1: Kas yra suvirinamasis flanšas ir kodėl jis specialiai pasirinktas, o ne kitų tipų jungės, skirtos mažų-angų, didelio-vientisumo vario-nikelio vamzdynų sistemoms?
Lizdinis suvirinimo flanšas yra vamzdžio flanšo tipas, kai vamzdis įkišamas į flanšo stebulės lizdą (įleidžiamas plotas), o po to išilgai{0}}privirinamas išorinis vamzdžio perimetras-su-jungės jungtimi. Šį dizainą reglamentuoja matmenų standartas ASME B16.5 ir vario nikelio kaltinių medžiagų standartai (pvz., ASTM B283).
Tai yra tinkamiausias pasirinkimas mažo-skersmens (paprastai NPS 2 colių ir mažesnio), aukšto-slėgio ir svarbių-varinių-nikelio linijų dėl kelių pagrindinių priežasčių:
Puikus atsparumas nuovargiui: lizdo konstrukcija suteikia būdingą sutvirtinimą ir geresnį išlygiavimą nei srieginė jungtis, todėl jungtis yra atsparesnė vibracijai, šiluminiam ciklui ir lenkimo momentams. Tai labai svarbu laivo vamzdynams, atviroje jūroje esantiems prietaisams ir pulsuojančioms siurblio išleidimo linijoms.
Sriegių plyšių korozijos rizikos pašalinimas: Skirtingai nuo srieginių flanšų, suvirinimo siūlės konstrukcija leidžia išvengti srieginės jungties spiralinio plyšio. Suvirinus vidinę angą galima padaryti lygią (šlifuojant / poliruojant), o tai žymiai sumažina vietinių sustingusių zonų, kurios sukelia didelę plyšių koroziją jūros vandenyje ir chloriduose, riziką.
Didelis nuotėkio vientisumas: mechaninio peties (vamzdžio apačios lizde) ir viso -apskritimo suvirinimo siūlės derinys sukuria tvirtą, sandarų- sandariklį, tinkantį aukščiausioms slėgio klasėms (pvz., 3000, 6000 klasė pagal ASME B16.11 suvirinimo jungiamųjų detalių).
Lengvas lygiavimas ankštose erdvėse: lizdas automatiškai centruoja vamzdį, todėl surinkimas ir suvirinimas uždarose erdvėse (pvz., mašinų skyriuose, modulių slydimose) yra paprastesnis nei suvirinimo -jungės išlyginimas.
Kritinėse Cu-Ni sistemose, kuriose tvarkomas jūros vanduo, hidrazinas ar aukšto{1} slėgio sūrymai, kur patikimumas yra svarbiausias dalykas, suvirinimo flanšas užtikrina optimalų stiprumo, atsparumo korozijai ir sandarinimo vientisumą mažoms linijoms.
2: Kokie yra svarbiausi suvirinimo etapai ir geriausios praktikos pavyzdžiai, norint sujungti varinį{1}}nikelio vamzdį su kištukinio suvirinimo flanšu?
Suvirinant varį{0}}nikeliui reikalinga griežta procedūrų kontrolė, kad būtų išsaugotas jo atsparumas korozijai ir mechaninės savybės. Pagrindiniai žingsniai yra šie:
Pritvirtinti-ir tarpas: ASME B31.3 reikalauja maždaug 1/16 colio (1,6 mm) tarpo tarp vamzdžio galo ir lizdo apačios. Dėl šios spragos negalima-derėtis. Tai leidžia vamzdžiui šiluminiam plėtimuisi suvirinimo metu, neleidžiant pirmajam suvirinimo praėjimui įtrūkti dėl suvaržymo ir užtikrina tinkamą įsiskverbimą į jungties šaknį.
Kruopštus valymas: Visi paviršiai (vamzdžio galo OD, flanšo lizdo ID ir gretimos vietos) turi būti nuvalyti nuo oksidų, riebalų ir teršalų. Naudokite nerūdijančio plieno vielinį šepetį, skirtą tik vario -nikelio lydiniams, kad išvengtumėte geležies užteršimo, dėl kurio gali atsirasti galvaninių duobių. Toliau seka valymas tirpikliu.
Užpildo metalo pasirinkimas: naudokite atitinkamą arba daugiau{0}}atitinkantį užpildą. ERNiCu-7 (Lydinio 400 Monel užpildas) yra įprastas ir puikus pasirinkimas suvirinant 90-10 arba 70-30 Cu-Ni, nes suteikia korozijai atsparų, didelio stiprumo suvirinimo nuosėdą. Arba galima naudoti atitinkamą Cu-Ni užpildymo strypą (pvz., ERCuNi).
Suvirinimo procesas ir technika:
Procesas: Dujinis volframo lankinis suvirinimas (GTAW/TIG) yra beveik išimtinai naudojamas šaknies ir užpildymo takams dėl tikslaus šilumos valdymo.
Šilumos įvestis: naudokite mažą šilumos įvestį{0}}didelį važiavimo greitį, mažą srovės stiprumą ir stringer karoliukų techniką. Per didelis karštis išplečia karščio{2}}paveiktą zoną (HAZ), skatina grūdų augimą ir gali sukelti karštus įtrūkimus.
Perėjimo temperatūra: griežtai reguliuokite iki žemesnės nei 150 laipsnių (300 laipsnių F). Naudokite temperatūros lazdeles arba infraraudonųjų spindulių termometrą. Viršijus tai rizikuojate prarasti teigiamą ankstesnių suvirinimo takų poveikį ir padidinti jautrumą įtrūkimams.
Apsauginės dujos: naudokite didelio -grynumo argoną (arba argono-helio mišinį) su atitinkamomis dujomis, kad apsaugotumėte suvirinimo siūlę, kol ji atvės žemiau oksidacijos temperatūros.
Po-suvirinimo siūlės valymas ir pasyvavimas: po suvirinimo karštis atspalvis (oksidai) ant suvirinimo siūlės ir HAZ turi būti pašalintas švelniu šlifavimu / vieliniu šepečiu, o po to ėsdinant azoto -vandenilio fluorido rūgšties tirpalu. Tai labai svarbu norint atkurti apsauginę paviršiaus oksido plėvelę ir užtikrinti vienodą atsparumą korozijai.
3: Kokios yra unikalios korozijos grėsmės suvirintų lizdų flanšų agregatui atviroje jūroje / jūrinėse jūros vandens sistemose ir kaip jas sumažina konstrukcija ir montavimas?
Jūrų aplinka kelia konkrečius iššūkius, kuriuos turi spręsti suvirinimo siūlių konstrukcija:
1 grėsmė: plyšio korozija suvirinimo šaknyje. Jei vidinė suvirinimo šaknis nėra lygi ir sklandžiai susilieja su pagrindiniu metalu, susidaro mikro-plyšys, kuriame jūros vanduo gali sustingti, nusausinti deguonies ir tapti rūgštus, agresyviai atakuodamas metalą.
Sušvelninimas: svarbiausia yra vidinio gręžinio profiliavimas. Po suvirinimo suvirinimo šaknis reikia kruopščiai nušlifuoti ir nupoliruoti iš vamzdžio vidaus (kur pasiekiama), kad būtų sukurtas lygus, ištisinis kontūras su netauriuoju metalu. Mažiems gręžiniams, kur tai neįmanoma, labai svarbu kruopščiai kontroliuoti pirmąjį suvirinimo eigą, kad būtų sumažintas vidinis sutvirtinimas.
2 grėsmė: galvaninė korozija. Agregatas jungia skirtingus metalus: Cu-Ni flanšą, Cu-Ni vamzdį, suvirinimo metalą (dažnai Monel) ir potencialiai skirtingus varžtus (pvz., nerūdijančio plieno).
Sušvelninimas:
Įsitikinkite, kad suvirinimo užpildas yra elektrochemiškai suderinamas (ERNiCu-7 yra puikus).
Pritvirtindami varžtais prie kitų flanšų medžiagų, naudokite dielektrinės izoliacijos rinkinius (izoliacinius tarpiklius, įvores, poveržles), kad nutrauktumėte elektros kelią ir išvengtumėte greitesnės mažiau taurios medžiagos korozijos.
3 grėsmė: po-nuosėdų (užteršimo) korozija. Biologinis užsiteršimas arba nuosėdų nusėdimas ant horizontalių flanšų paviršių arba sustingusiose kišenėse gali sukurti deguonies koncentracijos ląsteles.
Sušvelninimas: nors Cu-Ni turi būdingų antipuvimo savybių, svarbus yra geras sistemos dizainas, siekiant sumažinti mažo-tėkmės sritis, ir tinkama flanšo padėtis montuojant (išvengiant į viršų nukreiptų lizdų, kurie sulaiko šiukšles).
4 grėsmė: įtempių korozijos įtrūkimai (SCC) HAZ. Likutinis suvirinimo įtempis kartu su specifiniais korozijos veiksniais, tokiais kaip amoniakas, gali sukelti SCC.
Sušvelninimas: mažo šilumos įvedimo procedūra sumažina HAZ dydį ir liekamąjį įtempį. Žinomose amoniako aplinkose gali būti svarstomas kruopštus procedūros įvertinimas ir galimas po-suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT), nors Cu-Ni tai nėra įprasta.
4: Kokie yra kritiniai patikrinimai ir kokybės užtikrinimo patikros, kad būtų galima atlikti vario-nikelio suvirinimo flanšinę jungtį prieš pradedant eksploatuoti?
Griežtas tikrinimo režimas yra būtinas kritinei paslaugai:
Vizuali apžiūra (VT): patikrinkite, ar tinkamai priglunda-su teisingu šaknies tarpu. Suvirinkite-, patikrinkite, ar nėra vizualinių defektų: įtrūkimų, įpjovimų, per didelio išgaubimo / įdubimo ir tinkamo suvirinimo kontūro. Patikrinkite, ar suvirinimo siūlė išvalyta nuo oksidų ir purslų.
