1. Kokia yra pagrindinė ASTM B725 standarto, skirto UNS N02201 (nikelio 201) suvirintam vamzdžiui, taikymo sritis ir tikslas ir kuo jis skiriasi nuo vamzdžių standartų, pvz., ASTM B730?
ASTM B725 yra standartinė suvirintų vamzdžių, pagamintų iš nikelio lydinio UNS N02201 (paprastai žinomo kaip Nickel 201), specifikacija. Pagrindinis jo tikslas – reguliuoti vamzdžių, skirtų slėgiui ir korozijai atsparių įrenginių, dažniausiai cheminių procesų, naftos chemijos ir kitose sunkiosios pramonės srityse, gamybą, matmenis, mechanines savybes ir bandymus.
Pagrindinis skirtumas yra sąvokos „vamzdis“ ir „vamzdis“, kaip apibrėžta pramonės konvencijoje, kuri atsispindi atskiruose standartuose:
ASTM B725 (vamzdis):
Naudojimas: pirmiausia skysčiams transportuoti esant slėgiui. Jis skirtas didesnio masto proceso linijoms, perdavimo linijoms ir paskirstymo sistemoms.
Dydžio nustatymas: naudojama vardinio vamzdžio dydžio (NPS) sistema ir tvarkaraščiai (pvz., 10, 40, 80 tvarkaraštis). Ši sistema standartizuoja tam tikros NPS išorinį skersmenį, o grafikas apibrėžia sienelės storį.
Leistini nuokrypiai: matmenų leistinos nuokrypos paprastai yra platesnės nei mechaninių vamzdžių, nes pagrindinis dėmesys skiriamas slėgio vientisumui ir suvirinamumui vamzdžių tinkle.
ASTM B730 (vamzdžiai):
Naudojimas: naudojamas mechaniniams tikslams, šilumokaičio vamzdžiams, prietaisų linijoms ir ten, kur tikslūs matmenys yra svarbūs tinkamumui ir veikimui.
Dydis: naudojamas tikrasis išorinis skersmuo (OD) ir sienelės storis (pvz., 1/2" OD x 0,065" siena).
Leidžiamosios nuokrypos: turi daug griežtesnius matmenų OD, ID ir sienelės storio nuokrypius, kad būtų užtikrintas apdirbimo ir surinkimo nuoseklumas.
Iš esmės „ASTM B725 Pipe“ yra skirtas „vandentiekiui“ pramoniniu mastu, o ASTM B730 Tubing – „komponentams“ ir tiksliam naudojimui. Abi yra pagamintos iš tos pačios aukščiausios kokybės medžiagos (-mažo anglies dioksido nikelio 201) ir yra suvirintos, tačiau yra suprojektuotos ir valdomos skirtingam galutiniam{5}}naudojimui.
2. Kada chemijos perdirbimo įmonėje nurodytumėte ASTM B725 nikelio 201 suvirintą vamzdį, o ne įprastą nerūdijantį plieną, pvz., 316L?
Sprendimą ASTM B725 nikelio 201 suvirintą vamzdį naudoti vietoj ASTM A312 316L nerūdijančio plieno vamzdžio lėmė specifinė korozinė aplinka, ypač kai susiduriama su šarminėmis medžiagomis ir aukšta temperatūra.
Nurodykite nikelį 201 (ASTM B725), kai:
Karštos, koncentruotos kaustinės sodos (natrio hidroksido) tvarkymas: tai yra pagrindinis pritaikymas. Nerūdijantis plienas karštoje kaustikoje sudaro tirpų korozijos produktą, sukeliantį greitą bendrą koroziją ir, dar pavojingiau, kaustinės įtampos korozijos įtrūkimą (SCC). Nikelis 201 yra beveik atsparus šiai atakų formai ir sudaro stabilią apsauginę plėvelę, todėl jis yra pramonės standartas šarminiams garintuvams, perdavimo linijoms ir saugojimo sistemoms.
Atsparus chlorido{0}}sukeltam korozijos įtrūkimui (CISCC): 316L yra labai jautrus įtrūkimams, kai yra chlorido jonų, ypač esant aukštesnei temperatūrai. Nikelio lydiniai, kurių struktūra yra -centruota kubinė (FCC), iš prigimties yra atsparūs chlorido SCC. „Nickel 201“ yra patikimas sprendimas proceso linijoms, kuriose tvarkomi chlorido{5} turinčios srovės, arba pakrantės aplinkoje.
Aukštos{0}}temperatūros aptarnavimas halogeninėje aplinkoje: nikelis 201 išlaiko puikų atsparumą sauso fluoro, bromo ir chloro korozijai aukštesnėje temperatūroje, kur nerūdijantis plienas būtų greitai sunaudojamas.
