1. Kl.: Kokie yra pagrindiniai skirtumai tarp suvirintų ir besiūlių nikelio 200 vamzdžių ir kokie veiksniai turi įtakos suvirintų vamzdžių parinkimui pramonėje?
A:Pagrindinis skirtumas tarp suvirintų ir besiūlių Nickel 200 vamzdžių yra gamybos procese, kuris turi įtakos matmenų prieinamumui, sąnaudų struktūrai ir tam tikroms eksploatacinėms charakteristikoms.
Besiūlis nikelio 200 vamzdisgaminamas išspaudžiant arba ištraukiant vientisą ruošinį ant įtvaro, kad būtų suformuotas tuščiaviduris vamzdis be jokios išilginės siūlės. Dėl šio proceso gaunama vienalytė struktūra su vienodu grūdelių dydžiu ir be suvirinimo linijos. Besiūliai vamzdžiai pirmenybę teikia kritiniam slėgiui-sunaudotoms programoms, aukštos-temperatūroms ir aplinkoms, kur dėl suvirinimo siūlės-net tinkamai pagamintos-atsiranda vietinė korozija arba mechaninis silpnumas.
Suvirintas Nikelio 200 vamzdisgaminamas formuojant plokščią nikelio 200 juostelę arba lakštą į cilindro formą ir išilgai suvirinant siūlę. Dažniausiai naudojami suvirinimo būdai:
Suvirinimas volframo inertinėmis dujomis (TIG) (GTAW):Pirmenybė teikiama aukštos-kokybės autogeninėms arba užpildo{1}}suvirinimo siūlėms su puikia paviršiaus apdaila
Plazminis lankinis suvirinimas (PAW):Naudojamas didesniam gamybos greičiui su giliu įsiskverbimu
Lazerinis suvirinimas:Naudojama tiksliam darbui su siauromis{0}}šilumos paveiktomis zonomis
Suvirintų vamzdžių pasirinkimą paprastai lemia:
Sąnaudų efektyvumas:Suvirintas vamzdis paprastai siūlo mažesnes pradines medžiagų sąnaudas nei besiūlių ekvivalentų, ypač didesnio skersmens (paprastai didesnis nei 6 coliai / 150 mm), kai besiūliai vis brangsta arba nebepasiekiami.
Matmenų prieinamumas:Suvirinti vamzdžiai gali būti didesnio skersmens (iki 24 colių ar daugiau) nei besiūliai vamzdžiai, kuriuos riboja ruošinio dydis ir ekstruzijos galimybės
Vidutinės aptarnavimo sąlygos:Tais atvejais, kai slėgis, temperatūra ir korozijos stiprumas yra vidutiniuose diapazonuose, suvirintas vamzdis užtikrina tinkamą veikimą mažesnėmis sąnaudomis
Tačiau suvirintas vamzdis priklauso nuo siūlės suvirinimo kokybės. Suvirinimo zona gali turėti skirtingą grūdėtumo struktūrą, įjautrinimo potencialą ir liekamuosius įtempius, kurie gali turėti įtakos atsparumui korozijai. Naudojant Nickel 200 suvirintus vamzdžius, būtina atlikti tinkamas suvirinimo procedūras, metalo užpildo parinkimą ir apdorojimą po-suvirinimo, kad siūlė veiktų taip pat, kaip ir netauriojo metalo.
2. Kl.: Kokie yra pagrindiniai gamybos ir kokybės kontrolės reikalavimai, keliami suvirintam Nikeliu 200 vamzdžiui, ypač dėl suvirinimo siūlės vientisumo ir po-suvirinimo terminio apdorojimo?
A:Gaminant nikelio 200 suvirintus vamzdžius, būtina griežta gamybos kontrolė, siekiant užtikrinti, kad išilginė suvirinimo siūlė atitiktų tokį patį atsparumą korozijai, mechaninį stiprumą ir patikimumą, kaip ir pagrindinis metalas. Šie kritiniai aspektai lemia kokybę:
Juostos paruošimas:Pradinė medžiaga -Nikelio 200 lakštas arba juostelė- turi būti atidžiai patikrinta, ar nėra paviršiaus defektų, intarpų ir matmenų nuoseklumo. Briaunos paprastai yra frezuojamos arba nukirptos, kad būtų švarūs kvadratiniai kraštai, kad suvirintų jungčių tvirtinimas būtų nuoseklus. Paviršiaus švara yra svarbiausia; bet kokios likusios alyvos, tepalai ar oksidai gali užteršti suvirinimo baseiną ir sukelti poringumą arba trapumą.
