1. Keevisõmbluse terviklikkus: kas kõrge-temperatuuri merevee rakendustes on Hastelloy C keevistoru keevisõmblus sama usaldusväärne kui põhimetall või muutub see korrosiooni jaoks eelistatavaks kohaks?
K: Projekteerime veeldatud maagaasi tehase merevee jahutussüsteemi. Kaalume Hastelloy C-276 keevitatud toru, et vähendada kulusid võrreldes õmblusteta toruga. Küll aga tunneme muret keevisõmbluse pärast. Kas sooja merevee keskkonnas (40 kraadi - 50 kraadi) korrodeerub keevisõmblus kiiremini kui ülejäänud toru?
V: See on kõige levinum mure seoses keevitatud CRA (korrosioonikindla sulami) torudega. Lühike vastus on: õige valmistamise ja täitemetalli valiku korral võib Hastelloy C-276 keevisõmblus merevee rakendustes samaväärselt või mõnikord isegi paremini toimida kui põhimetall.
Siin on metallurgiline põhjendus:
Lahusega lõõmutatud olek: kvaliteetne{0}}Hastelloy C-276 keevitatud toru tarnitakse tavaliselt pärast keevitamist lahusega lõõmutatud olekus. Toru kuumutatakse ligikaudu 1121 kraadini (2050 kraadi F) ja kustutatakse kiiresti. Sellel kuumtöötlusel on kaks olulist eesmärki:
See lahustab kõik kahjulikud sekundaarsed faasid või karbiidid, mis võisid keevitamise ajal kuumusest{0}}mõjutatud tsoonis (HAZ) sadestuda.
See kõrvaldab vormimis- ja keevitusprotsessist tekkivad jääkpinged.
Selles olekus on keevisõmblus metallurgiliselt homogeniseeritud mitteväärismetalliga.
Täitemetalli üle-sobitamine: keevisõmblus ei ole ainult ümbersulatatud mitteväärismetall. See on sadestatud täitemetall, tavaliselt ERNiCrMo-4 või ERNiCrMo-10. Need täitemetallid on sageli legeeritud, et olla pisut "rikkamad" molübdeeni või volframi poolest kui põhitoru, et võtta arvesse tahkestumise ajal tekkivat segregatsiooni. Merevees, kus pragude korrosioon on peamine oht, annab see kõrge molübdeenisisaldus keevisõmbluses sageli õmbluse.paremlokaliseeritud korrosioonikindlus kui mitteväärismetallil.
Tõeline oht: raua saastumine: Hastelloy keevitatud toru suurim oht merevees ei ole keevisõmblus ise, vaidpärast-keevisõmbluse saastumist. Kui süsinikterasest lihvimispraht või rauaosakesed satuvad keevispinnale, roostetavad need merevees. See rooste tekitab pragu ja tühjendab hapnikku, põhjustades muidu passiivses Hastelloys täkkeid. Range-tootmisjärgne peitsimis- ja passiveerimisrežiim on oluline rauasaaste eemaldamiseks enne toru kasutuselevõttu.
Otsus: lahusega lõõmutatud olekus ei ole keevisõmblus nõrkus. Te saavutate homogeense mikrostruktuuri, mis on täielikult vastupidav mereveele omasele kloriidirünnakule.
2. Tootmiserinevused: Millised on kriitilised erinevused vormimistehnikates 316L roostevabast terasest keevitatud torude ja Hastelloy C-276 valmistamise vahel?
K: Meie toruveski töötab tavaliselt 300-seeria roostevabast terasest. Meil on leping Hastelloy C-276 8-tollise Schedule 40 keevitatud toru tootmiseks. Kas saame kasutada samu rullitööriistu ja keevitusparameetreid või vajame seadistust täielikult muuta?
V: Kui proovite kasutada Hastelloy C-276 veskis, mis on seadistatud 316L jaoks, ilma oluliste muudatusteta, põhjustab see tõenäoliselt katastroofilist tööriista riket või kohutavat keevisõmbluse kvaliteeti. Hastelloy C-276 on "töökindlaks muutuv" niklisulam ja see käitub väga erinevalt austeniitsest roostevabast terasest.
Siin on kriitilised erinevused:
Tööriista rõhk ja vedru-tagasi:
316L: madalama voolavuspiiriga ja plastilisem. Mõõduka rõhu all moodustub kergesti.
Hastelloy C-276: sellel on suurem voolavuspiir ja oluliselt kõrgem töökõvenemismäär. See on "tugevam" ja jäigem.
Vajalik toiming: peate suurendama survet rikkerullidele ja uimede läbipääsudele. Kuna aga materjal vetrub rohkem tagasi, ei saa te seda lihtsalt tugevamini purustada. Rullivahed tuleb uuesti kalibreerida, et võtta arvesse erinevaid vedru-tagasi omadusi, et saavutada keevitamisel õige ovaalsus ja servade seisund.
Kaldumine (kleepumispunkt): niklisulamitel on kalduvus tööriistaterasele kleepuda. 316L võib töötada tavaliste hea määrimisega tööriistaterasest rullidega. Surve all olev Hastelloy C-276 keevitub mikrokeevitusega rullidele, lõigates toru pinnale ja kahjustades tööriistu.
Vajalik toiming: vajate suurema kõvadusega rulle (või kaetud rulle) ja oluliselt agressiivsemat, kloorivaba -määrdeainet.
Keevituskiirus ja soojussisend:
316L: madalama soojusjuhtivusega ja suurema elektritakistusega.
Hastelloy C-276: on veelgi madalama soojusjuhtivusega kui 316L. See tähendab, et kuumus koondub keevisõmbluse servale.
Nõutav toiming: peate vähendama keevituskiirust või reguleerima sisendvõimsust. Sula keevisvann on ka "loidum" (kõrgema viskoossusega) kui roostevaba teras. Kui joostate kiirusega 316 liitrit, on oht, et see sulab läbi{3}} või moodustub ebaühtlane helmes.
Oksüdatsioon: Hastelloyl moodustunud oksiidid (rikas niklit ja molübdeeni) on sitkemad ja vastupidavamad kui roostevaba terase kroomoksiidid. Teie sallide tööriist (ID-helmeste eemaldamiseks) kulub kiiremini ja võib vajada karbiidist või keraamilisi otsikuid.
3. ASME koodide järgimine: kas Hastelloy C keevitatud toru saab kasutada otseseks surveanuma ehitamiseks ASME VIII jaotise jaotise 1 alusel ja millist liite efektiivsustegurit kasutatakse?
K: Valmistame surveanumat väga söövitava keemilise protsessi jaoks. Raha säästmiseks soovime rullplaadi ja keevisõmbluste asemel kasutada kesta ja düüside jaoks keevitatud toru Hastelloy C-276. Kas ASME kood lubab seda ja kuidas tugevust vähendatakse?
V: Jah, ASME katelde ja surveanumate koodeks (jagu VIII, 1. jaotis) lubab surveanumate ehitamiseks kasutada keevitatud toru. Kuid koodeks kehtestab keevisõmbluse kvaliteedi ja kontrollimise kohta spetsiifilised disainireeglid.
Hastelloy C-276 puhul kehtib see järgmiselt:
Materjali spetsifikatsioon: toru peab olema valmistatud ASTM-i standardi järgi, mille ASME on aktsepteerinud. Hastelloy C-276 keevitatud toru puhul on see tavaliselt ASTM B619 (keevitatud toru) või B775 (niklisulamist keevitatud toru üldnõuded).
Ühenduse tõhusustegur (E): see on teie projekteerimisarvutuste jaoks kriitiline tegur. Keevisõmbluse tugevuse määramiseks korrutatakse materjali lubatud pinge väärtus selle teguriga.
Tegur E=0.85: see kehtib juhul, kui toru on toodetud sujuvate kvaliteedistandardite järgi? Ei. Täpsemalt, keevitatud torude puhul, mida kasutatakse anumate ehitamisel, kus keevisõmblus tehakse radiograafiga (täielikult röntgen-) vastavalt koodeksile, võib kasutada liite efektiivsustegurit 1,0. Kui aga keevisõmblust ei radiograafita, langeb tegur.
