1. ASTM B730 on keevitatud niklist ja niklisulamist torude ja torude standard. Millistel konkreetsetel rakendustel ja majanduslikel põhjustel peaks projekteerija määrama keevitatud nikkel 201 toru õmblusteta (ASTM B161/163) toru asemel?
Valikut keevitatud ja õmblusteta Nickel 201 toru vahel määravad läbimõõt, seina paksus, teostusaeg ja projekti ökonoomika, mitte tingimata kõigi teenuste kvaliteedihierarhia.
Keevitatud toru eelistavad rakendused (ASTM B730):
Suure läbimõõduga torustik: protsessiliinide, kanalite ja mahutite puhul, mille NPS (nominaalne torusuurus) on üle 10", muutub õmblusteta tootmine geomeetriliselt võimatuks või astronoomiliselt kulukaks. Valtsitud plaadist keevitatud toru on ainus teostatav valik.
Õhukese-seinaga, suure-diameetriga rakendused: ventilatsioonikatete, väljatõmbetorude või madala-rõhuga ülekandeliinide jaoks keemiatehastes, kus seina paksus ei ole peamine rõhupiirang.
Kohandatud või mitte{0}}standardsed suurused: keevitamine pakub suuremat paindlikkust täpsete, mitte-standardse läbimõõdu ja pikkusega torude tootmiseks, mis ei pruugi olla õmblusteta veskites kergesti kättesaadavad.
Suuremahulised-kaustiliste ainete käitlemise süsteemid: alumiiniumoksiidi rafineerimis- või tselluloosi- ja paberitehastes on suure -läbimõõduga söövitavate torustike võrgustikud ideaalselt valmistatud keevitatud nikkel 201 torust.
Majanduslikud ja teostusaja eelised:
Maksumus: suuruste puhul, kus on saadaval mõlemad (nt 4–10 tolli NPS), on keevitatud torud tavaliselt 15–30% odavamad kui õmblusteta torud. Suuremate suuruste puhul on kulude erinevus veelgi märgatavam.
Kättesaadavus: keevitamiseks kasutatavad plaadid (ASTM B162) on sageli kergemini kättesaadavad kui suured-läbimõõduga õmblusteta õõnsused, mistõttu projektide teostusaeg on lühem.
Kvaliteedipariteet: kui toodetakse ASTM B730 järgi koos nõuetekohaste juhtimisseadmetega (autogeenne keevitamine, keevitusjärgne lõõmutamine, 100% NDE), võib keevitatud nikkel 201 toru saavutada keevistsoonis korrosioonikindluse ja mehaanilised omadused, mis on funktsionaalselt samaväärsed mitteväärismetalliga, mistõttu see sobib kõikideks, välja arvatud kõige raskemate kõrge rõhuga teenuste jaoks.-
Otsus: määrake ASTM B730 keevitatud toru suure-läbimõõduga, madala- kuni-mõõduka rõhuga süsteemide jaoks, kus õmblusteta torude hind ja logistika on ülemäära kõrged. Määrake õmblusteta toru väikese läbimõõduga,{5}}kõrgsurvega rakenduste jaoks või siis, kui projekti spetsifikatsioon nõuab pärandkoodi või äärmusliku teeninduse tõttu selgesõnaliselt õmblusteta toru.
2. Keevitatud Nickel 201 toru terviklikkus sõltub selle pikisuunalisest keevisõmblusest. Millist konkreetset keevitusprotsessi, keevitus-järgset kuumtöötlust ja mittepurustavat kontrolli ASTM B730 nõuab, et tagada, et see keevisõmblus ei põhjusta rikkeid?
ASTM B730 nõuab kontrollitud tootmistorustikku tagamaks, et keevisõmblus on vara, mitte kohustus.
Keevitusprotsess (ASTM B730, jaotis 7.1):
Standard nõuab autogeenset keevitamist (ilma täitematerjalita) või keevitamist sama klassifikatsiooniga täitemetalliga.
Praktikas kasutavad kvaliteetsed{0}}toruveskid autogeenset volframist inertgaasi (TIG) või laserkeevitust. Need protsessid pakuvad täpset juhtimist, minimaalset soojussisendit ja suurepärast reprodutseeritavust. Täitemetalli puudumine välistab metallurgilise ebakõla tekkimise ohu.
Kohustuslik keevitusjärgne-kuumtöötlus (PWHT - ASTM B730, jaotis 9):
See ei ole-kaubeldav. Kõik keevitatud torud tuleb pärast keevitamist kuumtöödelda.
Nõutav töötlus on täislahusega lõõmutamine, mis Nickel 201 puhul hõlmab kuumutamist temperatuurivahemikus 1600 °F - 1750 °F (870 °C - 955 °C), millele järgneb kiire jahutamine (veesummutamine või kiirõhk).
Eesmärk: see lõõmutamine täidab kolme kriitilist funktsiooni:
Lahustab karbiidid: see lahustab kõik kroomkarbiidid, mis võisid kuum{0}}mõjutatud tsoonis (HAZ) sadeneda, taastades korrosioonikindluse.
Leevendab stressi: see kõrvaldab keevitusjääkpinged.
Homogeniseerib mikrostruktuuri: see rekristalliseerib keevisõmbluse ja HAZ-i, luues ühtlase terastruktuuri, mis sobib mitteväärismetalliga.
Mittepurustav uurimine (NDE - ASTM B730, jaotis 14):
Nõutav on keevisõmbluse 100% kontroll.
Standard lubab kas radiograafilist testimist (RT) või pöörisvoolutesti (ET).
Radiograafiline testimine (RT) on keevitatud torude kuldstandard, mis suudab tuvastada mahulisi defekte, nagu poorsus, sulandumise puudumine ja praod.
Eddy Current Testing (ET) on suurepärane pinna- ja pinnalähedaste{0}}defektide tuvastamiseks, kuid on vähem tundlik teatud sisemiste vigade suhtes.
Kriitilise teenuse puhul tõstavad projekti spetsifikatsioonid selle nõude sageli 100% RT-le, viidates ASTM E94/E1032-le, koos määratletud aktsepteerimiskriteeriumitega (nt ASME BPVC Sec. VIII).
3. Miks on nikkel 201 keevitatud toru kõrgel -temperatuuril (nt söövitavad aurustitorud temperatuuril 800 °F/425 °C) õige valik ja millised konkreetsed keevisõmbluse omadused peavad olema sertifitseeritud, et tagada pikaajaline toimivus?
Nickel 201 on madala süsinikusisalduse (maksimaalselt ≤0,02%) tõttu loodud spetsiaalselt kõrgel temperatuuril töötamiseks, mis hoiab ära sensibiliseerimise. Keevitatud toru kehtib ainult siis, kui on tõestatud, et keevispiirkonna mikrostruktuuriline stabiilsus on sama.
Kriitiline omadus: tundlikkus keevisõmbluse ja HAZi sensibiliseerimise suhtes.
Keevitamisel on oht, et HAZ võib keevitustsükli enda ajal kokku puutuda karbiidi sademete temperatuurivahemikuga (~800-1400°F / 425-760°C).
Kõigi selliste karbiidide lahustamiseks on ette nähtud nõuetekohane -järgne keevituslahuse lõõmutamine (B730 kohta). Seda tuleb aga kontrollida.
Sertifitseerimine ja testimine jõudluse tagamiseks:
ASTM B730 toru Mill Test Report (MTR) peab sisaldama teostatud kuumtöötlust. Kõrge -tempe teenuse puhul on mõistlik täiendav kinnitus:
Kõvaduse traavers: keevisõmbluse, HAZ-i ja mitteväärismetalli kõvaduse uuring ei tohiks näidata HAZ-i olulist tõusu, mis viitaks kontrollimatule sademele.
Keevisõmbluse korrosioonikatse (kriitilise teenuse jaoks): kõige kindlam tõend on nõuda ASTM G28 meetodit A (Streicheri test) või sarnast teradevahelise korrosioonikatset prooviga, mis hõlmab pikisuunalist keevisõmblust. Keevisõmbluse mõjutatud ala korrosioonikiirus peab jääma kindlaksmääratud piiridesse (nt ≤ 1,0 mpy suurem kui mitteväärismetallist).
Metallograafiline uuring: nõudmisel peaks olema saadaval keevisõmbluse ristlõike{0}}mikrofoto, mis näitab heli, täielikult läbistatud keevisõmblust koos rekristalliseeritud HAZ-iga ja ilma pidevate terapiiride võrgustiketa.
Peamised hankespetsifikatsioonid: *"Kõrge{0}}temperatuuri teenindamiseks peab toru olema varustatud sertifikaadiga, mis kinnitab, et keevisõmbluse kupong on läbinud ASTM G28 meetodi A testimise ja keevistsooni tulemused."*
4. Kui keevitatud nikkel 201 torust süsteemi valmistatakse, siis millised on väliümbermõõtu (ümbermõõtu) keevisõmbluste tegemise protseduurid ja kuidas need erinevad süsinik- või roostevabast terasest toru keevitamise omast?
Nikkel 201 välikeevitus nõuab distsiplineeritud ja puhast tehnikat, mis on rangem kui terase puhul.
Täitemetall: tuleb kasutada madala -süsinikusisaldusega niklitäiteainet-ERNi-1 (AWS A5.14), mis sobib mitteväärismetalli koostisega ja väldib süsiniku sattumist keevisõmblusesse.
Puhtus (kõige olulisem erinevus):
Saastumine on keevisõmbluste rikete põhjus nr 1. Nikkel on kuumpragunemisele vastuvõtlik, kui see on saastunud väävli (S), fosfori (P), plii (Pb), tsingi (Zn) või muude madala -sulamistemperatuuriga- elementidega.
Toimimisviis: Keevistsoone tuleb harjata spetsiaalsete roostevabast terasest harjadega ja pühkida atsetooniga vahetult enne keevitamist. Süsinikterasel kasutatavad lihvimiskettad, tööriistad ega märgistuspliiatsid ei tohi keevisõmbluse alaga kokku puutuda.
