Kokie yra kritiniai didelio skersmens atkaitintų 800HT vamzdžių suvirinimo reikalavimai?

1. Kl.: Kas yra ASTM B407 Incoloy 800HT didelio skersmens šviesus atkaitintas vamzdis ir kokie jo skiriamieji bruožai?

A:ASTM B407 yra standartinė besiūlių nikelio{1}}geležies-chromo lydinio vamzdžių ir vamzdžių specifikacija. Naudojant didelio skersmens Incoloy 800HT (UNS N08811) su ryškia atkaitinta apdaila, jis yra aukščiausios kokybės produktas, skirtas naudoti aukštoje{6}}temperatūroje.

ASTM B407 didelio skersmens vamzdžio apžvalga:Ši specifikacija apima besiūlius vamzdžius, pagamintus ekstruzijos arba pradūrimo būdu, po to šaltuoju tempimu arba šaltuoju valcavimu. „Didelis skersmuo“ šiame kontekste paprastai reiškia vamzdžius, kurių išorinis skersmuo (OD) yra nuo maždaug 4 colių (102 mm) iki 8–10 colių (203–254 mm), nors pagal specialų užsakymą gali būti ir didesnio skersmens. Besiūlis gamybos procesas yra labai svarbus didelio skersmens vamzdžiams, skirtiems valkšnumui aukštoje-temperatūroje, nes pašalinama bet kokia išilginė suvirinimo siūlė, kuri gali būti gedimo pradžios taškas.

Incoloy 800HT (UNS N08811):Tai pažangiausia „Incoloy 800“ serijos klasė, specialiai sukurta itin aukštai{1}}temperatūrai. Tarp pagrindinių jo savybių yra:

Anglies kiekis:0,06–0,10 % (kontroliuojamas, panašus į 800H)

Aliuminis ir titanas:0,15–0,60 %, paprastai viršutiniame diapazono gale

Tirpalo atkaitinimo temperatūra:Mažiausia 2150 laipsnių F (1177 laipsnių )-daug aukštesnė nei 800 H (2100 laipsnių F)

Grūdų struktūra:Tyčia šiurkštesnis nei 800H (paprastai ASTM Nr.. 3–5), optimizuotas atsparumui valkšnumui

Kritulių stiprinimas:Eksploatacijos metu susidaro Ni₃(Al,Ti) gama{0}}pirminės dalelės

Aukštesnė tirpalo atkaitinimo temperatūra ir optimizuota chemija suteikia 800HT puikų šliaužimo stiprumą, palyginti su 800H, ypač esant aukštesnei nei 1600 laipsnių F (871 laipsnio) temperatūrai.

Kas yra šviesusis atkaitinimas?Šviesus atkaitinimas yra terminis apdorojimas, atliekamas kontroliuojamos atmosferos krosnyje (paprastai naudojant vandenilį, disocijuotą amoniaką arba inertinių dujų mišinį), kuris apsaugo nuo vamzdžio paviršiaus oksidacijos. Skirtingai nuo įprasto atkaitinimo tirpalu (kuris sukuria tamsų, nuskustą paviršių, kurį reikia marinuoti), šviesus atkaitinimas palieka vamzdžio paviršių švarų, blizgantį, -be oksidų-, taigi, „šviesų“.

Pagrindinės šviesaus atkaitinimo savybės:

Atmosfera:Vandenilis arba vandenilio{0}}azoto mišinys, kurio rasos taškas mažesnis nei -40 laipsnių F (-40 laipsnių)

Temperatūra:Mažiausia 2150 laipsnių F (1177 laipsnių) esant 800HT (tas pats kaip įprastas atkaitinimas)

Aušinimas:Greitas aušinimas apsauginėje atmosferoje, kad būtų išvengta oksidacijos

Gautas paviršius:Švarus, metalinis, be oksidų-, paprastai su ryškiai sidabro apdaila

Didelio skersmens vamzdžių pranašumai:Didelio skersmens vamzdžiams (4–10 colių išorinis paviršius) šviesus atkaitinimas turi keletą privalumų:

Nereikia marinuoti:Pašalina cheminio kalkių šalinimo poreikį, kuris gali būti sudėtingas ir brangus didelio skersmens vamzdžiams

Vienodas paviršius:Nuosekli apdaila viduje ir išorėje, būtina šilumos perdavimo programoms

Nėra vandenilio trapumo pavojaus:Skirtingai nuo marinavimo (kuriam naudojama vandenilio fluorido rūgštis), ryškus atkaitinimas neįveda vandenilio

Aukštas atsparumas korozijai:Švarus, pasyvus paviršius eksploatacijos metu tolygiau suformuoja apsauginį oksido sluoksnį

Patikrinimas:Šviesus paviršius leidžia lengviau vizualiai ir dažų skverbtį patikrinti

Ryškaus atkaitinimo apribojimai:

Didesnės išlaidos:Reikalingos specializuotos atmosferos krosnys ir griežtesnė proceso kontrolė

Dydžio apribojimai:Krosnies matmenys riboja maksimalų vamzdžio ilgį ir skersmenį

Paviršiaus švara:Prieš atkaitinimą reikalauja itin švarių vamzdžių paviršių; bet koks aliejaus ar teršalų likutis gali pakeisti spalvą

2. Kl.: Kokie ASTM B407 reikalavimai taikomi didelio skersmens šviesiai atkaitintiems Incoloy 800HT vamzdžiams?

A:ASTM B407 nustato išsamius chemijos, mechaninių savybių, terminio apdorojimo ir bandymų reikalavimus. Šviesiai atkaitintiems vamzdžiams taikomi papildomi paviršiaus kokybės reikalavimai.

Cheminė sudėtis (UNS Nr. 08811):

Kritinė pastaba dėl 800HT:Kombinuotas aliuminio ir titano kiekis turi būti ne mažesnis kaip 0,30 % (dažnai didesnis nei 800H). Tai užtikrina tinkamą kritulių sustiprėjimą dirbant aukštoje -temperatūroje.

Mechaninių savybių reikalavimai:

Šios vertės yra identiškos 800H. Puikios 800HT valkšnumo savybės neatsispindi tempimo savybėse kambario-temperatūros sąlygomis, bet išryškėja atliekant aukštesnės-temperatūros valkšnumo{5}}plyšimo bandymus.

Terminio apdorojimo reikalavimai (kritiniai 800HT šviesiai atkaitintam vamzdžiui):

Šviesaus atkaitinimo temperatūra turi būti nurodyta medžiagos bandymo ataskaitoje (MTR). Be dokumentais patvirtintos minimalios 2150 laipsnių F temperatūros, medžiaga negali būti sertifikuota kaip 800HT, nepaisant chemijos.

Paviršiaus kokybės reikalavimai šviesiai atkaitintam vamzdžiui:

Išvaizda:Šviesus, švarus, metalo sidabro apdaila; nėra matomų oksidų apnašų, spalvos pakitimų ar karščio atspalvio

Paviršiaus defektai:Jokių ratų, įtrūkimų, siūlių ar duobių, kurios galėtų turėti įtakos eksploatacijai

Paviršiaus šiurkštumas:Paprastai 32–64 mikrocolių Ra (0,8–1,6 mikrometro) didelio skersmens vamzdeliams

Patikra:Vizuali apžiūra pagal ASTM B407; Kritinėms reikmėms gali būti nustatytas papildomas dažų įsiskverbimo testas

Didelio skersmens vamzdžių bandymo reikalavimai:

Matmenų leistinos nuokrypos (didelis skersmuo, pagal ASTM B407):

Didelio skersmens šviesiai atkaitintiems vamzdžiams, skirtiems šilumokaičiui arba reformeriui, dažnai nurodomos griežtesnės leistinos nuokrypos (pvz., ±0,010 colio OD).

3. Kl.: Kodėl didelio skersmens šviesiai atkaitintas 800 HT vamzdis yra tinkamas naudoti aukštos-temperatūros naftos chemijos krosnyse?

A:Didelio skersmens Incoloy 800HT šviesiai atkaitintas vamzdis tapo pasirinkta medžiaga svarbiems komponentams garo metano riforminguose, etileno krekingo krosnyse ir vandenilio gamybos įmonėse. Trys specifinės savybės paaiškina jos dominavimą.

Pirma, puikus šliaužimo{0}}plyšimo stiprumas esant ekstremalioms temperatūroms.Garo metano reformatoriaus išleidimo kolektoriai ir perdavimo linijos veikia 1600–1700 laipsnių F (871–927 laipsnių) temperatūroje, o vidinis slėgis yra 300–500 psi (2,1–3,4 MPa). Lanko įtempis kartu su ekstremalia temperatūra sukelia šliaužimo deformaciją. Dėl aukštesnės „Incoloy 800HT“ tirpalo atkaitinimo temperatūros (2150 laipsnių F, palyginti su . 2100 laipsniais F 800H) gaunama stambesnė, stabilesnė grūdelių struktūra (ASTM Nr.. 3–5), kuri yra atspari grūdelių ribos slydimui-pirminiam šliaužimo mechanizmui esant tokioms temperatūroms. Aliuminio ir titano priedai (paprastai po 0,4–0,6 %) eksploatacijos metu sudaro smulkias Ni₃ (Al, Ti) nuosėdas, kurios papildomai sustiprina. 100 000 -val. valkšnumo plyšimo stipris 800HT esant 1650 laipsnių F (899 laipsniams) yra maždaug 3,0–4,0 ksi (21–28 MPa), palyginti su 2,0–2,5 ksi 800H ir 1,0–1,5 ksi bestamo plieno

Antra, šviesus atkaitintas paviršius užtikrina puikų pradinį oksido susidarymą.Ryškiai atkaitintas paviršius yra švarus, be oksidų- ir vienodos chromo-turtingos sudėties. Kai vamzdis pirmą kartą įkaitinamas iki eksploatacinės temperatūros, šis švarus paviršius greitai suformuoja ploną, prilipusią ir nuolatinę chromo oksido (Cr₂O₃) skalę. Priešingai, marinuoti arba mechaniškai nuvalyti paviršiai gali turėti likutinių teršalų arba netolygios paviršiaus cheminės medžiagos, dėl kurių susidaro ne-tolygiai apnašos, gali atsirasti skilimų ar vietinių pažeidimų. Patirtis atliekant reformerų aptarnavimą rodo, kad šviesiai atkaitintų vamzdžių oksidacijos greitis ir mažesnis angliavandenių įsiskverbimas, palyginti su marinuotais to paties lydinio vamzdžiais.

Trečia, proceso dujų srauto vidinio paviršiaus kokybė.Didelio skersmens vamzdžiuose, naudojamuose kaip reformerio išleidimo kolektoriai arba perdavimo linijos, vidinė paviršiaus būklė turi įtakos proceso dujų srautui ir anglies nusėdimui. Ryškiai atkaitintas vidinis paviršius yra lygus (paprastai 32–64 Ra) ir be apnašų, suvirinimo siūlių purslų ar kitų nelygumų. Tai sumažina slėgio kritimą, sumažina anglies kaupimosi vietas ir palengvina periodines kokso šalinimo operacijas. Etileno krekingo krosnies perdavimo linijos šilumokaičiams (TLE) vidinio paviršiaus būklė tiesiogiai veikia šilumos perdavimo efektyvumą ir koksavimo tendenciją.

Taikymo pavyzdys – pirminio keitiklio išleidimo kolektorius:Vandenilio gamyklos reformeris turi aštuonis išleidimo vamzdžius (8 colių OD × 0,500 colio sienelė), jungiančius atskirus reformerio vamzdžius prie bendros kolektoriaus. Eksploatavimo sąlygos: 1650 laipsnių F (899 laipsnių), 450 psi (3,1 MPa), 25 metų projektinis tarnavimo laikas. Didelio skersmens šviesiai atkaitintas 800HT vamzdis nurodytas, nes:

Valkšnumo stiprumas atitinka 25 metų tarnavimo laiką

Šviesus atkaitintas paviršius užtikrina vienodą apsaugą nuo oksidacijos

Besiūlė konstrukcija (ASTM B407) pašalina suvirinimo siūlės riziką

Didelio skersmens (8 colių) galima įsigyti iš kelių malūnų

Lyginamasis našumas esant 1650 laipsnių F (899 laipsnių), 450 psi:

Tipiškos programos:Garo metano riformingo išleidimo kolektoriai, pirminio riformerio perdavimo linijos, etileno krekingo perdavimo linijos šilumokaičiai, vandenilio įrenginių atliekų šilumos katilų vamzdžiai ir aukštos{0}}temperatūros procesų vamzdynai naftos chemijos gamyklose.

4. Kl.: Kokie yra esminiai didelio skersmens šviesiai atkaitintų 800HT vamzdžių suvirinimo reikalavimai?

A:Suvirinant didelio skersmens ryškiai atkaitintus Incoloy 800HT vamzdelius, reikia procedūrų, kurios išsaugo lydinio valkšnumo stiprumą ir kartu išlaiko ryškiai atkaitinto paviršiaus kokybės pranašumus. Ryškus atkaitintas paviršius turi pranašumų, tačiau reikalauja ir specialių atsargumo priemonių.

Šviesaus atkaitinto vamzdžio suvirinimo privalumai:

Švarus paviršius:Nėra nuosėdų, alyvos ar teršalų, galinčių sukelti poringumą arba karštus įtrūkimus

Nuoseklios lanko charakteristikos:Vienoda paviršiaus chemija skatina stabilius suvirinimo lankus

Sumažintas išankstinis suvirinimo{0}}valymas:Reikia mažiau paruošimo, palyginti su marinuotu arba atkaitintu{0}}vamzdžiu

Išankstinis suvirinimo-valymas (vis tiek reikalingas, nepaisant ryškios apdailos):Nors šviesiai atkaitintas paviršius yra švarus, iš anksto{0}}valyti suvirinimo siūlę vis tiek būtina:

Nuvalykite suvirinimo zoną acetonu arba izopropilo alkoholiu, kad pašalintumėte pirštų atspaudus ir parduotuvės dulkes

Naudokite specialų nerūdijančio plieno šepetėlį, kad lengvai nutrintumėte paviršių (pašalinkite bet kokį pasyvų sluoksnį)

Didelio skersmens vamzdžiams išvalykite bent 2 colius iš abiejų suvirinimo jungties pusių

Nenaudotichlorinti tirpikliai (pvz., trichloretilenas)-chloridų likučiai sukelia karštus įtrūkimus

Užpildo metalo pasirinkimas (tas pats kaip ir 800H):

Niekada nenaudokitenerūdijančio plieno užpildai-jie turi mažesnį valkšnumo stiprumą ir skirtingą šiluminį plėtimąsi.

Šilumos įvesties valdymas (kritinis 800HT):„Incoloy 800HT“ stambesnė grūdėtumo struktūra (optimizuota atsparumui valkšnėjimui) yra jautresnė grūdų grubėjimui dėl per didelio šilumos kiekio nei 800H. Tai labai svarbu didelio skersmens vamzdžiams, kurių sienelės dažnai yra sunkesnės.

Maksimali perėjimo temperatūra:200 laipsnių F (93 laipsniai)

Šilumos įvesties diapazonas:20–35 kJ/colis (8–14 kJ/cm) - mažesnis nei 800H

Technika:Tik stringer karoliukai; jokio audimo

For thick walls (>0,5 colio):Naudokite kelis praėjimus su mažu šilumos įvedimu

Išankstinis pašildymas: For large diameter tubes with wall thickness >0,5 colio, pašildykite iki 200–300 laipsnių F (93–149 laipsnių), kad sumažintumėte šiluminį gradientą ir sumažintumėte liekamąjį įtempimą. Neviršykite 300 laipsnių F išankstinio pašildymo, nes tai gali paskatinti grūdų augimą.

Šviesaus atkaitinto paviršiaus apsauga suvirinimo metu:

Apsauga nuo purslų:Vietas, esančias šalia suvirinimo siūlės, užtepkite anti-taškų mišiniu (nikelio-lydinio-saugiu)

Nugaros valymas:Naudokite argono prapūtimą ant vamzdžio ID, kad išvengtumėte vidinės oksidacijos (cukravimo)

Šildomo atspalvio pašalinimas:Po suvirinimo pašalinkite karščio atspalvį nuo ryškiai atkaitinto paviršiaus naudodami:

Nerūdijančio plieno vielinis šepetys (skirtas nikelio lydiniams)

Lengvas šlifavimas smulkiu ratuku (jei reikia)

Vietinis ėsdinimo gelis (svarbinėms reikmėms, kurias reikia visiškai atkurti)

Po{0}}suvirinimo terminio apdorojimo (PWHT):

Paprastai nereikiasienelių storiui, būdingam didelio skersmens vamzdžiams (iki 1 colio / 25 mm)

Norint pasiekti maksimalų valkšnumo stiprumą:Visiškas tirpalo atkaitinimas esant mažiausiai 2150 F (1177 laipsnių) temperatūrai, po kurio greitai atšaldoma-retai praktiška didelio skersmens lauko{3}}suvirinamiesiems mazgams

Žemesnės temperatūros streso mažinimas:Nerekomenduojama; gali sukelti karbido nusodinimą be naudos

Patikrinimo reikalavimai:

Radiografinis tyrimas (RT):100 % suvirinimo siūlių, skirtų slėginiams indams

Dažų įsiskverbimo bandymas (PT):Paviršiaus įtrūkimų aptikimui; šviesus atkaitintas paviršius suteikia puikų kontrastą

Kietumo bandymas:Gali būti nurodyta siekiant patikrinti, ar HAZ nėra per daug grūdų

Kvalifikacijos reikalavimai:Suvirinimo procedūros turi būti kvalifikuotos pagal ASME IX skyrių. Kad būtų galima patikrinti, ar grūdeliai nesutirštėja, nei ASTM Nr. . 2.

5. Kl.: Kokios yra pagrindinės perkant ASTM B407 Incoloy 800HT didelio skersmens šviesiai atkaitintus vamzdžius?

A:Norint įsigyti didelio skersmens ryškiai atkaitintus Incoloy 800HT vamzdelius, reikia atkreipti dėmesį į specifikacijų detales, malūno galimybes, sertifikavimo reikalavimus ir paviršiaus kokybės priimtinumo kriterijus.

Nurodykite tinkamą produkto formą:

ASTM B407- Besiūliai vamzdžiai ir vamzdeliai (paprastai iki 8–10 colių išorė)

Jei skersmuo didesnis nei 10 colių, apsvarstykite ASTM B407 su specialiu malūno susitarimu arba alternatyvias gaminio formas

Aiškiai nurodykite „besiūlis“{0}}suvirintas vamzdis yra taikomas ASTM B514 ir nėra tinkamas aukštos-temperatūrinės valkšnumo paslaugai

Nurodykite ryškiai atkaitintą būseną:

"Vamzdis turi būti atkaitintas tirpalu ir šviesiai atkaitintas."

"Šviesus atkaitinimas turi būti atliekamas kontroliuojamos atmosferos krosnyje (vandenilis arba disocijuotas amoniakas), kai rasos taškas neviršija -40 laipsnių F (-40 laipsnių)."

"Pagamintas paviršius turi būti ryškus, metalinis, be oksidų nuosėdų, spalvos ar karščio atspalvio."

