpojums ir sausa gāze ar zemu vai mērenu koroziju

Temperatūra ir 800–1600 °F (427–871 grāds) robežās.

Spiediens ir zems vai mērens (mazāks vai vienāds ar 300 psi / 2,1 MPa)

Metināšanas šuve ir 100% rentgenogrāfēta kritiskiem pielietojumiem

---

4. J: Kādi ir kritiskie apsvērumi saistībā ar metināšanu un izgatavošanu ASTM B514 UNS N08800 metinātajām caurulēm naftas ķīmijas rūpniecībā?

A:Lai gan ASTM B514 caurule pati par sevi ir metināts izstrādājums, tai bieži ir nepieciešama papildu lauka metināšana savienojumiem, veidgabaliem un spoles daļām. Izpratne par mijiedarbību starp garenvirziena metināšanas šuvi un lauka šuvēm ir ļoti svarīga naftas ķīmijas pakalpojumu sniegšanai.

Apstrāde ar garenvirziena metināšanas šuvi lauka metināšanas laikā:Esošajai garenvirziena metinājuma šuvei jābūt novietotai tālāk no augsta sprieguma zonām un, ja iespējams, no turpmākām lauka šuvēm. Nozares prakse iesaka:

Novietojiet garenšuvi neitrālajā lieces asī (parasti 45–90 grādu attālumā no maksimālā lieces sprieguma virziena)

Izvairieties no lauka apkārtmēru metināšanas šuvju novietošanas tieši virs garenšuves (atkāpieties vismaz par 1/2 collu)

Kritiskiem lietojumiem nobīdiet garenšuvi no lauka metināšanas karstuma{0}}ietekmētās zonas

Pildmetāla izvēle lauka metināšanai:Izmantojiet tos pašus pildmetālus kā bezšuvju Incoloy 800 caurulei:

ERNiCr-3(AWS A5.14) — standarta pildviela, kas nodrošina labu augstas{1}}temperatūras izturību un atbilstošu termisko izplešanos

ERNiCrCoMo-1(Inconel 617) — augstas -temperatūras šļūdes pakalpojumam virs 1500 °F (816 grādi)

Nekad neizmantojietnerūsējošā tērauda pildvielas (308L, 309L, 310H) – veido galvaniskās šūnas un tām ir dažādas izplešanās īpašības

Siltuma padeves kontrole:Ir spēkā tie paši piesardzības pasākumi, kas attiecas uz bezšuvju caurulēm, īpašu uzmanību pievēršot esošajai metinājuma šuvei:

Maksimālā caurlaides temperatūra: 200 grādi F (93 grādi)

Siltuma padeve ierobežota līdz 25–40 kJ/collā (10–16 kJ/cm)

Izmantojiet stringer krelles, nevis aušanu

Nenovietojiet pārmērīgu siltuma padevi tieši virs gareniskās metināšanas šuves

Pēc-metināšanas termiskā apstrāde (PWHT):Lielākajai daļai naftas ķīmijas pakalpojumu PWHT nav nepieciešama ASTM B514 caurules lauka šuvēm, ja ekspluatācijas temperatūra ir zemāka par šļūdes diapazonu (<1100°F / 593°C) and the material is not in a sensitized condition. However, for high-temperature creep service (>1100 °F), lai atjaunotu īpašības, būtu nepieciešama pilna šķīduma atkausēšana (minimums 2100 grādi F/1149 grādi) -tas reti ir praktiski izmantojams lauka metināšanai. Tāpēc, lai izvairītos no šīs problēmas, šļūdes pakalpojumu lietojumiem parasti tiek norādīta bezšuvju caurule, nevis metināta caurule.

Metināto cauruļu lauka metināšanas šuvju pārbaude:Piemēro standarta NDE metodes:

Radiogrāfiskā pārbaude (RT):Saskaņā ar ASME V sadaļu, nosaka tilpuma defektus apkārtmēru metinātajās šuvēs

Krāsas caurlaidības pārbaude (PT):Virsmas plaisu noteikšanai, īpaši noderīgi, lai pārbaudītu lauka metināšanas šuvju krustojumu ar garenšuvi

Ultraskaņas pārbaude (UT):Biezai -sienas caurulei (lielāka vai vienāda ar 0,5 collas)

Īpašs apsvērums – metināšanas šuvju saskaņošana:Metinot ASTM B514 cauruli pie veidgabaliem vai atlokiem, pārliecinieties, ka pildmetāls un metināšanas procedūra ir piemērota konkrētajai kombinācijai. Garenvirziena metinājuma šuvei var būt nedaudz atšķirīga graudu struktūra un īpašības nekā parastajam metālam, taču tas tiek ņemts vērā atbilstoši kvalificētai procedūrai.

---

5. J: Kādi ir galvenie iepirkuma apsvērumi un izplatītākās nepilnības saistībā ar ASTM B514 UNS N08800 metināto cauruli naftas ķīmijas projektos?

A:Lai iegādātos ASTM B514 UNS N08800 metinātu cauruli, ir jāpievērš uzmanība vairākiem unikāliem aspektiem, salīdzinot ar bezšuvju caurulēm. Izprotot šos apsvērumus, tiek novērstas dārgas kļūdas un tiek nodrošināts, ka piegādātā caurule atbilst naftas ķīmijas pakalpojumu prasībām.

Pareizas atzīmes norādīšana — 800 pret. 800H vs. 800HT:ASTM B514 aptver UNS N08800 (standarta Incoloy 800). Tas parasti neattiecas uz 800H (N08810) vai 800HT (N08811), jo šīm kategorijām ir nepieciešams kontrolēts oglekļa saturs un īpašas graudu struktūras, kuras ir grūti konsekventi sasniegt metinātās caurulēs. Ja jūsu lietojumprogrammai nepieciešama šļūdes pretestība virs 1100 °F (593 grādi), tā vietā norādiet bezšuvju ASTM B407 cauruli 800H/800HT. ASTM B514 izmantošana augstas temperatūras šļūdes pakalpojumam parasti nav ieteicama.

Termiskās apstrādes nosacījuma norādīšana:ASTM B514 ir nepieciešama šķīduma atkausēšana pēc metināšanas, taču īpašais temperatūras diapazons ir plašs (1800–2100 grādi F / 982–1149 grādi). Lai nodrošinātu optimālu izturību pret koroziju naftas ķīmijas rūpniecībā, norādiet minimālo šķīduma atkausēšanas temperatūru 1950 °F (1066 grādi) un ātru dzesēšanu (ūdens dzēšana). Tas nodrošina pilnīgu hroma karbīdu izšķīšanu un maksimālu elastību. Šī prasība ir jānorāda pirkuma pasūtījumā.

Metināšanas šuves NDE prasības — pārsniedz ASTM minimumu:ASTM B514 ļauj veikt hidrostatisko vai nesagraujošo elektrisko testēšanu kā ražošanas testu. Naftas ķīmijas pakalpojumam norādiet Abus:

Hidrostatiskā pārbaude (atbilstoši ASTM B514)

100% virpuļstrāvas pārbaude (ASTM E426) VAI 100% ultraskaņas pārbaude (ASTM E213) metinājuma šuvei

Kritiskiem lietojumiem norādiet 100% gareniskās metinājuma šuves radiogrāfisko izmeklēšanu (RT) (tas nav prasīts ASTM B514, bet to var pievienot kā papildu prasību)

Pielāgošanas{0}}izmēru pielaides:ASTM B514 izmēru pielaides dažās jomās ir mazāk stingras nekā bezšuvju cauruļu specifikācijas. Lietojumprogrammām, kurām nepieciešama cieša piestiprināšana- (piemēram, atloku savienojumi, ligzdas metināšanas veidgabali), norādiet papildu pielaides:

Ārējais diametrs: ±0,5% (standarta) dažiem piederumiem var būt pārāk vaļīgs; norādiet ±0,010 collas OD Mazāks vai vienāds ar 4 collām

Ovalitāte (ārpus-no-apaļuma): norādiet maksimālo 1% no OD caurulei, kas paredzēta atloku savienojumiem.

Taisnums: norādiet maksimālo 0,020 collas uz pēdu (1,7 mm uz metru)

Izsekojamības un sertifikācijas prasības:Naftas ķīmijas lietojumiem pilnīga izsekojamība ir būtiska. Norādiet:

Katrs caurules garums ir jāmarķē ar siltuma numuru, specifikāciju, izmēru, sienas biezumu un pārbaudes zīmogiem

Materiālu pārbaudes ziņojumos (MTR) jāiekļauj termiskā ķīmija, mehāniskās īpašības (parastais metāls un šķērsmetinājums), saplacināšanas testa rezultāti, NDE rezultāti un informācija par termisko apstrādi (temperatūra, turēšanas laiks, dzesēšanas metode).

Lai sniegtu kritisku pakalpojumu, pieprasiet, lai MTR būtu iekļauts paziņojums par atbilstību NACE MR0175 (ja ir sagaidāms slikts pakalpojums).

Bieži sastopamās iepirkuma nepilnības, no kurām jāizvairās:

1. slazds:Pieņemot, ka ASTM B514 metinātā caurule ir līdzvērtīga ASTM B407 bezšuvju caurulei augstas temperatūras šļūdei.Labojums:Izmantojiet metināto cauruli tikai temperatūrām, kas zemākas par 1100 °F (593 grādi), vai lietojumiem bez šļūdes.

2. slazds:Nevar norādīt metināšanas šuves NDE prasības, saņemot cauruli, kas pārbaudīta tikai ar hidrostatisko testu (kas var neatklāt smalkus defektus).Labojums:Norādiet metinājuma šuves 100% virpuļstrāvas vai ultraskaņas pārbaudi.

3. slazds:Pieņemšanas caurule ar nenoņemtu metinājuma šuves stiegrojumu (lodītes), radot plaisu korozijai.Labojums:Norādiet, lai iekšējās un ārējās metināšanas lodītes būtu noslīpētas vienā līmenī ar parasto metālu.

4. slazds:Nepārbauda šķīduma atkausēšanas temperatūru MTR, pieņem cauruli, kas tika nepareizi termiski apstrādāta.Labojums:Nepieciešama dokumentēta šķīduma atkausēšanas temperatūra vismaz 1950 °F (1066 grādi).

5. slazds:ASTM B514 norādīšana diametriem, kas mazāki par 2 collām, kur bezšuvju caurule ir viegli pieejama un ir izdevīgāka{2}}nelieliem daudzumiem.Labojums:Novērtēt bezšuvju un metināto, pamatojoties uz diametru un daudzumu; maziem diametriem (<2 inches) and small quantities (<500 feet), seamless may be more economical.

Ieteicamais iepirkuma specifikācijas kontrolsaraksts metinātajai caurulei ASTM B514 UNS N08800: