1. Heiðarleiki suðusaums: Er suðusaumur á Hastelloy C soðnu pípu jafn áreiðanlegur og móðurmálmurinn í háum-sjóvökvanotkun, eða verður hann valinn staður fyrir tæringu?
Sp.: Við erum að hanna sjókælikerfi fyrir LNG verksmiðju. Við erum að íhuga Hastelloy C-276 soðið rör til að draga úr kostnaði samanborið við óaðfinnanlega. Hins vegar höfum við áhyggjur af suðusaumnum. Í heitu sjóumhverfi (40 gráður - 50 gráður), mun suðusvæðið tærast hraðar en restin af pípunni?
A: Þetta er algengasta áhyggjuefnið varðandi soðnar CRA (tæringarþolið málmblöndur) rör. Stutta svarið er: Með réttri framleiðslu og vali á fyllingarmálm getur suðusaumurinn í Hastelloy C-276 skilað sér jafnt og, eða stundum jafnvel betur, en móðurmálmurinn í sjónotkun.
Hér er málmvinnsluröksemdin:
Lausnaglöðu ástandið: Hágæða Hastelloy C-276 soðið pípa er venjulega afhent í lausnarglæðu ástandi eftir suðu. Pípan er hituð í um það bil 1121 gráðu (2050 gráður F) og hratt slökkt. Þessi hitameðferð þjónar tveimur mikilvægum tilgangi:
Það leysir upp alla skaðlega aukafasa eða karbíð sem kunna að hafa fallið út í hita-áhrifasvæðinu (HAZ) við suðu.
Það útilokar leifar álags frá mótunar- og suðuferlinu.
Í þessu ástandi er soðið saumurinn málmfræðilega einsleitur með grunnmálmnum.
Filler Metal Over-Passun: Suðusaumurinn er ekki bara grunnmálmur sem er endurbræddur. Það er útfelldur fyllingarmálmur, venjulega ERNiCrMo-4 eða ERNiCrMo-10. Þessir fyllimálmar eru oft málmblöndur til að vera örlítið „ríkari“ í mólýbdeni eða wolfram en grunnpípan til að gera grein fyrir aðskilnaði við storknun. Í sjó, þar sem sprungutæring er helsta ógnin, gefur þetta mikla mólýbdeninnihald í suðuútfellingunni oft sauminnbetristaðbundið tæringarþol en grunnmálmur.
Raunverulega ógnin: Járnmengun: Mesta hættan fyrir Hastelloy soðnu rör í sjó er ekki suðan sjálf, heldureftir-suðumengun. Ef kolefnisstálmalarusl eða járnagnir festast á suðuyfirborðið ryðga þær í sjó. Þetta ryð skapar sprungu og eyðir súrefninu, sem veldur gryfju í annars óvirka Hastelloy. Strangt eftir-súrsunar- og aðgerðaleysi er nauðsynlegt til að fjarlægja járnmengun áður en pípan fer í notkun.
Niðurstaða: Í lausnarglæðu ástandi er suðusaumurinn ekki veikleiki. Þú nærð einsleitri örbyggingu sem er fullkomlega ónæm fyrir klóríðárás sem er dæmigerð fyrir sjó.
2. Framleiðslumunur: Hver er mikilvægi munurinn á myndunartækni á milli þess að framleiða soðið pípa í 316L ryðfríu stáli á móti Hastelloy C-276?
Sp.: Rúpumyllan okkar keyrir venjulega 300-röð ryðfríu stáli. Við erum með samning um að framleiða 8" Schedule 40 soðið rör í Hastelloy C-276. Getum við notað sömu rúlluverkfæri og suðufæribreytur, eða þurfum við algjöra breytingu á uppsetningu?
Svar: Ef reynt er að keyra Hastelloy C-276 á myllu sem er sett upp fyrir 316L án teljandi leiðréttinga mun það líklega leiða til skelfilegrar verkfærabilunar eða hræðilegra suðugæða. Hastelloy C-276 er „vinnuherðandi“ nikkelblendi og hegðar sér allt öðruvísi en austenítískt ryðfrítt stál.
Hér eru mikilvægi munurinn:
Verkfærisþrýstingur og fjöðrun-til baka:
316L: Hefur lægri flæðistyrk og er sveigjanlegri. Það myndast auðveldlega við miðlungs þrýsting.
Hastelloy C-276: Hefur hærri uppskeruþol og marktækt meiri vinnuherðingu. Hann er „sterkari“ og stífari.
Aðgerða sem krafist er: Þú þarft að auka þrýstinginn á niðurbrotsrúllunum og uggaleiðunum. Hins vegar, vegna þess að efnið fjaðrar meira aftur, getur þú ekki einfaldlega mylt það erfiðara. Endurkvarða verður rúllueyðin til að taka tillit til mismunandi gorma-bakeiginleika til að ná réttu sporöskju- og kantástandi fyrir suðu.
Galling (The Sticking Point): Nikkel málmblöndur hafa tilhneigingu til að galla (heldast) við verkfærastál. 316L er hægt að keyra með venjulegum verkfærastálrúllum með góðri smurningu. Hastelloy C-276, undir þrýstingi, mun örsuða við rúllurnar, skora yfirborð pípunnar og skemma verkfærin.
Aðgerða krafist: Þú gætir þurft rúllur með meiri hörku (eða húðaðar rúllur) og verulega árásargjarnari, klór-laus smurolíukerfi.
Suðuhraði og hitainntak:
316L: Hefur lægri hitaleiðni og hærri rafviðnám.
Hastelloy C-276: Hefur jafnvel lægri hitaleiðni en 316L. Þetta þýðir að hitaþykkni við suðubrúnina.
Aðgerða krafist: Þú verður að minnka suðuhraðann eða stilla aflgjafann. Bráðna suðulaugin er líka „segari“ (hefur meiri seigju) en ryðfríu stáli. Ef þú keyrir á 316L hraða er hætta á að-bráðni í gegnum eða ósamræmi perlumyndunar.
Oxun: Oxíðin sem myndast á Hastelloy (rík af nikkel og mólýbdeni) eru harðari og þrautseigari en krómoxíð á ryðfríu stáli. Trefilverkfærið þitt (til að fjarlægja auðkennisperlur) slitna hraðar og gæti þurft karbíð- eða keramikodda.
3. Samræmi við ASME kóða: Er hægt að nota Hastelloy C soðið pípa fyrir beina byggingu þrýstihylkja samkvæmt ASME kafla VIII, deild 1, og hvaða samnýtingarstuðull er notaður?
Sp.: Við erum að búa til þrýstihylki fyrir mjög ætandi efnaferli. Til að spara pening viljum við nota Hastelloy C-276 soðið rör fyrir skel og stúta í stað rúlluplötu og suðusauma. Leyfir ASME kóðinn þetta og hvernig er styrkurinn lækkaður?
A: Já, ASME ketils- og þrýstihylkjakóði (kafli VIII, deild 1) leyfir notkun á soðnu röri fyrir smíði þrýstihylkja. Hins vegar setja reglurnar sérstakar hönnunarreglur varðandi gæði og skoðun suðusaumsins.
Hér er hvernig það á við um Hastelloy C-276:
Efnislýsing: Pípan verður að vera framleidd samkvæmt ASTM staðli sem er samþykktur af ASME. Fyrir Hastelloy C-276 soðið pípa er þetta venjulega ASTM B619 (Soðið rör) eða B775 (almennar kröfur um soðið nikkelblendirör).
Samnýtingarþáttur (E): Þetta er mikilvægi þátturinn fyrir hönnunarútreikninga þína. Leyfilegt álagsgildi efnisins er margfaldað með þessum þætti til að ákvarða styrk soðnu saumans.
E-þáttur=0.85: Þetta á við ef rörið er framleitt með óaðfinnanlegum gæðastöðlum? Nei. Nánar tiltekið, fyrir soðið rör sem notað er í skipasmíði þar sem suðusaumurinn er tekinn með röntgenmyndum (röntgenmyndatöku að fullu) til að fullnægja reglunum, er hægt að nota samnýtingarstuðul upp á 1,0. Hins vegar, ef suðu er ekki röntgenmyndatöku, lækkar stuðullinn.