Kai šiluminis stabilumas yra labai svarbus: labai mažas anglies kiekis UNS N02201 neleidžia karbidams nusodinti grūdelių ribose, kai ilgą laiką veikiama nuo 800 °F iki 1100 °F (427 laipsniai - 593 laipsniai) temperatūroje. Tai apsaugo nuo „įjautrinimo“ ir su tuo susijusio atsparumo korozijai praradimo – problemos, kuri tam tikromis sąlygomis gali turėti įtakos net „L“ klasės nerūdijančiam plienui.
Laikykitės 316 l, kai: aplinkoje yra stipriai oksiduojančių rūgščių (pvz., azoto rūgšties) arba eksploatavimo sąlygos yra švelnios (pvz., neutralūs chloridai žemoje temperatūroje) . 316L išlieka daug ekonomiškesnis- pasirinkimas šioms reikmėms.
3. Kokie yra svarbiausi ASTM B725 vamzdžio gamybos ir po{1}}suvirinimo etapai, kad būtų užtikrintas jo veikimas korozijos metu?
ASTM B725 suvirintų vamzdžių kokybė ir ilgaamžiškumas priklauso nuo kontroliuojamo gamybos proceso, kuriame pagrindinis dėmesys skiriamas suvirinimo siūlės vientisumui-.
1. Formavimas ir suvirinimas:
Procesas prasideda nuo šaltai valcuotos-nikelio 201 juostos arba plokštės, kuri suformuojama į cilindro formą.
Išilginė siūlė sujungiama naudojant automatinį dujinį volframo lankinį suvirinimą (GTAW/TIG) arba plazminį lankinį suvirinimą (PAW). Šie metodai užtikrina švarų, aukštos-kokybės suvirinimą ir tikslią valdymą.
Šiam veiksmui labai svarbu naudoti inertinių dujų (argono arba helio) ekraną tiek suvirinimo jungties išorėje, tiek, svarbiausia, viduje (nugaros valymas). Tai apsaugo nuo oksidacijos ir suvirinimo šaknies užteršimo, o tai sukurtų silpną vietą korozijai.
2. Po-suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT):
Tai pats svarbiausias žingsnis siekiant užtikrinti atsparumą korozijai. Visas vamzdis yra visiškai atkaitinamas tirpalu.
Vamzdis kaitinamas iki temperatūros, paprastai tarp 1600 laipsnių F - 1750 laipsnių F (870 laipsnių - 955 laipsnių), palaikoma, kol visas skerspjūvis tampa vienodas, o tada greitai atšaldomas (dažnai gesinant vandeniu).
PWHT tikslas:
Homogenizavimas: jis ištirpina visas antrines fazes ir homogenizuoja suvirinimo metalo mikrostruktūrą ir šilumos{0}}paveiktą zoną (HAZ), todėl ji chemiškai ir struktūriškai prilygsta netauriajam metalui.
Perkristalizacija: ji suardo liejinę dendritinę suvirinimo siūlės struktūrą, pakeičiant ją smulkia, lygiagrečia grūdėtumo struktūra.
Įtempių mažinimas: pašalina liekamuosius suvirinimo įtempius, kurie yra gyvybiškai svarbūs norint išvengti įtempių korozijos įtrūkimų eksploatacijos metu.
3. Testavimas ir patikra:
Suvirinimo siūlė yra 100 % neardomuoju būdu, paprastai taikant radiografinį (RT) arba ultragarsinį (UT), siekiant užtikrinti, kad joje nėra defektų, pvz., nesusiliejimo, poringumo ar įtrūkimų.
Vamzdžiui taip pat atliekamas hidrostatinis arba pneumatinis bandymas, siekiant patikrinti, ar jis gali išlaikyti slėgį{0}}.
4. Kokie yra praktiniai ir ekonominiai suvirintų vamzdžių (ASTM B725) pranašumai, palyginti su besiūliais vamzdžiais (ASTM B161) naudojant didelio-šarminio perdavimo sistemą?
Didelio-skersmens (pvz., NPS 8 ir naujesnio) kaustinės perdavimo linijose ASTM B725 suvirintas vamzdis turi didelių pranašumų, palyginti su besiūliu analogu (ASTM B161), todėl jis yra dominuojantis pasirinkimas.
1. Ekonominis efektyvumas:
Tai yra pats reikšmingiausias veiksnys. Suvirintas gamybos procesas yra daug efektyvesnis gaminant didelio-skersmens vamzdžius. Jame naudojamas plokščias -valcuotas produktas, kurį pagaminti pigiau nei masyvų kaltinį ir ekstruzinį besiūlių vamzdžių ruošinį. Dėl to galima sutaupyti 30–50 % ar daugiau sąnaudų už suvirintą vamzdį, o tai yra didelė suma projekte su šimtais metrų vamzdynų.