Suvirinimo proceso valdymas:Išilginė siūlė paprastai suvirinama naudojantautogeninis dujinis lankinis suvirinimas volframu (GTAW)-be metalo užpildo-plonesniems sienelių storiams (iki maždaug 3–4 mm). Sunkesnėms sienoms, užpildas metalasNickel 61 (UNS N9961), atitinkantis netauriųjų metalų sudėtį, pridedama. Pagrindiniai proceso parametrai yra šie:
Šilumos tiekimo valdymas:Tiksliai pavyko pasiekti visišką prasiskverbimą be per didelio karščio{0}}paveiktos zonos (HAZ) augimo
Apsauginės dujos:Aukšto -grynumo argonas arba helis su užpakaliniais skydais ir atraminėmis dujomis, kad būtų išvengta suvirinimo šaknies oksidacijos
Suvirinimo greitis:Optimizuotas, kad būtų išlaikyta vienoda karoliuko geometrija ir sumažintas liekamasis įtempis
Suvirinimo terminis apdorojimas po-(PWHT):Po suvirinimo nikeliu 200 suvirintas vamzdis paprastai patiria aatkaitinimas nuo stresogydymas 595–705 laipsnių (1100–1300 laipsnių F). Šis gydymas skirtas keliems tikslams:
Pašalina liekamuosius įtempius, atsirandančius formuojant ir suvirinant
Atkuria plastiškumą suvirinimo zonoje ir HAZ
Sumažina įtempių korozijos įtrūkimų riziką eksploatacijos metu
Suvirintam vamzdžiui PWHT yra būtina siekiant užtikrinti, kad siūlė netaptų tinkama vieta korozijai ar mechaniniams gedimams
Neardomasis tyrimas (NDE):Nikelio 200 suvirintų vamzdžių kokybės užtikrinimas paprastai apima:
100 % rentgeno tyrimas (RT)išilginės suvirinimo siūlės, kad būtų galima nustatyti poringumą, susiliejimo trūkumą ar inkliuzus
Skysčio prasiskverbimo bandymas (PT)suvirinimo paviršiaus, kad būtų atskleisti paviršiaus{0}}trūkimo defektai
Sūkurinės srovės bandymas (ECT)vamzdeliams aptikti lokalizuotus trūkumus
Hidrostatinis bandymaskiekvieno vamzdžio ilgio, kad būtų patikrintas slėgio vientisumas
Šaltasis apdirbimas ir dydžio nustatymas:Po suvirinimo ir terminio apdorojimo vamzdis paprastai yra šaltai tempiamas arba šaltai valcuojamas, kad būtų pasiekti tikslūs matmenų nuokrypiai. Šis šaltas darbas taip pat pagerina grūdų struktūrą ir pagerina mechanines savybes. Galutinis atkaitinimas atkuria medžiagos minkštą, elastingą būklę, būdingą Nickel 200.
Šių gamybos kontrolės priemonių derinys užtikrina, kad tinkamai pagamintas nikelio 200 suvirintas vamzdis atitiktų ASTM B161, B162 arba B675 reikalavimus ir gali būti pritaikytas įvairiems korozinių paslaugų teikimams.
3. Kl.: Kokioje korozinėje aplinkoje yra tinkamas suvirintas Nikelis 200 vamzdis ir kokių atsargumo priemonių reikia imtis, kad suvirinimo siūlė netaptų pirmenybine atakos vieta?
A:Nickel 200 suvirintas vamzdis yra tinkamas toms pačioms korozinėms aplinkoms kaip ir besiūlis Nickel 200, jei suvirinimo siūlė yra tinkamai pagaminta, termiškai apdorota ir patikrinta. Pagrindinės paslaugų aplinkos apima:
Šarminiai šarmai (natrio, kalio, kalcio hidroksidai):Nickel 200 pasižymi išskirtiniu atsparumu šarminiams tirpalams visose koncentracijose ir temperatūroje iki maždaug 315 laipsnių (600 laipsnių F). Tinkamai pašalinus įtempį, suvirinimo siūlė pasižymi panašiu atsparumu korozijai. Tačiau netinkamai suvirintos siūlės su liekamaisiais įtempiais arba įjautrintomis mikrostruktūromis gali tapti įtempių korozijos įtrūkimų pradžios vietomis.Atsargumo priemonės:Atkaitinimas po-suvirinimo įtempių mažinimo 595–705 laipsnių kampu yra privalomas suvirintam vamzdžiui, kai naudojamas aukštesnės-temperatūros šarminis atkaitinimas.