Dažų prasiskverbimo bandymas (PT): Tai privalomas suvirinimo siūlės paviršiaus tyrimas. PT atskleis paviršiaus lūžimo defektus, pvz., įtrūkimus, susiliejimo trūkumą arba suvirinimo vainiko ir piršto poringumą. Tai turėtų būti atlikta po-suvirinimo siūlės valymo.
Radiografinis bandymas (RT): svarbiausioms paslaugoms (pvz., angliavandenilių įpurškimui, aukšto slėgio jūros vandeniui) gali būti nurodyta suvirinimo siūlės RT. Nors sudėtinga dėl geometrijos, ji gali atskleisti vidinius defektus, pvz., šaknų poringumą arba šoninių sienelių susiliejimo trūkumą.
Teigiamas medžiagos identifikavimas (PMI): patikrinkite, ar flanšo ir vamzdžio medžiaga yra tinkamos Cu-Ni klasės (C70600 arba C71500), naudodami rankinį XRF analizatorių. Taip išvengiama katastrofiškų medžiagų susimaišymo{4}}.
Hidrostatinio slėgio bandymas: galutinai surinktai sistemai (arba ritei) turi būti atliktas hidrostatinis bandymas pagal kodą (pvz., ASME B31.3), esant 1,5 karto didesniam nei projektinis slėgis. Tai yra didžiausias suvirinimo siūlės vientisumo ir sandarumo{5}}sandarumas.
Vidinės skylės patikrinimas: jei įmanoma (naudodami mažo skersmens boreskopus), patikrinkite vidinį suvirinimo profilį, kad užtikrintumėte sklandų perėjimą be didelių varveklių ar plyšių.
5. Žvelgiant iš gyvavimo ciklo ir techninės priežiūros perspektyvos, kuo skiriasi suvirinimo su junge su sriegiu ar{1}}sriegiu suvirintu flanšu varinės-nikelio sistemos atžvilgiu?
Pasirinkimas turi įtakos įrengimo kainai,{0}}ilgalaikiam patikimumui ir priežiūros strategijai:
prieš srieginį flanšą:
CAPEX: Kištukinio suvirinimo pradinė kaina yra didesnė dėl suvirinimo darbo, kvalifikuotų suvirintojų ir NDE. Srieginės jungtys įdiegiamos greičiau.
OPEX/Patikimumas: čia puikūs suvirinimo siūlai. Srieginės jungtys yra nuolatinės priežiūros elementai, linkę į nuotėkį dėl vibracijos, šiluminių ciklų ir neišvengiamos plyšinės korozijos jūros vandenyje. Juos reikia reguliariai-sukti ir pakeisti sandariklį. Įmontuotas ir patikrintas suvirinimo siūlė iš esmės yra nuolatinė, priežiūros nereikalaujanti-jungtis per visą vamzdynų sistemos eksploatavimo laiką, užtikrinanti nepaprastai aukštą ilgalaikį-patikimumą ir mažesnes gyvavimo ciklo sąnaudas svarbiose srityse.
palyginti su užpakaliniu{1}}suvirinimo flanšu:
CAPEX: mažiems dydžiams (NPS Mažiau arba lygus 2") suvirinimas su lizdu paprastai yra ekonomiškesnis. Tam reikia mažiau suvirinimo (filialinio suvirinimo, palyginti su visiško įsiskverbimo sandūriniu suvirinimu), mažiau kraštų paruošimo ir paprastesnio išlyginimo.
Našumas ir priežiūra: suvirinimo{0}}jungės užtikrina didžiausią vientisumo potencialą, nes suvirinimo siūlė yra visavertė -siskverbimo jungtis, o vidinė anga gali būti visiškai lygi. Jie yra auksinis standartas didesnėms,-daug energijos naudojančioms sistemoms. Tačiau mažų{5}}gręžinių linijų veikimo skirtumas yra minimalus, jei suvirinimas atliekamas teisingai. Kištukinio suvirinimo privalumas yra paprastas montavimas ankštose vietose ir lauko modifikacijose. Techninės priežiūros požiūriu abu laikomi nuolatinėmis jungtimis.
Išvada: vario -nikelio lizdo suvirinimo flanšas yra aukščiausios kokybės pasirinkimas mažo-skersmens, didelio-kritiškumo sistemoms, kur didelės pradinės kokybiško suvirinimo ir patikrinimo sąnaudos pateisinamos nulinio-nuotėkio vientisumo, maksimalaus atsparumo jūros vandens korozijai ir ilgaamžiškumu, nereikalaujančiu priežiūros{{4}. Tai inžinieriaus sprendimas, padedantis pašalinti lėtines patikimumo problemas, susijusias su mažomis-srieginėmis jungtimis jūrinėje aplinkoje.
