1: Kas yra ASTM B725 ir kaip nikelio lydinys UNS N02201 (nikelis 201) atitinka specifinius suvirintų vamzdžių reikalavimus?
ASTM B725 yra standartinė suvirintų nikelio ir nikelio lydinio vamzdžių specifikacija, konkrečiai apimanti gaminį, pagamintą iš plokščios -valcuotos medžiagos (lakšto ar plokštės), suformuotos ir suvirintos išilgai. Taikant UNS N02201, paprastai žinomą kaip nikelis 201, šis standartas reglamentuoja didelio{5}}skersmens, korozijai{6}}atsparių vamzdynų sistemų gamybą. Nikelis 201 yra mažai anglies išskiriantis komerciškai gryno nikelio variantas, kurio didžiausias anglies kiekis yra 0,02 %, todėl jis yra unikalus suvirintų vamzdžių gamybai ir aptarnavimui.
Lydinio savybės puikiai atitinka suvirintų vamzdžių taikymo reikalavimus:
Suvirinamumas ir struktūrinis vientisumas: dėl mažo nikelio 201 anglies kiekio pašalinama grafitizavimosi rizika-trapios anglies nusodinimas ties grūdelių ribomis suvirinant arba dirbant aukštoje{2}}temperatūroje (virš 315 laipsnių / 600 laipsnių F). Taip užtikrinama, kad suvirinimo zona ir karščio paveikta zona (HAZ) išlaiko lankstumą ir atsparumą korozijai, o tai labai svarbu išilginei ASTM B725 vamzdžio siūlei.
Išskirtinis atsparumas korozijai: pasižymi išskirtiniu atsparumu įvairioms atšiaurioms aplinkoms, ypač karštiems, koncentruotiems šarminiams šarmams (pvz., natrio ir kalio hidroksidui), ne-oksiduojančioms druskoms ir daugeliui organinių rūgščių. Dėl to tai yra geriausia medžiaga cheminių procesų vamzdynams, kuriuose nerūdijantis plienas greitai sugestų.
Galimybė gaminti iš plokštės: atkaitinta nikelio 201 plokštė pasižymi puikiu formavimu, todėl ją galima palyginti lengvai valcuoti ir suvirinti į didelio-skersmens vamzdžius, palyginti su kietesniais, mažiau plastiškais lydiniais.
Terminis stabilumas: dėl našumo aukštą -temperatūrą mažinančioje atmosferoje ir atsparumo chlorido įtempiams-koroziniam įtrūkimui (SCC) idealiai tinka naftos chemijos ir naftos perdirbimo procesų vamzdynams.
2: Kaip gaminamas ASTM B725 Nickel 201 vamzdis ir kokiais konkrečiais veiksmais užtikrinamas išilginės suvirinimo siūlės vientisumas?
ASTM B725 nikelio 201 vamzdžio gamyba yra kelių-pakopų, kontroliuojamas procesas, orientuotas į siūlės vientisumą:
Plokštelės paruošimas ir bandymas: procesas prasideda nuo nikelio 201 plokštelės, sertifikuotos pagal ASTM B162. Plokštė yra išbandyta ultragarsu (UT), siekiant užtikrinti, kad joje nėra sluoksniuotų ar intarpų, galinčių pakenkti suvirinimui. Tada jis nuskleistas ir supjaustomas iki reikiamo dydžio (plotis=vamzdžio perimetras, ilgis=vamzdžio sekcijos ilgis).
Šaltasis formavimas: plokštelė formuojama į cilindrinę formą, naudojant plokščių valcavimo mašiną arba U-O presą (iš pradžių į U-formą, paskui į O- formą). Tai šaltas-Nickel 201 darbo procesas.
Suvirinimas – kritinė išilginė siūlė:
Jungties paruošimas: kraštai tiksliai sulygiuoti, paprastai paruošiant vieną -V arba dvigubą-V kampą.
Suvirinimo procesas: pirminė išilginė siūlė suvirinama naudojant povandeninį lankinį suvirinimą (SAW) storasieniams vamzdžiams arba lankinį dujinį volframo suvirinimą (GTAW/TIG), skirtą šaknims ir plonesnėms sienoms. Naudojamas netauriųjų metalų chemiją atitinkantis užpildas (pvz., ENi-1 klasifikacija).
Keli praėjimai: Suvirinimas užbaigiamas keliais vidiniais ir išoriniais praėjimais, kad būtų užtikrintas visiškas įsiskverbimas ir tvirta jungtis.
