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Qu'est-ce que la fissuration caustique dans le pipeline de vapeur ?

19 avril 2021/0 Commentaires/dans Actualités /par WLDSTEEL

La fissuration caustique, également connue sous le nom de fragilisation caustique, est la fissuration des métaux dans les solutions alcalines due à l'action combinée de la contrainte de traction et des milieux corrosifs, c'est un type de fissuration par corrosion sous tension. La cause de la fissuration des chaudières à pression se produit principalement dans les parties où la vapeur est évaporée et condensée de manière répétée ou en contact avec la soude caustique, qui peuvent être des équipements en acier au carbone, en acier faiblement allié, en acier ferritique et en acier inoxydable austénitique. Les accidents d'explosion dus à la fissuration se produisent souvent dans les chaudières, mais la concentration de Na+ peut également se produire dans les autoclaves, les systèmes de récupération de la chaleur résiduelle et les évaporateurs d'Al2O3 des entreprises d'aluminium électrolytique dans les usines chimiques de chlore et de soude, les papeteries et les industries de l'énergie nucléaire.

Lorsque la concentration d'hydroxyde de sodium est supérieure à 5%, les pipelines de vapeur en acier au carbone et en acier faiblement allié sont presque susceptibles de produire des fissures caustiques, la corrosion sous contrainte alcaline se produit généralement à plus de 50~80℃, en particulier près du point d'ébullition de la zone de haute température, concentration alcaline de 40% ~ 50%. Selon la théorie, lorsque la fraction de masse de NaOH local est supérieure à 10%, le film d'oxyde protecteur du métal sera dissous, et le métal de la matrice réagira avec l'alcali plus loin pour former des oxydes magnétiques corrosifs lâches et poreux, et la solution aqueuse est alcaline. Tant que 10~20mg-L-1 NaOH est contenu dans l'eau de la chaudière ou de l'échangeur de chaleur, l'évaporation locale répétée peut conduire à la concentration d'alcali sous le sédiment ou dans les fissures, provoquant une corrosion alcaline locale.

Les facteurs affectant la sensibilité du craquage caustique

La fissuration caustique se produit facilement dans les parties concentrées d'un liquide contenant de l'alcali avec une contrainte résiduelle élevée, comme les pièces des joints de soudure, ce type de fissuration par corrosion sous tension se développe généralement de manière intergranulaire et les fractures sont remplies d'oxydes.

Les fissures fragiles alcalines dans l'acier au carbone conduite de vapeur apparaissent sous la forme de fines fissures intergranulaires avec des oxydes. Plusieurs facteurs principaux déterminent la fragilité de l'alcali : la concentration d'alcali, la température du métal et la contrainte de traction. Les expériences montrent que certaines fissures caustiques se produisent en quelques jours, tandis que la plupart se produisent après une exposition de plus d'un an. L'augmentation de la concentration d'alcali et de la température peut améliorer le taux de fissuration.

Moyen

La fissuration caustique est la corrosion qui se produit à des températures élevées dans la lessive concentrée. Lorsque la fraction massique de NaOH est inférieure à 5%, il n'y a pas de fissuration caustique. Cette lessive concentrée peut être le milieu de travail ou peut être recueillie pendant. Plus la concentration de soude caustique est élevée, plus la sensibilité au craquage caustique est grande, ce qui n'est pas seulement lié à la concentration de l'alcali, mais dépend également de la température de la solution.

La température

Le temps de rupture par fissuration des aciers à faible teneur en carbone pour conduites de vapeur augmente avec la diminution de la contrainte. On constate que le métal dans la zone affectée thermiquement avec la plus grande déformation plastique résiduelle, c'est-à-dire le métal chauffé à 500~850℃ dans le processus de soudage, a la plus grande tendance à la CSC. Il a été constaté dans la maintenance de l'équipement alcalin que les métaux chauffés à des températures supérieures à 550℃ et légèrement inférieures à la zone de recristallisation pendant le soudage avaient la plus grande tendance à la fissuration en solution alcaline, où la contrainte résiduelle de soudage et la contrainte de microstructure sont les plus importantes.