Redukuojančios rūgštys (praskiestos sieros, druskos, fosforo rūgštys):Be deguonies{0}}mažinanti aplinka, Nickel 200 užtikrina gerą atsparumą. Suvirinimo zona, jei suvirinimo metu yra užteršta, gali pagreitėti dėl galvaninio poveikio tarp suvirinimo metalo ir netauriojo metalo.Atsargumo priemonės:Griežta švara gamybos metu{0}}įskaitant tam skirtų įrankių naudojimą ir kruopštų riebalų šalinimą{1}}apsaugo nuo užteršimo. Tinkamo užpildo metalo (nikelio 61) naudojimas užtikrina elektrocheminį suderinamumą.
Sausi halogenai (chloras, fluoras):Nickel 200 tinka sausam chlorui ir fluorui naudoti aukštesnėje temperatūroje. Suvirinimo siūlėje neturi būti poringumo, kuris galėtų sulaikyti drėgmę, nes drėgmės patekimas sukeltų druskos rūgšties susidarymą ir greitą ataką.Atsargumo priemonės:100 % radiografinis suvirinimo siūlės patikrinimas paprastai nurodomas siekiant patikrinti, ar nėra poringumo ir nesusiliejimo.
Maisto perdirbimo ir farmacijos pritaikymas:Nikelis 200 naudojamas maisto tvarkymo ir farmacijos įrangoje, kur būtinas produkto grynumas. Šiuose suvirintuose vamzdžiuose dažnai būna vidinė suvirinimo siūlėnuplaunamas arba elektropoliruotaspašalinti įtrūkimus, kuriuose galėtų kauptis bakterijos ar produkto likučiai.Atsargumo priemonės:Vidinės suvirinimo apdailos ir paviršiaus šiurkštumo (Ra) specifikacijos yra labai svarbios norint išlaikyti valomumą.
Vandenilio fluorido rūgštis (HF):Nikelis 200 turi ribotą atsparumą vandenilio fluorido rūgščiai. Naudojant HF paslaugą, paprastai pirmenybė teikiama 400 lydiniui (Monel). Jei naudojamas nikelio 200 suvirintas vamzdis, suvirinimo siūlė -su pakitusia mikrostruktūra- gali būti pažeista.Atsargumo priemonės:Aukšto dažnio paslaugai paprastai rekomenduojama naudoti besiūlius vamzdžius, o ne suvirintą konstrukciją, todėl reikėtų apsvarstyti alternatyvius lydinius.
Visais atvejais suvirinimo siūlės vientisumas yra kritinis veiksnys. Suvirintus nikelio 200 vamzdžius reikėtų įsigyti tik iš gamintojų, turinčių dokumentais patvirtintas kokybės sistemas, patikrintas suvirinimo procedūras ir griežtas NDE programas, kad būtų užtikrintas siūlės patikimumas.
4. Kl.: Kokie yra Nikelio 200 suvirintų vamzdžių pranašumai ir apribojimai, palyginti su besiūlėmis alternatyvomis, atsižvelgiant į kainą, prieinamumą ir našumą, skirtą kaustinės priežiūros reikmėms?
A:Renkantis suvirintus ir besiūlius Nickel 200 vamzdžius, reikia{1}}atsižvelgti į kainą, prieinamumą ir veikimo charakteristikas. Šių veiksnių supratimas leidžia pagrįstai pasirinkti medžiagas konkrečioms reikmėms.
