Millised on ASTM B514 UNS N08800 keevitatud toru peamised hankekaalutlused ja levinumad lõksud

1. K: Mis on ASTM B514 UNS N08800 keevitatud toru ja kuidas see erineb naftakeemiateenuste õmblusteta torust?

A:ASTM B514 on keevitatud nikkel{1}}raud-kroomisulamist torude standardspetsifikatsioon, mis hõlmab konkreetselt UNS N08800 (Incoloy 800) ja sellega seotud sulameid. Selle erinevuste mõistmine õmblusteta torudest on naftakeemiateenuste nõuetekohaseks kasutamiseks ülioluline.

ASTM B514 ülevaade:See spetsifikatsioon hõlmab pikisuunas keevitatud torusid, mis on valmistatud lõõmutatud, külmvaltsitud või kuumvaltsitud UNS N08800 puhul valmistatakse toru silindrikujulise lameda riba moodustamisega, millele järgneb pikisuunalise õmbluse liitkeevitus. Keevitusprotsess on tavaliselt gaas-volframkaarkeevitus (GTAW) või plasmakaarkeevitus (PAW), sageli ilma täitemetalli lisamiseta (autogeenne keevitamine). Pärast keevitamist läbib toru täieliku lahusega lõõmutamise (1800–2100 kraadi F / 982–1149 kraadi), millele järgneb kiire jahutamine, et taastada korrosioonikindlus ja elastsus. Seejärel töödeldakse keevisõmblust külmtöötlusega (hööveldatud või suuruse järgi), et saavutada mõõtmete ühtlus ja parandada keevistsooni omadusi.

Peamised erinevused õmblusteta torudest (ASTM B407):

Keevisõmbluse kaalutlused naftakeemiateenuste puhul:Pikisuunaline keevisõmblus on keevitatud toru määramisel peamine probleem. Kuid ASTM B514 nõuab, et keevisõmblus oleks pärast keevitamist kuumtöödeldud (lahusega lõõmutatud), mis lahustab kõik tekkinud kroomkarbiidid ja taastab korrosioonikindluse. Lisaks peab keevisõmblus läbima põikpingekatsed, lamestamiskatsed ja kas hüdrostaatilise või mittepurustava elektrilise katse. Paljudes naftakeemia keskkondades, mis ei ole väga söövitavad (nt kõrge -temperatuuriga kuiv gaas, mõõdukas väävlisisaldus), toimib keevisõmblus piisavalt. Tugevalt söövitavate teenuste puhul (nt märg väävelhappe-, kloriidirikas keskkond kõrgel temperatuuril) eelistatakse õmblusteta torusid, et vältida keevisõmbluse ohtu.

Millal valida ASTM B514 keevitatud toru:See sobib suure-läbimõõduga õhukese{1}}seinaga rakenduste jaoks, kus korrosioonikeskkond ei ole eriti agressiivne, näiteks ahju suitsugaasikanalid, õhueelsoojendi torud ja madalrõhuga protsessitorud-. See on kulutõhus ka-mitteoluliste teenuste puhul, kus keevitatud torude kulude kokkuhoid õigustab veidi vähendatud rõhu konstruktsioonitegurit.

---

2. K: Millised on ASTM B514 erinõuded UNS N08800 keevitatud torudele?

A:ASTM B514 kehtestab põhjalikud nõuded keemia, mehaaniliste omaduste, keevisõmbluse kvaliteedi, mõõtmete tolerantside ja testimise kohta. Nende nõuete mõistmine tagab, et hangitud toru vastab naftakeemiatööstuse standarditele.

Keemiline koostis (UNS N08800):Spetsifikatsioon nõuab:

Nikkel: 30,0–35,0%

Kroom: 19,0–23,0%

Raud: minimaalselt 39,5% (bilanss)

Süsinik: maksimaalselt 0,10%.

Alumiinium: 0,15–0,60%

Titaan: 0,15–0,60%

Räni: maksimaalselt 1,0%.

Mangaan: maksimaalselt 1,5%.

Väävel: maksimaalselt 0,015%.

Alumiiniumi ja titaani lisandid on kõrgel{0}}temperatuuri stabiilsuse jaoks üliolulised, moodustades Ni₃(Al,Ti) sadet, mis tugevdab hoolduse ajal.

Nõuded mehaanilistele omadustele:

Tõmbetugevus: minimaalne 75 ksi (517 MPa).