Ühise projekteerimise ja keevitamise tehnika:
Kasutage juurekäigul tugigaasi (100% argooni), et vältida siseläbimõõdu oksüdeerumist ("suhkrut").
Kasutage madala soojussisendiga stringerhelmeid (ilma kudumiseta) ja hoidke madalat läbipääsutemperatuuri (<250°F / 120°C). This minimizes time in the sensitization range and reduces distortion.
Lihvimine: kasutage spetsiaalseid puhtaid alumiinium- või tsirkooniumoksiidi lihvimiskettaid-ärge kunagi varem terasel kasutatud kettaid.
Põldkeevisõmbluste-järgne keevisõmbluste kuumtöötlus (PWHT):
Üle ~600°F (315°C) hooldamisel on tungivalt soovitatav vöökeevisõmbluse kohalik post{2}}lõõmutamine, kuigi see on sageli keeruline.
Tavaliselt tehakse seda elektrilise takistusega kuumutusspiraalidega, mida juhib termopaar, kuumutades keevisõmblust ja HAZ-i lahuse lõõmutamise vahemikku, millele järgneb kiire jahutamine (kasutades sundõhu- või veepihustuskustutust).
Kui PWHT-d ei teostata, jääb ümbermõõtkeevitusõmbluse HAZ potentsiaalseks nõrgaks lüliks korrosiooni tekkeks kõrgel temperatuuril{0}}.
5. Millised on ASTM B730 põhilised materjalide sertifitseerimise ja jälgitavuse nõuded ning milliseid täiendavaid dokumente tuleks nõuda ASME surveanumates või tuumakonstruktsioonides kasutatavate keevitatud torude kohta?
B730 annab lähtetaseme; kriitilised rakendused nõuavad täiendavat tõendit.
ASTM B730 minimaalne sertifikaat (MTR):
Kuumuse analüüs: plaadi materjali keemia, mis kinnitab UNS N02201 ja C ≤ 0,02%.
Tooteanalüüs: valikuline B730 jaoks, kuid seda tuleks nõuda valmis toru keemiliste omaduste kontrollimiseks.
Mehaanilised katsed: tõmbe- ja lamestamiskatsete tulemused.
Kuumtöötlus: kinnitus, et toru lõõmutati pärast keevitamist.
NDE aruanne: väide, et RT või ET kontrollis keevisõmblust 100% ja leidis, et see on vastuvõetav.
Kriitilise teenuse (ASME, tuumaenergia) lisadokumentatsioon:
ASME "SA" nimetus: materjal tuleb tellida SB-730 järgi, et see oleks ASME koodi ehitamiseks vastuvõetav. MTR peab olema seda kinnitav vastavussertifikaat.
Täiustatud NDE aruanne: tuumaenergia jaoks (ASME Sec. III) nõutakse üksikasjalikku RT-aruannet koos filmi või digitaalsete kujutistega, mis näitavad, et kogu keevisõmbluse pikkus on läbi uuritud vastavalt konkreetsele protseduurile (nt SNT-TC-1A) ja aktsepteeritud rangete kriteeriumide järgi (nt lineaarsed näidud puuduvad).
Keevitusprotseduuri spetsifikatsioon (WPS) ja kvalifikatsioon: taotlege pikisuunalise keevitusprotsessi jaoks tehase PQR/WPQ-d, et tagada kvalifitseeritud protseduur.
Jälgitavus: iga toru pikkus peab olema püsivalt märgistatud plaadi soojusnumbri, tootja, suuruse, klassi (N02201) ja standardiga (SB-730). See peab vastama MTR-ile.
Kolmanda osapoole-kontroll: ostutellimus peaks andma volitatud tuumainspektorile (ANI) või ASME{1}}volitatud inspektorile õiguse olla tehases katsete tunnistajaks ja dokumentide ülevaatamiseks.
Kriitilise teenuse hanke spetsifikatsiooni näide:
*"Keevitatud toru vastavalt ASTM B730/SB-730, UNS N02201. Kõiki torusid tuleb 100% radiograafiliselt uurida vastavalt ASTM E94 nõuetele. Tehas peab esitama sertifitseeritud MTR-id, pikisuunalise keevisõmbluse jaoks kvalifitseeritud WPS-i koopia ja täieliku jälgitavuse märgistuse. Materjalid peavad olema kõik N, konstruktsiooni ja konstruktsiooni jaoks ASDE2; teostada inspektorile vastuvõetava kvaliteedisüsteemi programmi raames."*
Kokkuvõtteks võib öelda, et ASTM B730 Nickel 201 Welded Tube on suure -jõudlusega ja kulutõhus -lahendus suuremahuliste-korrosioonikindlate{5}süsteemide ehitamiseks. Selle töökindlus sõltub standardis sisalduvate keevitus-, kuumtöötlemis- ja kontrolliprotokollide rangest järgimisest koos täiendavate kontrollikihtidega kõige nõudlikumate teenuste jaoks.