Išlaidų pranašumai:Paprastai siūlomi suvirinti nikelio 200 vamzdžiai15–30 % mažesnės pradinės medžiagų sąnaudospalyginti su besiūliais ekvivalentais, ypač didesnio nei 150 mm (6 colių) skersmens. Šis išlaidų skirtumas atsiranda dėl:
Mažesnio gamybos sudėtingumo-formavimo ir suvirinimo juostelės reikalauja mažiau kapitalo- nei kietų ruošinių ekstruzija ar sukamasis pradurimas
Didesnė medžiagų išeiga{0}}apdorojant juosteles susidaro mažiau laužo nei ruošiniai
Didesnio skersmens besiūlių
Prieinamumas:Suvirintas vamzdis yra įvairesnis skersmens ir sienelių storio diapazonas nei besiūlis. Nors besiūliai nikelio 200 vamzdžiai paprastai yra iki maždaug 300 mm (12 colių) vardinio skersmens, suvirinti vamzdžiai gali būti didesni nei 600 mm (24 coliai). Didelio-skersmens kaustinės medžiagos perdavimo linijoms, garintuvų korpusams ir rezervuarų jungtims suvirinti vamzdžiai dažnai yra vienintelė praktiška galimybė.
Našumo aspektai:Suvirintų vamzdžių našumas, palyginti su besiūliais, priklauso nuo aptarnavimo aplinkos ir suvirinimo siūlės kokybės.
| faktorius | Besiūlis vamzdis | Suvirintas vamzdis |
|---|---|---|
| Vienodumas | Homogeninė struktūra; nėra suvirinimo siūlės | Suvirinimo siūlė su aiškia mikrostruktūra ir liekamaisiais įtempiais |
| Atsparumas korozijai | Uniforma per vamzdį | Tinkamai termiškai apdorota suvirinimo siūlė užtikrina lygiavertį atsparumą; netinkamai apdorotos siūlės gali būti pirmenybinės atakos vietos |
| Slėgio įvertinimas | Didesni leistini įtempiai pagal ASME kodą besiūliai konstrukcijai | Priklausomai nuo suvirinimo jungties efektyvumo koeficiento, suvirintų konstrukcijų leistini įtempiai gali būti sumažinti |
| High-temperature service (>315 laipsnių) | Tinka; pageidautina besiūliai | Galima naudoti suvirintus vamzdžius, tačiau reikia griežtos PWHT; vientisas, dažnai naudojamas kritinėms programoms aukštoje{0}}temperatūroje |
| Ciklinis aptarnavimas / nuovargis | Aukščiausias atsparumas nuovargiui | Suvirinimo siūlė gali būti nuovargio pradžios vieta esant ciklinei apkrovai |
Taikymo instrukcijos:Kritinėms aukštos -temperatūros šarminėms paslaugoms-, pvz., garintuvo vamzdžiams chloro-šarmų koncentratoriuose-, paprastai nurodomas besiūlis vamzdis, nes nėra suvirinimo siūlės ir užtikrinamos vienodos savybės. Žemesnės-temperatūros kaustinės medžiagos perdavimo linijoms, didelio-skersmens antgaliams ir bendram cheminiam apdorojimui, kai slėgis ir temperatūra yra vidutinio sunkumo, suvirintas vamzdis yra ekonomiškai efektyvi alternatyva, kurios našumas yra priimtinas, kai jis tinkamai pagamintas.
5. Kl.: Kokie yra svarbiausi ASTM standartai, papildomi reikalavimai ir dokumentai, susiję su nikelio 200 suvirintų vamzdžių slėgiu ir korozijos požiūriu pirkimo ir specifikacijų požiūriu?
A:Norint įsigyti nikelio 200 suvirintą vamzdį, reikia tiksliai apibrėžti taikomus ASTM standartus, suvirinimo reikalavimus, atlikti neardomąjį tyrimą ir dokumentus, kad būtų užtikrintas medžiagos tinkamumas numatytai paslaugai.
Pagrindinės ASTM specifikacijos:Pagrindinės Nikelio 200 suvirintų vamzdžių specifikacijos priklauso nuo gamybos būdo ir numatomo naudojimo:
| Specifikacija | Taikymo sritis |
|---|---|
| ASTM B161 | Besiūlis vamzdis (netaikomas suvirintam) |
| ASTM B162 | Plokštė, lakštas ir juostelė{0}}pradinė medžiaga suvirintam vamzdžiui |
| ASTM B675 | Suvirintas nikelio vamzdis (konkrečiai skirtas išilgai suvirintam vamzdžiui bendram korozijos naudojimui) |
| ASTM B725 | Suvirintas nikelio vamzdis, skirtas naudoti aukštoje{0}}temperatūroje |
| ASTM B730 | Suvirintas nikelio vamzdis kondensatoriams ir šilumokaičiams |
Daugeliui bendrų korozinių paslaugų programų,ASTM B675yra pagrindinė nikelio 200 suvirintų vamzdžių specifikacija.