Didelio skersmens matmenų nurodymas:

Malūno galimybių tikrinimas:

Ne visi malūnai gali pagaminti didelio skersmens (6–10 colių) besiūlius 800HT vamzdžius

Prieš pateikdami užsakymą patikrinkite maksimalų OD ir ilgio galimybes

Ryškios atkaitinimo krosnies dydis riboja vamzdžio ilgį (paprastai ne daugiau kaip 40–60 pėdų)

Didelio skersmens šviesiai atkaitinto vamzdžio pristatymo laikas: įprastas 16–24 savaitės

Sertifikavimo reikalavimai (MTR):Medžiagos bandymo ataskaitoje turi būti dokumentuojama:

Paviršiaus kokybės priimtinumo kriterijai (šviesiai atkaitintas):

Dažniausios viešųjų pirkimų klaidos:

1 klaida:Darant prielaidą, kad „šviesiai atkaitintas“ reiškia tą patį, kas „marinuotas ir pasyvintas“.Pataisymas:Šviesiai atkaitintas yra kitokios paviršiaus būklės-valytojas, bet ne chemiškai pasyvintas. Vandeninės korozijos priežiūrai vis tiek gali reikėti ėsdinti.

2 spąstai:Nurodomas didelio skersmens šviesiai atkaitintas vamzdis, nepatikrinus malūno galimybės didelio skersmens IR ryškaus atkaitinimo atveju.Pataisymas:Kai kurios gamyklos gali gaminti didelio skersmens vamzdžius, bet negali jų atkaitinti ryškiai (krosnies dydžio apribojimai). Patikrinkite abu.

3 spąstai:Didelio skersmens vamzdžių tiesumo ir ovalumo tolerancijos nenurodomos.Pataisymas:ASTM B407 to nenurodo; pridėti papildomų reikalavimų.

4 klaida:Priimamas vamzdis su karštu atspalviu arba spalvos pakitimu, darant prielaidą, kad tai priimtina.Pataisymas:Šilumos atspalvis rodo deguonies patekimą atkaitinimo metu; atmesti vamzdelį su matomu spalvos pasikeitimu, nebent būtų specialiai susitarta.

5 klaida:Nurodoma 800HT, bet priimamas MTR, kai tirpalo atkaitinimo temperatūra yra žemesnė nei 2150 laipsnių F.Pataisymas:Reikalinga dokumentuota temperatūra Didesnė arba lygi 2150 laipsnių F; atmesti kitaip.

Rekomenduojamos pirkimo specifikacijos santrauka:

MEDŽIAGA: besiūlis vamzdis pagal ASTM B407 (ASME SB407 kodo darbui), UNS N08811 (Incoloy 800HT). MATMENYS: [OD] coliai × [siena] coliai × [ilgis] pėdos. TERMINIS APDOROJIMAS: šviesiai atkaitintas mažiausiai 2150 laipsnių F (1177 laipsnių) temperatūroje vandenilio atmosferoje (rasos taškas yra mažesnis arba lygus -40 laipsnių F). Grūdelių dydis ASTM Nr.{10}}–5. Greitas aušinimas apsauginėje atmosferoje. PAVIRŠIAUS: šviesus, metalo sidabro apdaila. Jokių apnašų, spalvos pakitimų, karščio atspalvio ar matomų defektų. Paviršiaus šiurkštumas 32–64 mikrocoliai Ra. Ovalumas Mažesnis arba lygus 1% OD. Tiesumas Mažesnis arba lygus 0,030"/ft. BANDYMAS: hidrostatinis testas pagal ASTM B407. 100% ultragarsinis tyrimas pagal ASTM E213. SERTIFIKACIJA: MTR su dokumentuota tirpalo atkaitinimo temperatūra (didesnė arba lygi 2150 laipsnių F), šviesi atkaitinimo atmosfera, mechaninis/cheminis bandymo rezultatai ir visi rezultatai.