Po-suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT): tai privalomas ir svarbus veiksmas naudojant nikelio 201 vamzdžius pagal ASTM B725. Visa vamzdžio dalis yra visiškai atkaitinama tirpalu (paprastai kaitinama iki 760–870 laipsnių / 1400–1600 laipsnių F, po to greitai atvėsinama). Tai skirta:
Homogenizuoti suvirinimo metalą ir HAZ mikrostruktūrą.
Pašalinkite visus liekamuosius įtempius dėl formavimo ir suvirinimo.
Ištirpinkite visas antrines fazes ir atkurkite optimalų atsparumą korozijai visame vamzdyje, ypač suvirinimo zonoje.
Galutinis apdorojimas ir bandymas: Vamzdis parenkamas pagal dydį (išplečiamas arba sukalibruojamas apvalumui), supjaustomas iki galutinio ilgio ir atliekamas griežtas ASTM B725 reikalaujamas bandymas.
3: Kokios yra pagrindinės didelio-skersmens ASTM B725 nikelio 201 vamzdžio taikymo sritys ir kodėl tai dažnai yra vienintelis tinkamas pasirinkimas?
ASTM B725 Nickel 201 vamzdis yra skirtas pagrindinėms proceso linijoms, kurių gedimas būtų katastrofiškas tiek saugos, tiek sąnaudų požiūriu. Tai ne bendros paskirties vamzdis,
Kaustinės medžiagos chemijos ir naftos chemijos gamyklose:
Naudojimas: Pirminės koncentruoto (50-73%) natrio hidroksido (kaustinės sodos) perdavimo linijos aukštesnėje temperatūroje.
Loginis pagrindas: Nerūdijantis plienas ir dauguma kitų lydinių šioje aplinkoje kenčia nuo stipraus šarminio įtrūkimo ir didelio korozijos greičio. Nickel 201 yra praktiškai atsparus ir siūlo dešimtmečius patikimas paslaugas.
Organinis cheminis ir riebalų rūgščių apdorojimas:
Naudojimas: reaktoriaus padavimo ir išleidimo linijos, distiliavimo kolonėlės perdavimo linijos.
Loginis pagrindas: Atsparumas redukuojančioms rūgštims ir organiniams tirpikliams, kartu su ne{0}}teršiančiomis savybėmis, kurios išsaugo produkto grynumą.
Aliuminio oksido gamyba (Bayer procesas):
Taikymas: aukštos{0}}temperatūrinės pūdymo ir srutų perdavimo linijos.
Loginis pagrindas: tvarko karštus, šarminius aliuminato tirpalus, kuriuose susilieja dilimas ir korozija. Jo suvirinamumas leidžia statyti dideles sudėtingas vamzdynų sistemas.
Branduolinio kuro perdirbimas:
Taikymas: vamzdynai urano sodrinimo ir kuro strypų gamybos procesams.
Loginis pagrindas: atsparumas korozijai konkrečioje fluoro ir chlorido aplinkoje kartu su mažu šiluminės neutronų sugerties skerspjūviu{0}}.
It becomes the only viable choice when an application requires all of the following: 1) Transport of hot, concentrated caustics or specific aggressive organics, 2) Large diameters (>12 colių), todėl besiūlis vamzdis (ASTM B161) tampa nepaprastai brangus arba neprieinamas, 3) reikalavimas visiškai pašalinti įtempį{3}} ir homogenizuoti naudojant PWHT, o tai būdinga B725 gamybos būdui.
4: Kokias griežtas bandymo ir tikrinimo procedūras ASTM B725 įpareigoja užtikrinti vamzdžių kokybę?
ASTM B725 atlieka daugybę bandymų, ypatingą dėmesį skiriant suvirinimo siūlei.
Neardomasis suvirinimo patikrinimas (NDE):{0}}
Radiografinis tyrimas (RT): turi būti nufotografuota 100 % išilginės siūlės. Tai auksinis standartas, leidžiantis aptikti vidinius tūrinius trūkumus, tokius kaip šlako intarpai, poringumas ar susiliejimo trūkumas per visą siūlės ilgį.
Skysčio prasiskverbimo bandymas (PT) arba magnetinių dalelių bandymas (MT): visas išorinis suvirinimo paviršius ir dažnai vidus (jei pasiekiamas) tikrinamas, ar nėra paviršiaus trūkimo defektų. PT naudojamas nikeliui 201 (ne-magnetiniam).
Slėgio bandymas: kiekvienam vamzdžiui turi būti atliktas hidrostatinis bandymas esant slėgiui, kuris sukelia įtempį sienoje, lygų bent 50 % medžiagos nurodytos minimalios takumo ribos. Tai patvirtina bendrą slėgio vientisumą ir sandarumą{2}.