Tegur E=0.85: seda kasutatakse tavaliselt keevitatud torude puhul, mis on lahusega lõõmutatud, kuid ainult punkt-uuritud (või mitte uuritud) radiograafiliselt.
Pikisuunaline vs. ümbermõõt: kood hoolibpikisuunalineõmbluse efektiivsus. Teie kaupluses keevitavaid ümbermõõdulisi õmblusi käsitletakse teie enda keevitusprotseduuride alusel eraldi.
Tõmbetugevuse vähendamine: erinevalt mõnest plastmaterjalist on keevitatud toru (nagu on loetletud ASME II jaotises, D osas) mitteväärismetallist tõmbetugevus sama, mis õmblusteta torudel, tingimusel et see vastab keemilistele ja tõmbenõuetele. "Vähendamine" toimub täielikult lubatud pingele rakendatud vuugi efektiivsusteguri abil.
Praktilised nõuanded laevaehitajatele:
Kui kasutate toru kestakihina, peate tagama, et pikisuunaline keevisõmblus oleks kõrgeima kvaliteediga. Määrake toru tootja pikisuunalise õmbluse 100% radiograafia, et nõuda oma disaini kõrgemaid pingeväärtusi. Kui käsitlete seda radiograafia abil "õmblusteta" ekvivalentina, suurendate seina paksuse efektiivsust.
4. Sour Service (NACE): kas Hastelloy C keevitatud toru keevisõmblus vastab NACE MR0175/ISO 15156 kõvadusnõuetele hapuõli ja gaasi teenindamiseks?
K: Soovime kasutada Hastelloy C-276 keevitatud toru süvistustoru jaoks kõrge H2S-i ja kloriididega põllul. NACE MR0175 piirab kõvadust, et vältida sulfiidi pingemurdmist (SSC). Kas keevitusprotsess muudab õmbluse liiga kõvaks, diskvalifitseerides selle hapu teenuse eest?
V: Hastelloy C-276 on NACE MR0175 vastavuse osas üks andeksandvamaid materjale, kuid keevisõmblus vajab kontrollimist. Hea uudis on see, et C-276 on sõnaselgelt loetletud hapu teenindamiseks vastuvõetava materjalina ja keevitatud toru on üldiselt vastuvõetav.
Siin on keevisõmbluse konkreetne jaotus:
NACE kõvaduse piirang: süsinikterase ja madala sulamite jaoks kehtestab NACE MR0175 range kõvaduse piiri 22 HRC (Hardness Rockwell C). Nikkel-põhiste sulamite (nt C-276) standard on erinev. See keskendub rohkem materjali seisukorrale (lahus lõõmutatud) ja külmtöötlemise vältimisele. Külmtöödeldud alade puhul kasutatakse pragunemise vältimiseks sageli aga maksimaalset kõvadust 35 HRC.
Keevisõmbluse kõvadus: korralikult valmistatud Hastelloy C-276 keevitatud torus (kasutades GTAW-d või plasmakeevitust koos sobiva täiteainega) on keevisõmbluse kõvadus tavaliselt vahemikus 15–25 HRC. See jääb hapu teenuse puhul hästi vastuvõetavasse vahemikku. Kuumusala (HAZ) on tavaliselt veelgi pehmem.
Tegelik oht: külmtöö: alad, mis võivad ületada vastuvõetavat kõvadust, ei ole keevisõmblus ise, vaid keevisõmbluse või õmbluse kõrval asuvad "külmtöödeldud" alad.kuumusest mõjutatud tsoonkui keevitamine on tehtud valesti (liiga kuum, liiga aeglane). Kuid veski lõpliku lahusega lõõmutamise etapp pärast keevitamist lähtestab metallurgilise struktuuri. See rekristalliseerib vormimisest tekkinud külmtööd ja keevitamisel tekkinud kõvad alad, viies kogu toru-keevisõmbluse ja aluse-tagasi ühtlase, pehme ja plastilise oleku.