Voolutugevus (0,2% nihe): 30 ksi (207 MPa) minimaalselt

Pikendus (2 tolli või 50 mm): minimaalselt 30%.

Need omadused kehtivad nii mitteväärismetalli kui ka keevisõmbluse kohta. Põiksuunalise keevisõmbluse pingekatsed peavad saavutama vähemalt 95% etteantud minimaalsest tõmbetugevusest.

Nõuded keevisõmblusele:Spetsifikatsioon sisaldab mitmeid spetsiaalselt keevisõmbluse terviklikkuse katseid:

Lamestamise test:Toru osa tasandatakse paralleelsete plaatide vahel kindlaksmääratud kaugusele (tavaliselt 2/3 algsest OD kui OD on väiksem või võrdne 2 tolli või 3/4 esialgsest läbimõõdust suurema läbimõõduga). Keevisõmbluses ei ole lubatud praod ega avad.

Vastupidise lamestamise test:Torude puhul, mille läbimõõt on üle 2 tolli, pööratakse lamestatud näidist 90 kraadi ja tasandatakse edasi. Keevisõmblus ei tohi praguneda.

Põikpinge test:Üle keevisõmbluse lõigatud proov peab vastama tõmbetugevuse nõudele.

Juhitud paindekatse:Keevisõmbluse painduvuse kontrollimiseks painutatakse põiki proov südamiku kohale (juure- ja näokõverused).

Mittepurustav uuring (NDE):ASTM B514 nõuab kas hüdrostaatilist või mittepurustavat elektrilist testimist (pöörisvool või ultraheli). Enamik naftakeemia spetsifikatsioone nõuab mõlemat:

Hüdrostaatiline testimine:Toru peab taluma seina paksuse ja lubatud pinge alusel arvutatud survet (tavaliselt 60–80% etteantud minimaalsest voolavuspiirist) ilma lekketa.

Pöörisvoolu testimine (ECT):ASTM E426 järgi tuvastab keevisõmbluse ja mitteväärismetalli pinna- ja pinnadefektid.

Mõõtmete tolerantsid:

Välisläbimõõt: ±0,5% OD puhul 2 tolli või sellega võrdne, ±0,375% suurema OD puhul (või vastavalt kokkuleppele)

Seina paksus: ±12,5% nimiväärtusest

Pikkus: ±1/4 tolli määratud pikkuste või juhuslike pikkuste puhul 12–25 jalga

Kuumtöötluse nõue:Pärast keevitamist tuleb kogu toru lahuses lõõmutada temperatuuril 1800–2100 kraadi F (982–1149 kraadi) ja kiiresti jahutada (vesikustutus või õhu kiire jahutamine). See ravi:

Lahustab keevitamisel tekkida võinud kroomkarbiidid

Rekristalliseerib keevistsooni, taastades elastsuse

Homogeniseerib mikrostruktuuri

Saavutab määratud tera suuruse (tavaliselt ASTM nr{0}} või jämedam)

Märgistus ja sertifitseerimine:Igale toru pikkusele tuleb märkida tootja nimi, ASTM B514, UNS N08800, suurus, seina paksus, soojusarv ja hüdrostaatiline katserõhk. Materjali katsearuanne (MTR) peab dokumenteerima kõik keemia, mehaaniliste katsete tulemused, kuumtöötluse üksikasjad ja NDE tulemused.

---

3. K: Miks kasutatakse ASTM B514 UNS N08800 keevitatud toru konkreetsetes naftakeemiarakendustes, hoolimata keevisõmbluse olemasolust?

A:Kuigi kriitiliste naftakeemiateenuste jaoks eelistatakse sageli õmblusteta torusid, pakub ASTM B514 keevitatud toru selgeid eeliseid, mis muudavad selle konkreetsete rakenduste jaoks valitud materjaliks. Selle kasutamist selgitavad kolm tegurit.

Esiteks, kuluefektiivsus suure-läbimõõduga ja õhukese{2}seinaga rakenduste jaoks.Naftakeemiarajatised vajavad sageli suure-läbimõõduga (12–24 tolli / 305–610 mm) õhukeseseinalist-toru madala rõhuga-teenuste jaoks, nagu suitsugaasikanalid, õhueelsoojendi torud ja ahjukorpused. Nendes suurustes õmblusteta torud ei ole saadaval (ekstrusioonpresside praktilised piirangud on umbes 8–10 tolli OD) või spetsiaalse tootmisprotsessi tõttu äärmiselt kallid. Keevitatud toru saab ökonoomselt toota kuni 24-tollise läbimõõduga{11}}täppisvaltsitud ribadest, mille seinapaksus on kuni 0,065 tolli (1,6 mm). Kulude kokkuhoid võib olla 25–40% võrreldes sujuvate alternatiividega.