Stuðull E=0.85: Þetta er venjulega notað fyrir soðið pípa sem hefur verið lausnarglæðing en aðeins bletta-skoðuð (eða ekki skoðuð) með röntgenmyndatöku.
Lengd vs. circumferential: Kóðanum er sama umlangsumskilvirkni sauma. Ummálssaumarnir sem þú soðir í versluninni þinni eru meðhöndlaðir sérstaklega út frá þínum eigin suðuaðferðum.
Togstyrksrýrnun: Ólíkt sumum plastefnum er togstyrkur grunnmálms soðnu pípunnar (eins og skráð er í ASME kafla II, hluta D) sá sami og óaðfinnanlegur pípa, að því tilskildu að hún uppfylli efna- og togkröfur. „Lækkunin“ er meðhöndluð alfarið af samnýtingarstuðlinum sem er notaður við leyfilegt álag.
Hagnýt ráð fyrir skipasmiðir:
Ef þú ert að nota pípuna sem skellag, verður þú að tryggja að lengdarsuðusaumurinn sé í hæsta gæðaflokki. Tilgreindu 100% röntgenmyndatöku af lengdarsaumi pípuframleiðandans til að krefjast hærri álagsgilda í hönnun þinni. Ef þú meðhöndlar það sem "óaðfinnanlegt" jafngildi með röntgenmyndatöku, hámarkar þú skilvirkni veggþykktar.
4. Súrþjónusta (NACE): Uppfyllir suðu í Hastelloy C soðnu röri hörkukröfur fyrir NACE MR0175/ISO 15156 fyrir súrolíu- og gasþjónustu?
Sp.: Við viljum nota Hastelloy C-276 soðið rör fyrir niðurdælingarlínu í holu á sviði með hátt H2S og klóríð. NACE MR0175 takmarkar hörku til að koma í veg fyrir súlfíðspennusprungur (SSC). Gerir suðuferlið sauminn of harðan, sem gerir hann vanhæfan fyrir súr þjónustu?
A: Hastelloy C-276 er eitt af fyrirgefnustu efnum varðandi samræmi við NACE MR0175, en suðusaumurinn þarfnast skoðunar. Góðu fréttirnar eru þær að C-276 er beinlínis skráð sem ásættanlegt efni fyrir súr þjónustu og soðið rör er almennt ásættanlegt.
Hér er sérstök sundurliðun varðandi suðuna:
NACE hörkumörk: Fyrir kolefnisstál og lágar málmblöndur, setur NACE MR0175 strangt hörkuþak upp á 22 HRC (Hardness Rockwell C). Fyrir nikkel-málmblöndur eins og C-276 er staðallinn annar. Það einblínir meira á ástand efnisins (lausn glæðað) og að forðast kaldvinnslu. Hins vegar er hámarks hörku 35 HRC oft nefnd sem leiðbeiningar fyrir kalt unnar svæði til að forðast sprungur.
Hörku suðusaumsins: Í rétt framleiddu Hastelloy C-276 soðnu pípu (með GTAW eða plasmasuðu með samsvarandi fylliefni) hefur suðuútfellingin venjulega hörku á bilinu 15 til 25 HRC. Þetta er vel innan viðsættanlegs marks fyrir súr þjónustu. Hitaáhrifasvæðið (HAZ) er yfirleitt enn mýkra.
Raunveruleg áhætta: Köld vinna: Svæðin sem gætu farið yfir viðunandi hörku eru ekki suðuna sjálfir, heldur „kalt unnu“ svæðin sem liggja að suðunni eðahitaáhrifasvæðief suðuið var rangt (of heitt, of hægt). Hins vegar endurstillir síðasta lausnarglæðingarskref verksmiðjunnar eftir suðu málmvinnslubygginguna. Það endurkristallar alla kalda vinnu sem myndast og öll hörð svæði frá suðu, færir alla pípuna-suðuna og grunninn- aftur í einsleitt, mjúkt, sveigjanlegt ástand.
Hæfniskröfur: Til að uppfylla kröfur að fullu, ætti pípuframleiðandinn að leggja fram skjöl um að varan uppfylli NACE kröfurnar, venjulega studdar af tæringarprófum á milli korna (ASTM G28) og hörkumælingar yfir suðuna.
Niðurstaða: Hastelloy C-276 soðið pípa, sem er með lausn, er í fullu samræmi við NACE MR0175 fyrir súr þjónustu. Suðusaumurinn, eftir rétta hitameðferð, veldur ekki SSC áhættu.
5. Efnahagsleg rök: Hvenær er fjárhagslegt skynsamlegt að tilgreina soðið Hastelloy C pípa yfir óaðfinnanlega útgáfuna fyrir stækkun efnaverksmiðju?
Sp.: Ég er verkefnisstjóri stækkunar efnaverksmiðju. Okkur vantar 6.000 fet af 10" Hastelloy C pípu. Hinn óaðfinnanlegi valkostur er að brjóta kostnaðarhámarkið. Hverjar eru-málin ef ég skipti yfir í soðið rör? Er ég að fórna öryggi eða langlífi bara til að spara peninga?
A: Valið á milli óaðfinnanlegrar og soðnu Hastelloy C pípu er klassísk ákvörðun í verkfræðihagfræði. Þú ert ekki endilega að fórna öryggi eða langlífi ef þú tekur upplýsta ákvörðun. Hér er ramminn til að ákveða:
Þegar soðið rör vinnur ("Sweet Spot"):
Stórt þvermál, löng hlaup: Í stærðum yfir 6" NPS verður óaðfinnanlegur pípa veldishraða dýrari og erfiðara að fá. Götunarferlið fyrir stóra -þvermál óaðfinnanlegt nikkelblendi hefur lága ávöxtun, sem eykur kostnað. Soðið pípa er myndað úr plötu, sem er auðveldara að framleiða. Fyrir 10" sauma línuna þína gæti verið 0-4" suðulaus pípa.
Ó-mikilvæg þjónusta: Ef pípan er að meðhöndla efnaflutning í magni þar sem þrýstingurinn er í meðallagi og tæringin er almenn (jafnvæg), er suðusaumurinn ekki ábyrgur. Tæringarhlunnindin sem þú byggir inn í veggþykktina verndar alla rörið, þar með talið suðuna.
Framboð (afgreiðslutími): Óaðfinnanlegur Hastelloy pípa í stórum þvermál hefur oft lengri afgreiðslutíma vegna þess að myllur reka það í sérstökum herferðum. Oft er hægt að búa til soðið pípa hraðar úr plötulager, sem gerir verkefnið þitt hraðar á netinu.
Þegar óaðfinnanlegur er ekki-viðræðuhæft:
Hringrásarþreyta eða titringur: Ef línan er háð miklum titringi (td tengd við þjöppur) eða miklar þrýstihreyfingar, er óaðfinnanlegur. Skortur á lengdarsaum fjarlægir hugsanlegan upphafsstað fyrir þreytusprungur.
Mjög hár þrýstingur: Í þykkum-veggáætlunum (td áætlun 160 eða XXS), er áreiðanleiki óaðfinnanlegs svikins efnis oft tilgreindur yfir mótaða-og-soðnu plötubyggingu.
Mikilvæg öryggissvæði: Í pípuhlutum sem liggja beint við þrýstihylki eða innan við 10 fet frá háþrýstingssnúningsbúnaði, kveða sumir fyrirtækjastaðlar á um óaðfinnanlegur að útiloka allar breytur.
Dómurinn fyrir verkefnið þitt:
Fyrir 6.000 fet af 10" pípu í almennu efnaflutningshlutverki, er soðið pípa efnahagslega skynsamlegt val. Gakktu úr skugga um að þú tilgreinir að pípurinn sé útbúinn í lausnarglögðu ástandi og að suðusaumurinn hafi staðist vatnsstöðupróf og ekki-eyðandi skoðun (eins og Eddy Current eða UT tæringarþol). óaðfinnanlegur fyrir 99% af efnaferlum. Kostnaðarsparnaðurinn er raunverulegur og skerðir ekki heilleika verksmiðjunnar.