Mechaniniai bandymai iš bandymo plokštelių:
Skersinio įtempimo bandymas: mėginys, perpjautas per siūlę, turi atitikti minimalius tempimo stiprio reikalavimus.
Vadovaujami-lenkimo testai: reikalingi tiek lenkimo, tiek šaknies lenkimo pavyzdžiai. Suvirintas pavyzdys yra išlenktas per nurodytą įtvaro skersmenį, kad būtų parodytas suvirinimo ir lydymosi zonos lankstumas ir patikimumas. Neleidžiami įtrūkimai, viršijantys nurodytą dydį.
Išlyginimo testas (mažo skersmens): tam tikro dydžio vamzdžiams bandinio žiedas išlyginamas, kad būtų patikrintas plastiškumas.
Sertifikavimas ir atsekamumas: gamintojas turi pateikti medžiagų bandymo ataskaitą (MTR), kuri užtikrina visišką atsekamumą nuo gatavo vamzdžio iki pradinės plokštės įkaitimo. MTR turi patvirtinti cheminę sudėtį (patvirtina, kad UNS N02201 mažai anglies dvideginio), mechaninių bandymų rezultatus, terminio apdorojimo įrašus ir visų NDE rezultatų santrauką.
5: Kokie yra pagrindiniai aspektai projektuojant, suvirinant ir montuojant ASTM B725 nikelio 201 vamzdį?
Tinkama lauko gamyba yra tokia pat svarbi, kaip ir malūno gamyba.
Sistemos dizainas:
Atramos: naudokite plačias, ne{0}}abrazyvines atramas (pvz., PTFE trinkeles), kad išvengtumėte spragų ir plyšių korozijos. Dėl to nikelio šiluminis plėtimasis yra didesnis nei anglinio plieno.
Izoliavimas: Norėdami išvengti galvaninės korozijos, naudokite dielektrinės izoliacijos rinkinius prie atramų ir jungčių prie anglinio plieno konstrukcijų.
Lauko suvirinimas (suvirinimo siūlės):
Procedūros kvalifikacija: Suvirinimo procedūrų specifikacijos (WPS) turi būti kvalifikuotos pagal ASME IX skyrių. Nikelio lydiniams reikia specialių procedūrų.
Švara: svarbiausia. Suvirinimo zonos turi būti nuvalytos nuo visų dažų, alyvos ir teršalų. Naudokite nerūdijančio plieno šepečius, skirtus nikelio lydiniams.
Užpildas Metalas: naudokite atitinkamą užpildą (ERNi-1 TIG). Svarbiausia, nenaudokite vamzdžio išilginio SAW suvirinimo užpildo GTAW suvirinimo siūlėms.
Nugaros valymas: absoliutus reikalavimas. Suvirinimo metu vamzdžio vidus turi būti išvalytas argonu, kad būtų išvengta vidinio šaknies praėjimo oksidacijos (cukravimo), o tai sunaikintų atsparumą korozijai.
Perėjimo temperatūra: griežtai valdykite žemesnę nei 150 laipsnių (300 laipsnių F).
Montavimas ir paleidimas:
Naudojimas: naudokite nailoninius diržus. Apsaugokite poliruotą arba marinuotą apdailą.
Hidrotesto vandens kokybė: naudokite demineralizuotą arba be chloro{0}}vandenį, kad išvengtumėte taškinės korozijos bandymo metu. Po to kruopščiai išdžiovinkite.
Galutinis pasyvavimas: po viso gamybos, visą sistemos vidų reikia chemiškai išvalyti ir pasyvuoti azoto rūgšties tirpalu, kad būtų atkurtas vienodas apsauginis oksido sluoksnis ir pašalinta bet kokia įterpta geležis.
Apibendrinant galima pasakyti, kad ASTM B725 Nickel 201 suvirintas vamzdis yra inžinerinis sprendimas, skirtas agresyviam cheminių medžiagų perkėlimui. Jo vertė slypi lydiniui būdingo atsparumo korozijai, pagamintos suvirinimo siūlės struktūrinio vientisumo ir visiško įtempių -palengvinimo, kurį suteikia PWHT, derinys. Sėkmė priklauso nuo to, ar bus nurodytas tinkamas standartas, patikrintas gamyklos sertifikavimas ir atlikta lauko gamyba naudojant specializuotas technologijas, reikalingas lydiniams, kuriuose yra daug nikelio.