Teiseks piisav jõudlus mõõdukas naftakeemiakeskkonnas.Mitte kõik naftakeemiateenused ei ole tõsiselt söövitavad. Sellised rakendused nagu:

Ahju suitsugaaside kanalid:Madala väävlisisaldusega kuivad põlemisgaasid temperatuuril 1000–1400 kraadi F (538–760 kraadi)

Õhu eelsoojendi torud:Kuum õhk (800–1200 kraadi F / 427–649 kraadi) minimaalse söövitava ainega

Soojustagastusega aurugeneraatori (HRSG) kanal:Kuuma gaasi möödavooluliinid

Katalüsaatori regenereerimisliinid:Kergelt oksüdeeriv atmosfäär

Nendes keskkondades on korrosioonimäär madal ja keevisõmbluse eelisrünnaku oht minimaalne. Lahendusega lõõmutatud keevisõmblusel on mitteväärismetalliga sarnane korrosioonikindlus ja välikogemus on näidanud vastuvõetavat jõudlust 10–20 aasta jooksul.

Kolmandaks, kõrgema rõhuga disainitegurite olemasolu koos täiendavate nõuetega.ASME B31.3 (Process Piping) määrab keevistorule keevisliidete kvaliteediteguri 0,85, mis tähendab, et survekonstruktsiooni lubatud pinge väheneb õmblusteta torudega võrreldes 15%. Siiski, kui toru vastab lisanõuetele,{4}}nt keevisõmbluse 100% radiograafiline uurimine või keevisõmbluse valmistamine topelt{6}}keevitusprotsessiga (keevitatud nii seest kui väljast), -võib lubada kõrgemaid kvaliteeditegureid (kuni 1,0). Paljud keevitatud torude naftakeemia spetsifikatsioonid nõuavad 0,90 või 0,95 kvaliteediteguri saavutamiseks 100% radiograafilist kontrolli.

Juhtumi näide – rafineerimistehase õhu eelsoojendi:Rafineerimistehase õhu eelsoojendi kasutab 18-tollise läbimõõduga 0,120-tollist seina keevitatud toru (ASTM B514, UNS N08800), et töödelda 1100 kraadi F (593 kraadi) eelsoojendatud põlemisõhku. Teenus on nõrgalt oksüdeeriv madala väävlisisaldusega. Sellise läbimõõduga õmblusteta toru pole saadaval ja alternatiivsete materjalide (nt 310H roostevaba teras) kasutusiga oleks oksüdatsiooni tõttu oluliselt lühem. Keevitatud toru on töötanud 12 aastat ilma keevisõmblusteta.

Rakendusjuhised:ASTM B514 keevitatud toru on sobiv, kui:

Diameter exceeds seamless manufacturing limits (>8 tolli)

Teenus on madala kuni mõõduka söövitavusega kuivgaas

Temperatuur on vahemikus 800–1600 kraadi F (427–871 kraadi)

Rõhk on madal kuni mõõdukas (vähem kui 300 psi / 2,1 MPa või sellega võrdne)

Kriitiliste rakenduste jaoks on keevisõmblus 100% radiograafiline

---

4. K: Millised on ASTM B514 UNS N08800 keevitatud torude keevitamise ja valmistamise kriitilised kaalutlused naftakeemiateenistuses?

A:Kuigi ASTM B514 toru on ise keevitatud toode, nõuab see sageli ühenduste, liitmike ja poolidetailide täiendavat välikeevitamist. Pikisuunalise keevisõmbluse ja välikeevisõmbluste vahelise koostoime mõistmine on naftakeemiateenuste jaoks kriitilise tähtsusega.

Pikisuunalise keevisõmbluse käsitsemine välikeevitamise ajal:Olemasolev pikisuunaline keevisõmblus tuleks võimaluse korral paigutada eemale suure pingega piirkondadest ja järgnevatest keevisõmblustest. Tööstuspraktika soovitab:

Asetage pikiõmblus painde neutraalteljele (tavaliselt 45–90 kraadi maksimaalsest paindepinge suunast)

Vältige väliümbermõõtkeeviste asetamist otse pikiõmbluse kohale (nihutage vähemalt 1/2 tolli võrra)

Kriitiliste rakenduste korral nihutage pikiõmblus välja keevisõmbluse kuumuse{0}}mõjutatud tsoonist

Täitemetalli valik välikeevitamiseks:Kasutage samu täitemetalle, mis õmblusteta Incoloy 800 toru puhul:

ERNiCr-3(AWS A5.14) – standardne täiteaine, mis tagab hea tugevuse kõrgel-temperatuuril ja sobiva soojuspaisumise

ERNiCrCoMo-1(Inconel 617) – kõrgel -temperatuuril roomamiseks üle 1500 kraadi F (816 kraadi)

Ärge kunagi kasutageroostevabast terasest täiteained (308L, 309L, 310H) – need loovad galvaanilisi elemente ja neil on erinevad paisumisomadused

Soojussisendi juhtimine:Kehtivad samad ettevaatusabinõud, mis õmblusteta torude puhul, pöörates täiendavat tähelepanu olemasolevale keevisõmblusele:

Maksimaalne läbipääsu temperatuur: 200 kraadi F (93 kraadi)

Soojussisend on piiratud 25–40 kJ/tolli kohta (10–16 kJ/cm)

Kasutage kudumise asemel nööriga helmeid

Vältige liigse kuumuse asetamist otse pikisuunalise keevisõmbluse kohale

Keevituse{0}}järgne kuumtöötlus (PWHT):Enamiku naftakeemiateenuste puhul pole ASTM B514 toru keevisõmbluste puhul PWHT nõutav, eeldusel, et töötemperatuur on alla roomevahemiku (<1100°F / 593°C) and the material is not in a sensitized condition. However, for high-temperature creep service (>1100 kraadi F), on omaduste taastamiseks vaja täielikku lahuse lõõmutamist (minimaalne temperatuur 2100 kraadi F / 1149 kraadi) -see on välikeevitusel harva otstarbekas. Seetõttu on roomamisteenuste rakenduste puhul selle probleemi vältimiseks tavaliselt ette nähtud õmblusteta toru keevitatud toru asemel.

Keevitatud toru välikeevisõmbluste kontroll:Rakendatakse standardseid NDE meetodeid:

Radiograafiline testimine (RT):ASME V jaotise kohaselt tuvastab vöökeevisõmbluste mahulised vead

Värvaine läbitungimise testimine (PT):Pinna pragude tuvastamiseks, eriti kasulik välikeevisõmbluste ja pikisuunalise õmbluse ristumiskoha uurimiseks

Ultraheli testimine (TÜ):Paksu{0}}seina toru jaoks (suurem kui 0,5 tolli või sellega võrdne)

Eriline tähelepanu – keevisõmbluse sobitamine:ASTM B514 toru liitmike või äärikute külge keevitamisel veenduge, et täitemetall ja keevitusprotseduur vastaksid konkreetsele kombinatsioonile. Pikisuunalisel keevisõmblusel võib olla veidi erinev tera struktuur ja omadused kui mitteväärismetallil, kuid selle põhjuseks on nõuetekohaselt kvalifitseeritud protseduur.

---

5. K: Millised on naftakeemiaprojektide ASTM B514 UNS N08800 keevitatud toru peamised hankekaalutlused ja tavalised lõksud?

A:ASTM B514 UNS N08800 keevitatud toru hankimine nõuab õmblusteta torudega võrreldes tähelepanu mitmele ainulaadsele aspektile. Nende kaalutluste mõistmine hoiab ära kulukaid vigu ja tagab tarnitud toru vastavuse naftakeemiateenuste nõuetele.

Õige hinde määramine – 800 vs. 800H vs. 800HT:ASTM B514 hõlmab UNS N08800 (standard Incoloy 800). See EI hõlma tavaliselt 800H (N08810) ega 800HT (N08811), kuna need klassid nõuavad kontrollitud süsinikusisaldust ja spetsiifilisi terastruktuuri, mida on keevitatud torudes raske järjepidevalt saavutada. Kui teie rakendus nõuab roomamiskindlust üle 1100 kraadi F (593 kraadi), määrake 800H/800HT jaoks selle asemel õmblusteta ASTM B407 toru. ASTM B514 kasutamine kõrgel temperatuuril{16}}libisemise teenuse jaoks ei ole üldiselt soovitatav.