Kvalifikatsioon: täielikuks nõuetele vastavuse tagamiseks peaks torutootja esitama dokumendid selle kohta, et toode vastab NACE nõuetele, mida tavaliselt toetavad teradevahelise korrosiooni testid (ASTM G28) ja keevisõmbluse kõvaduse uuringud.
Otsus: lahusega lõõmutatud Hastelloy C-276 keevitatud toru vastab täielikult NACE MR0175 nõuetele haputeeninduse jaoks. Keevisõmblus ei kujuta pärast korralikku kuumtöötlust SSC ohtu.
5. Majanduslik põhjendus: Millal on rahaliselt mõttekas määrata keemiatehase laiendamiseks õmblusteta versiooni asemel keevitatud Hastelloy C toru?
K: Olen keemiatehase laiendamise projektijuht. Vajame 6000 jalga 10-tollist Hastelloy C torustikku. Õmblusteta lahendus on eelarve murdmine. Millised on kompromissid, kui lähen üle keevitatud torule? Kas ma ohverdan ohutuse või pikaealisuse lihtsalt raha säästmiseks?
V: Valik õmblusteta ja keevitatud Hastelloy C toru vahel on klassikaline inseneriökonoomiline otsus. Kui teete teadliku valiku, ei ohverda te tingimata ohutust ega pikaealisust. Siin on otsustamise raamistik:
Kui keevitatud toru võidab ("magus koht"):
Suur läbimõõt, pikad jooksud: üle 6-tolliste NPS-i suuruste puhul muutub õmblusteta toru hüppeliselt kallimaks ja seda on raske hankida. Suure -läbimõõduga õmblusteta niklisulamist toorikute läbitorkamisprotsess on madala tootlikkusega, mis suurendab kulusid. Keevitatud toru moodustatakse plaadist, mida on lihtsam toota. Teie 10-tollise toru puhul võib 20-tollise õmbluseta toru puhul olla 20% odavam.
Mitteolulised teenused: kui toru käsitleb massilist keemilist ülekannet, kus rõhk on mõõdukas ja korrosioon on üldine (ühtlane), ei ole keevisõmblus vastutav. Seina paksusesse ehitatud korrosioonivaru kaitseb kogu toru, sealhulgas keevisõmblust.
Saadavus (teostusajad): suure läbimõõduga õmblusteta Hastelloy torul on sageli pikenenud tarneaeg, kuna veskid käitavad seda kindlate kampaaniate käigus. Keevitatud toru saab sageli plaadimaterjalist kiiremini valmistada, nii et teie projekt jõuab kiiremini veebi.
Kui sujuv on mitte{0}}kaubeldav:
Tsükliline väsimus või vibratsioon: kui torustik on suure vibratsiooniga (nt ühendatud kolbkompressoritega) või tugeva survetsükliga, eelistatakse õmblusteta toru. Pikisuunalise õmbluse puudumine eemaldab võimaliku väsimuspragude tekkekoha.
Äärmiselt kõrged rõhud: paksude{0}}seinaplaanide korral (nt graafik 160 või XXS) on õmblusteta sepistatud tooriku materjali töökindlus sageli ette nähtud vormitud-ja-keevitatud plaadi konstruktsioonile.
Kriitilised ohutusalad: torulõikudes, mis on vahetult surveanumate kõrval või kuni 10 jala raadiuses kõrgsurvega pöörlevatest seadmetest, nõuavad mõned ettevõtte standardid sujuvalt mis tahes muutuja kõrvaldamist.
Otsus teie projekti kohta:
6000 jala pikkuse 10-tollise toru jaoks, mis on mõeldud üldiseks keemiliseks ülekandeks, on keevitatud toru majanduslikult mõistlik valik. Veenduge, et täpsustaksite, et toru on valmistatud lahusega lõõmutatud olekus ja et keevisõmblus on läbinud hüdrostaatilise testi ja mittepurustava kontrolli (nagu pöörisvool või UT). Selles seisundis on seiskumiskindlus ja mehaaniline tugevus ebaefektiivne. 99% keemiliste protsesside rakendustest on kulude kokkuhoid reaalne ega kahjusta tehase terviklikkust.