Esminiai pirkimo reikalavimai:Norėdami teikti spaudimo{0}}sudėtingą ir korozinę paslaugą, pirkėjai turėtų nurodyti:
1. Suvirinimo procedūros specifikacija (WPS):Gamintojas turi pateikti dokumentais patvirtintą WPS, kvalifikuotą pagal ASME IX skyrių, įskaitant:
Suvirinimo procesas (paprastai GTAW)
Užpildo metalo tipas ir klasifikacija (Nickel 61, UNS N9961)
Šilumos įvesties diapazono ir tarpinės temperatūros valdikliai
Apsauginių dujų sudėtis ir srautai
2. Po-suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT):PWHT paprastai yra privalomas suvirintam vamzdžiui korozijos metu. Nurodykite:
Streso mažinimo atkaitinimas 595–705 laipsnių (1100–1300 laipsnių F)
Atmosferos kontrolė, apsauganti nuo oksidacijos
Aušinimo greičio specifikacijos
3. Neardomasis tyrimas (NDE):Nurodykite:
100 % rentgeno tyrimas (RT)išilginės suvirinimo siūlės pagal ASME V skyrių
Skysčio prasiskverbimo bandymas (PT)suvirinimo siūlės paviršiaus
Hidrostatinis bandymaskiekvieno vamzdžio ilgio
4. Cheminė sudėtis ir mechaninės savybės:
Anglis Mažiau arba lygi 0,15 % (nikelis 200) -, jei tikimasi aukštesnės-temperatūros, viršijančios 315 laipsnių, vietoj to apsvarstykite galimybę nurodyti nikelį 201 (Mažiau arba lygu 0,02 % C).
Tempiamasis stipris Didesnis arba lygus 345 MPa (50 ksi)
Takumo stipris Didesnis arba lygus 103 MPa (15 ksi)
Pailgėjimas Didesnis arba lygus 40 % per 50 mm
5. Paviršiaus apdaila ir vidinė suvirinimo būklė:Proceso programoms, kuriose švara yra labai svarbi:
Nurodykite vidinę suvirinimo siūlęžemės skalavimasarbaelektropoliruotas
Paviršiaus šiurkštumo (Ra) reikalavimai (pvz., mažesnis nei 0,5 µm arba lygus farmaciniams tikslams)
Marinuoti ir pasyvuoti paviršiai suvirinimo nuosėdoms ir oksidams pašalinti
Dokumentacija:Sertifikatuose turėtų būti:
EN 10204 tipas 3.1(gamintojo patikros sertifikatas) standartinėms reikmėms
EN 10204 Tipas 3.2(nepriklausomas trečiosios{0}}šalies patikrinimas), skirtas svarbiems slėginiams indams arba PED programoms
Medžiagų bandymų ataskaitos (MTR)su šilumos skaičiais, lydalo chemija, mechaninėmis savybėmis ir NDE rezultatais
Teigiamas medžiagos identifikavimas (PMI)įrašai, patvirtinantys kiekvieno vamzdžio ilgio nikelio kiekį
Suvirinimo žemėlapisdokumentuojant kiekvienos išilginės siūlės vietą ir patikrinimo rezultatus
Apribojimai:Pirkėjai turėtų žinoti, kad suvirinti vamzdžiai gali būti nepriimtini tam tikrais atvejais:
ASME I skyrius (galios katilai) dažnai reikalauja vientisos konstrukcijos tam tikroms paslaugoms
Kai kurios cheminių procesų specifikacijos draudžia suvirintus vamzdžius, kai reikia atlikti kritinę aukštos{0}temperatūros kaustinę funkciją
Branduolinės programos paprastai reikalauja vientisos{0}}saugumo vamzdynų konstrukcijos
Nurodydami šiuos reikalavimus, pirkėjai gali užtikrinti, kad suvirintas Nikelis 200 vamzdis atitiktų griežtus cheminio apdorojimo, šarminio apdorojimo ir kitų korozinių paslaugų reikalavimus, optimizuojant išlaidas ir prieinamumą didesnio skersmens reikalavimams.