Kuumtöötluse tingimuste täpsustamine:ASTM B514 nõuab pärast keevitamist lahusega lõõmutamist, kuid spetsiifiline temperatuurivahemik on lai (1800–2100 kraadi F / 982–1149 kraadi). Optimaalse korrosioonikindluse tagamiseks naftakeemiatööstuses määrake lahuse lõõmutamise minimaalne temperatuur 1950 kraadi F (1066 kraadi) ja kiire jahutamine (vesikustutus). See tagab kroomkarbiidide täieliku lahustumise ja maksimaalse elastsuse. See nõue tuleks märkida ostutellimuses.

Keevisõmbluse NDE nõuded – üle ASTM-i miinimumi:ASTM B514 võimaldab tootmiskatsena kas hüdrostaatilist või mittepurustavat elektrilist testimist. Naftakeemiateenuse puhul määrake MÕLEMAD:

Hüdrostaatiline testimine (ASTM B514 järgi)

keevisõmbluse 100% pöörisvoolutest (ASTM E426) VÕI 100% ultrahelitest (ASTM E213)

Kriitiliste rakenduste jaoks määrake pikisuunalise keevisõmbluse 100% radiograafiline uuring (RT) (seda ei nõua ASTM B514, kuid selle saab lisada täiendava nõudena)

Sobivuse{0}}mõõtmete tolerantsid:ASTM B514 mõõtmete tolerantsid on mõnes piirkonnas vähem ranged kui õmblusteta torude spetsifikatsioonid. Rakenduste jaoks, mis nõuavad tihedat paigaldamist-(nt äärikühendused, pesa keevisliitmikud), määrake täiendavad tolerantsid:

Välisläbimõõt: ±0,5% (standard) võib mõne liitmiku jaoks olla liiga lõtv; määrake ±0,010 tolli OD jaoks Väiksem kui 4 tolli või sellega võrdne

Ovaalsus (-välja-ümarusest): määrake äärikühenduste jaoks ette nähtud toru puhul maksimaalselt 1% OD-st

Sirgus: määrake maksimaalselt 0,020 tolli jala kohta (1,7 mm meetri kohta)

Jälgitavuse ja sertifitseerimise nõuded:Naftakeemiarakenduste puhul on täielik jälgitavus hädavajalik. Täpsustage:

Iga toru pikkus peab olema märgistatud soojusnumbri, spetsifikatsiooni, suuruse, seina paksuse ja kontrolltemplitega

Materjali katseprotokollid (MTR-id) peavad sisaldama kuumkeemiat, mehaanilisi omadusi (väärismetall ja põikkeevitus), lamestamiskatse tulemusi, NDE tulemusi ja kuumtöötluse üksikasju (temperatuur, hoidmisaeg, jahutusmeetod).

Kriitilise teenuse puhul nõudke, et MTR sisaldaks kinnitust NACE MR0175 vastavuse kohta (kui teenust on oodata)

Levinud hankelõkse, mida vältida:

Lõks 1:Eeldades, et ASTM B514 keevitatud toru on samaväärne ASTM B407 õmblusteta toruga kõrgel temperatuuril{2}}.Parandus:Kasutage keevitatud toru ainult temperatuuridel alla 1100 kraadi F (593 kraadi) või mitte-libisemisrakendustes.

Lõks 2:Keevisõmbluse NDE nõuete täpsustamata jätmine, vastuvõtutoru on testitud ainult hüdrostaatilise testiga (mis ei pruugi tuvastada peeneid defekte).Parandus:Määrake keevisõmbluse 100% pöörisvoolu või ultraheli testimine.

Lõks 3:Vastuvõetav toru, mille keevisõmbluse tugevdus (rant) on eemaldamata, tekitades korrosiooniprao.Parandus:Täpsustage, et sisemised ja välimised keevisõmblused oleksid lihvitud mitteväärismetalliga.

Lõks 4:Lahuse lõõmutamise temperatuuri MTR-is ei kontrollita, aktsepteeritakse valesti kuumtöödeldud toru.Parandus:Nõuda dokumenteeritud lahuse lõõmutamise temperatuuri vähemalt 1950 kraadi F (1066 kraadi).

Lõks 5:ASTM B514 määramine alla 2-tollise läbimõõdu jaoks, kus õmblusteta torud on hõlpsasti saadaval ja{2}}kuluefektiivsemad väikeste koguste puhul.Parandus:Hinda õmblusteta vs keevitatud läbimõõtu ja kogust; väikese läbimõõdu jaoks (<2 inches) and small quantities (<500 feet), seamless may be more economical.

Soovitatav ASTM B514 UNS N08800 keevitatud toru hanke spetsifikatsiooni kontrollnimekiri: