1. Hver er grundvallarmunurinn á framleiðslustöðlum á óaðfinnanlegum og soðnum Hastelloy B-2 pípum og hvers vegna myndi verkfræðingur velja soðið fram yfir óaðfinnanlega?
Valið á milli soðinna og óaðfinnanlegra Hastelloy B-2 rör kemur oft niður á hagkvæmni, framboði á stærð og sérstökum umsóknarkröfum. Það er mikilvægt að skilja framleiðslumuninn samkvæmt ASTM stöðlum.
Framleiðsluaðgreining:
Óaðfinnanlegur (ASTM B622): Framleitt með því að pressa fast efni og gata það til að búa til hola skel, síðan snúningsrúllu og teikningu. Þetta ferli er takmarkað af stærð og útpressunarmöguleikum, sem gerir óaðfinnanlegar pípur með stórum þvermáli, þunnt -vegg, veldisvísis dýrara og erfiðara að fá þær.
Soðið (ASTM B619): Byrjar á flatri-valsðri Hastelloy B-2 plötu eða plötu (framleitt samkvæmt ASTM B333). Þetta flata efni er mótað í pípulaga lögun í gegnum röð af keflum (myndandi) og síðan lengdarsoðið með því að nota sjálfgengt ferli (venjulega Gas Tungsten Arc Welding - GTAW/TIG) án fyllimálms. Suðusaumurinn er síðan valfrjáls kaldunninn og hitameðhöndlaður.
Af hverju að velja soðið?
Sveigjanleiki í stærð: Fyrir pípur með stórum þvermál (td > NPS 6 eða DN 150) er soðin smíði oft eini efnahagslega hagkvæmi kosturinn. Óaðfinnanlegur pípur í stórum þvermáli krefjast gríðarlegra hleifa og mikils smíðabúnaðar, sem eykur kostnað veldisvísis.
Lengd Framboð: Hægt er að framleiða soðin rör í lengri samfelldum lengdum en óaðfinnanlegum, sem er hagkvæmt til að draga úr vettvangssuðu í löngum leiðslum.
Einsleitni veggþykktar: Valsplata hefur tilhneigingu til að hafa samkvæmari veggþykktarstýringu samanborið við flókið gataferli sem notað er fyrir óaðfinnanlegar rör, sérstaklega í stærri stærðum.
Kostnaður: Við stærri þvermál er soðið pípa verulega ódýrara en óaðfinnanlegt vegna þess að það notar mikið-magn plötuframleiðslu.
Fyrirvarinn:
Verkfræðingur verður að samþykkja tilvist lengdarsuðusaums. Þessi saumur táknar málmvinnsluósamfellu. Ef suðufæribreytur voru rangar, eða ef eftir-hitameðferð eftir suðu (PWHT) er ófullnægjandi, gæti suðu orðið veiki punkturinn fyrir tæringu. Þess vegna, þó að soðið pípa sé ásættanlegt fyrir mörg vinnsluforrit, getur mikilvæg þjónusta sem felur í sér mikinn þrýsting eða hringrásarþreytu samt krafist óaðfinnanlegrar smíði.
2. Hvaða sérstakar suðuáskoranir tengjast Hastelloy B-2 og hvernig draga framleiðendur úr hættu á „hnífalínuárás“ í soðnum rörsaumum?
Hastelloy B-2 býður upp á einstök suðuáskoranir sem, ef rangt er stjórnað, getur leitt til skelfilegra í-þjónustubilun. Aðaláhættan er millikorna tæring eða sprunga í hitaáhrifasvæðinu (HAZ), oft kallað „hnífalínuárás“ vegna þess að það virðist sem skarpur, hreinn skurður við hlið suðunnar.
Málmvinnsluvandamálið:
Eins og fjallað er um í háræðarörinu er B-2 viðkvæmt fyrir útfellingu millimálmfasa (sérstaklega fasa-Ni4Mo eða Ni3Mo) þegar það verður fyrir hitastigi á bilinu 1200 gráður F til 1600 gráður F (650 gráður til 870 gráður). Við suðu nær grunnmálmurinn sem liggur við suðulaugina (HAZ) náttúrulega þessum hitastigi. Ef kólnunarhraði er of hægur, falla þessir brothættu, mólýbdenríku-fasar út við kornmörkin. Þetta „næmir“ efnið, eyðir kornamörkum tæringarþolinna þátta og gerir þá næm fyrir hraðri árás til að draga úr sýrum.
Mótvægisaðferðir:
Lágt hitainntak: Framleiðendur nota strangar suðuaðferðir (WPS) sem tilgreina lágan straumstyrk og háan ferðahraða til að lágmarka heildarhitainntak.
Milligangshitastjórnun: Fyrir fjöl-suðu á þykkari veggjum verður að halda hitastigi pípunnar á milli leiða lágt (oft undir 200 gráðum F eða 93 gráður) til að koma í veg fyrir að uppsafnaður hiti haldist á næmingarsviðinu.