2. Prieinamumas ir pristatymo laikas:
Didelio{0}}skersmens besiūlių vamzdžių gamybai reikia didžiulės specializuotos įrangos ir dažnai tai yra kliūtis. Suvirinti vamzdžiai gali būti gaminami lengviau ir ilgesniais ištisiniais ilgiais, todėl sutrumpėja projekto vykdymo laikas ir mažiau atliekamų suvirinimo siūlių.
3. Puikus ir nuoseklesnis sienos storis:
Besiūliai vamzdžiai dėl gamybos proceso gali nukentėti dėl ekscentriškumo{0}}sienos storio perimetro skirtumo-. Suvirintas vamzdis, suformuotas iš vienodo storio lakšto, pasižymi išskirtine sienelės konsistencija. Tai lemia labiau nuspėjamus slėgio rodiklius ir korozijos pašalpas.
4. Paviršiaus apdaila:
Vidinis suvirinto vamzdžio, pagaminto iš šaltai valcuoto lakšto, paviršius paprastai yra lygesnis nei besiūlio vamzdžio vidinis paviršius, kuris dėl karšto ekstruzijos proceso gali turėti šiurkštesnę „apelsino žievelės“ tekstūrą. Lygesnis paviršius sumažina trinties nuostolius ir yra mažiau linkęs į užsiteršimą ar plyšių koroziją.
Kada pirmenybė teikiama besiūliai (B161)?
Besiūliai vamzdžiai paprastai skirti:
Labai didelio{0}}slėgio taikymas, kai suvirinimo siūlės nebuvimas yra neginčijamas saugos veiksnys.
Maži skersmenys (NPS 2 ir mažesnis), kai sąnaudų skirtumas sumažėja arba pasikeičia.
Programos, kurioms taikomi griežti NDE reikalavimai, kurias lengviau įvykdyti naudojant vienodą{0}}pjūvį.
Daugumai šarminių sistemų tinkamai pagaminto ir termiškai{0}}apdoroto ASTM B725 suvirinto vamzdžio našumas yra visiškai tinkamas ir yra racionaliausias ekonominis pasirinkimas.
5. Kuo ASTM B725 Nickel 201 vamzdžio veikimas aukštoje temperatūroje{3}} skiriasi nuo standartinio Nickel 200 ir kodėl tai labai svarbu?
Skirtumas tarp nikelio 200 (UNS N02200) ir nikelio 201 (UNS N02201) yra subtilaus sudėties, tačiau turi didelį poveikį veikimui aukštoje temperatūroje, be to, jis aiškiai pripažįstamas ASTM B725 standarte.
Esminis skirtumas: anglies kiekis
Nikelis 200 (UNS N02200): anglies kiekis ~0,08-0,15%.
Nikelis 201 (UNS N02201): anglies kiekis maks. ~0,02 %.
Aukštos{0}}temperatūros reiškinys: grafifikacija
Esant temperatūrai nuo 800 °F iki 1100 °F (427–593 °F), anglis kietame nikelio tirpale turi tendenciją nusodinti. Nickel 200, kuriame yra didesnis anglies kiekis, ši anglis nusėda kaip laisvas grafitas prie grūdelių ribų.
Grafitizacijos pasekmės:
Trapumas: ištisinis grafito tinklas ties grūdelių ribomis veikia kaip perforacija, smarkiai sumažindamas medžiagos lankstumą ir atsparumą smūgiams. Metalas gali tapti trapus ir linkęs įtrūkti mechaninio ar terminio smūgio metu.
Atsparumo korozijai praradimas: Grafitinis sluoksnis ties grūdelių ribomis yra labai jautrus korozijai, todėl susidaro greitas įsiskverbimo kelias.
Kodėl „Nickel 201“ (ASTM B725) yra pranašesnis už aukštą temperatūrą:
Griežtai apribodamas anglies kiekį iki 0,02 %, nikelis 201 drastiškai sumažina grafitui suformuoti reikalingos anglies kiekį. Tai užkerta kelią arba bent jau labai sulėtina trapumo procesą.
Taikymo kritiškumas:
Dėl to ASTM B725 nikelio 201 vamzdis yra privalomas pasirinkimas:
Kaustiniai garintuvai: kur temperatūra gali lengvai viršyti grafitizacijos diapazoną.
Aukštos{0}}temperatūros halogeno arba fluoro dujų linijos.
Bet kuri proceso linija, kurioje vamzdis nuolat veiks 800 laipsnių F - 1100 laipsnių F diapazone.
Naudojant standartinį nikelį 200 šiose srityse laipsniškas, nenuspėjamas mechaninio vientisumo ir atsparumo korozijai praradimas, o tai gali sukelti katastrofišką gedimą. Todėl mažo-anglies kiekio UNS N02201 klasės nurodymas yra esminis projektinis sprendimas siekiant patikimumo aukštoje-temperatūroje.