Lausnarglæðing (PWHT): Áreiðanlegasta aðferðin til að endurheimta tæringarþol er að láta alla soðnu rörspóluna fara í fulla lausnarglæðingu (venjulega 2050 gráður F / 1120 gráður) fylgt eftir með hraðri slökkvun (vatnsslökkvun). Þetta leysir upp alla útfellda fasa og setur karbíð og millimálmefni aftur í fasta lausn. Hins vegar er þetta ekki alltaf mögulegt fyrir stórar-samsetningar.
Efnisuppfærsla: Vegna þessara erfiðleika hafa margar nútímaforskriftir færst yfir í Hastelloy B-3. B-3 var sérstaklega hannað til að hafa mun hægari hreyfihvörf fyrir fasaúrkomu, sem veitir breiðari "framleiðsluglugga" og meira umburðarlyndi fyrir suðuhitanum.
3. Í hvaða iðnaðarnotkun er soðið Hastelloy B-2 pípa ómissandi, þrátt fyrir að ryðfrítt stál sé til staðar?
Soðið Hastelloy B-2 pípa er valið efni í umhverfi sem felur í sér „afoxandi“ sýrur, sérstaklega saltsýru (HCl) við hvaða styrk og hitastig sem er. Ryðfrítt stál (300 röð) og jafnvel tvíhliða málmblöndur bregðast hratt við þessar aðstæður vegna almennrar tæringar eða gryfju.
Lykil iðnaðarforrit:
Saltsýruframleiðsla og meðhöndlun:
Aðferð: Við myndun HCl með því að brenna vetni í klór, eða við endurheimt notaðs HCl (td í stálsýringu), er sýran oft við hærra hitastig. B-2 er eitt af fáum viðskiptavænum efnum sem þolir heitt HCl gas og fljótandi fasa.
Notkun: Soðin rör með stórum þvermál eru notuð til að flytja sýruna frá gleypiefnum til geymslu og fyrir reactor súlur.
Lyfja- og landbúnaðarefnafræðileg milliefnasmíði:
Aðferð: Margar lífrænar nýmyndunarleiðir (eins og Friedel-Crafts asýleringar) nota álklóríð (AlCl₃) eða sterkar steinefnasýrur sem hvata. Þetta skapar mjög skert skilyrði.
Notkun: Reactor úttaksrör, eimingarsúlur og flutningslínur úr soðnu B-2 pípu tryggja hreinleika vöru með því að forðast málmmengun frá tærandi rörum.
Meðhöndlun efnaúrgangs:
Aðferð: Úrgangsstraumar frá efnaverksmiðjum innihalda oft blöndu af brennisteinssýru og klóríðum. Þó ryðfrítt stál gæti séð um brennisteinssýruna eina, veldur viðbót klóríðs hröðum gryfju.
Notkun: Soðið pípukerfi neðanjarðar eða ofan- sem flytja hættulegan úrgang til meðhöndlunarstöðva treysta á alhliða tæringarþol B-2 til að draga úr efni til að koma í veg fyrir leka.
Petrochemical Alkylation Units:
Aðferð: Sumar alkýleringareiningar nota flúorsýru (HF) sem hvata. Þó að sérstakar einkunnir séu til fyrir HF, er B-2 notað í ákveðnum hlutum sem meðhöndla minnkandi aukaafurðir.
Í þessum tilvikum er ákvörðunin ekki um hvort nota eigi B-2 á móti ryðfríu stáli; það er B-2 á móti framandi, málmlausum fóðrum (eins og PTFE). Þó að fóðruð pípa sé valkostur, býður B-2 upp á hærri þrýstingsstig, betri hitaleiðni og útilokar hættu á gegndræpi eða fóðurhruni.
4. Hvaða eftir-suðumeðferðir eru nauðsynlegar til að endurheimta tæringarþol soðnu Hastelloy B-2 pípunnar og hvernig hefur fjarvera þessara meðferða áhrif á endingartíma?
Fyrir soðið Hastelloy B-2 pípa hentar ástandið „sem-soðið“ almennt ekki fyrir alvarlega efnaþjónustu. Lögboðin meðferð eftir suðu fer eftir umsókninni, en gullstaðallinn er Full Solution Annealing.
Skyldu meðferðir:
Hreinsun í fullri lausn (meðhöndlun á fullu geislandi ofni):
Aðferð: Allt pípan eða tilbúna spólan er hituð í 2050 gráður F - 2150 gráður F (1120 gráður - 1175 gráður). Við þetta hitastig leysast allir skaðlegir millimálmfasar (fasi, μμ fasi) og karbíð aftur upp í föstu lausn nikkels og mólýbdens.
Slökkun: Rörið verður síðan að vera hratt kælt (vatnsslökkva eða hröð gaskæling) til að "frysta" einsleita uppbygginguna og koma í veg fyrir að fasarnir falli aftur út þegar hún kólnar í gegnum mikilvæga 1600 gráðu F-1200 gráðu F svið.
Af hverju það er skylda: Án þessa er HAZ suðunnar áfram "næmt."
Vatnsstöðuprófun og súrsun/dreifing:
Þó að það tengist ekki málmvinnsluuppbyggingu beint, eftir framleiðslu, verður pípan að vera vatnsstöðuprófuð (samkvæmt ASTM B619) til að sannreyna vélrænni heilleika. Eftir framleiðslu er súrsunarmeðferð (sýruhreinsun) oft notuð til að fjarlægja hitalitinn/oxíðhúðina af suðusvæðinu og endurheimta tæringarþol yfirborðsins.
Afleiðingar fjarveru:
Ef soðið B-2 pípa er tekið í notkun án lausnarglæðingar, sérstaklega í heitri HCl þjónustu, eru afleiðingarnar skjótar og alvarlegar:
Hröð ívilnandi suðutæring: Suðusaumurinn sjálfur kann að virðast heill, en HAZ (nokkra millimetra í burtu) mun helst tærast. Þetta skapar djúpa gróp eftir endilöngu pípunni.
Í gegnum-veggsprungur: Álagið frá framleiðslu ásamt veiktum kornamörkum getur leitt til þess að tæringarsprungur (SCC) hefjist í HAZ.
Þjónustulíf: Í stað hönnunarlífs upp á 10-20 ár gæti óglaðað soðið B-2 pípa í ætandi umhverfi bilað á nokkrum vikum eða mánuðum.
5. Hvernig ætti að skoða soðið Hastelloy B-2 pípa til að tryggja suðuheilleika og hvaða viðmiðunarviðmiðanir eru venjulega notaðar?
Skoðun á soðnu Hastelloy B-2 pípu er strangari en á venjulegu ryðfríu stáli vegna næmis efnisins fyrir suðugöllum og mikilvægrar þjónustu þess. Skoðunarfyrirkomulagið felur venjulega í sér bæði Non-Destructive Examination (NDE) og eyðileggjandi vélrænni prófun á suðuaðferðum.
Helstu skoðunaraðferðir:
Sjónræn skoðun (VT): 100% af suðusaumnum er skoðaður sjónrænt með tilliti til yfirborðsgalla eins og sprungna, skorts á samruna, undirskurðar eða of mikillar styrkingar. Suðuliturinn (hitablær) er einnig metinn; mikil oxun (dökkblár eða svartur) gefur til kynna lélega gasvörn og hugsanlega mengun suðunnar.
Röntgenpróf (RT): Fyrir mikilvægar notkunarþættir er allur lengd suðusaumsins röntgenmyndaður í samræmi við ASME ketils- og þrýstihylkiskóða, kafla V. Þetta greinir innri rúmmálsgalla eins og grop, gjallinnihald (ef fylliefni var notað, þó að sjálfssuðu forðast gjall) og skort á gegnumgangi.
Penetrant Testing (PT): Þar sem B-2 er ekki-járn er ekki hægt að prófa segulmagnaðir agna. Vökvaprófun er notuð á suðuhettuna og rótina (ef aðgengileg) til að sýna yfirborðsbrotandi sprungur eða göt.
Hringstraumsprófun (ET): Fyrir soðnar rör með minni þvermál er hægt að nota hvirfilstraum sem háhraða, sjálfvirka aðferð til að greina bæði yfirborðs- og neðanjarðarósamfellur eftir allri lengdinni.
Samþykkisviðmið:
Viðmiðin eru venjulega skilgreind af viðeigandi kóða (td ASME B31.3 fyrir vinnslurör) eða forskrift viðskiptavinarins.
Sprungur: Sérhver línuleg vísbending sem einkennist sem sprunga er aldrei ásættanleg.
Skortur á skarpskyggni/samruni: Almennt ekki ásættanlegt.
Grop: Venjulega takmörkuð við hundraðshluta af suðuþykktinni (td engin einstök hola sem fer yfir 10% af veggþykkt eða 1/16").
Undirskurður: Venjulega takmörkuð við dýpt sem er 10% af veggþykkt eða 1/32", hvort sem er minna, þar sem það virkar sem álagsstækkun.
Málsmeðferðarhæfi:
Áður en framleiðslusuðu hefst verður suðuaðferðarforskrift (WPS) að vera hæft af málsmeðferðarhæfisskrá (PQR). Þetta felur í sér suðuprófunarmiða, sem síðan eru settir undir:
Togpróf: Til að tryggja að styrkur standist kröfur um grunnmálm.
Leiðbeygjupróf: Til að sanna sveigjanleika og traust suðu.
Macroetch Examination: Til að skoða suðusnið og skarpskyggni.
Tæringarprófun (ASTM G28 Aðferð A): Þetta er mikilvægt fyrir B-2. Prófunarmiðinn er útsettur fyrir sjóðandi brennisteinssýru/járnsúlfatlausn. Tæringarhraði verður að vera innan viðunandi marka (venjulega < 0,5 mm/ári) til að sanna að suðu og HAZ hafi ekki verið næm í suðuferlinu.