Éléments métalliques

Comme la fissuration caustique et la fragilité au nitrate de l'acier à faible teneur en carbone se fracturent le long du grain, on suppose que la sensibilité de cette fragilité est causée par la ségrégation de C, N et d'autres éléments à la limite du grain. Les éléments chimiques qui provoquent la fissuration caustique de l'acier des conduites de vapeur à faible teneur en carbone sont les suivants :

La ségrégation de C et de N aux joints de grains augmente la sensibilité à la fissuration caustique ;

▪ L'effet des oligo-éléments, dû à la ségrégation de S, P, As et d'autres impuretés aux joints de grains, augmente la sensibilité à la fragilisation par l'alcali. Cependant, une petite quantité de La, Al, Ti et V peut être due à la réduction de la ségrégation des impuretés nocives dans les joints de grains, ce qui réduit la sensibilité à la fragilisation par l'alcali.

▪ La fissuration caustique augmente avec la taille des grains ;

▪ Traitement thermique. La sensibilité à la fissuration caustique de l'acier après sphéroïdisation est supérieure à celle de l'état normalisé, ce qui peut être dû à l'augmentation de la ségrégation des joints de grains pendant la sphéroïdisation des carbures.

Potentiel

Le potentiel sensible de fissuration caustique de l'acier de pipeline de vapeur à faible teneur en carbone dans une solution de NaOH 35%~40% en ébullition est de -1150~800mV (SCE), et le potentiel de fissuration caustique se produit dans la plage de -700mV (SCE) au point d'ébullition (120℃). Au potentiel critique, le retrait de section de l'échantillon diminue fortement. L'analyse de la structure des rayons X montre que le film protecteur Fe3O4 est formé à la surface de l'échantillon.

A quoi sert le tube d'acier revêtu de goudron de houille époxy ?

12 avril 2021/0 Commentaires/dans Actualités /par WLDSTEEL

Le goudron de houille époxy est un type de revêtement anticorrosion présentant une excellente résistance aux chocs et à l'eau, composé de résine époxy modifiée, de résine polyamide, de goudron de houille, de charges et d'additifs, offrant une excellente résistance à l'eau, une résistance à la corrosion microbienne, une bonne adhérence, une bonne ténacité et une bonne résistance à l'humidité. Il peut empêcher toutes sortes d'attaque ionique, a été largement utilisé dans l'acier utilisé dans les oléoducs souterrains, les conduites d'eau, l'anticorrosion de l'eau, les systèmes de chauffage et de climatisation, les systèmes de chauffage et de climatisation, etc. canalisations d'égoutsetc. La couche anticorrosive de goudron de houille époxy est divisée en anticorrosif général, anticorrosif renforcé (une couche trois huiles) et anticorrosif renforcé spécial (deux couches quatre huiles). Le tuyau en acier anticorrosif en goudron de houille époxy est une forme anticorrosive de couche de tissu de verre et de revêtement anticorrosif. Le goudron de houille époxy de haute qualité avec revêtement anticorrosif a une surface lisse, une adhésion étroite avec le tissu de verre, n'est pas facile à décoller et n'a pas d'odeur âcre après séchage complet.

Applications

Le pigment de fer en forme de feuille contenu dans le revêtement et l'apprêt correspondant, qui peut former un revêtement dense, solide et imperméable, de sorte que le revêtement anticorrosion au brai de charbon époxy a également une faible perméabilité à la vapeur d'eau et une excellente résistance à l'eau. Il peut être utilisé pour le fond des navires, les réservoirs de ballast, les pieux en acier des quais, les supports en acier des mines, les réservoirs d'acide, les canalisations d'eau et les canalisations d'eau de refroidissement industrielles et minières contre la corrosion, contre la corrosion et les fuites de la structure en acier sous-marine et des composants en ciment, des canalisations souterraines et des réservoirs de stockage de gaz sous la protection ; les zones côtières et salines dans les zones à haute température ; l'anticorrosion des parois internes et externes des pipelines chimiques et autres. En même temps, il est également adapté à de longues années d'environnement humide, comme le traitement des eaux usées ou l'environnement de construction, la surface du substrat humide et les exigences de revêtement, la ténacité des parties les plus élevées.

Stockage et transport

1. S'il ne peut pas être utilisé à temps, il doit être stocké à l'intérieur pour éviter que le revêtement ne soit endommagé par le soleil ; un écran anti-UV doit être utilisé à l'extérieur.

2. La construction doit être effectuée dans de bonnes conditions de ventilation. Les feux ouverts sont strictement interdits sur le site ;

3. Faites attention aux changements de climat et de température. Il n'est pas adapté à la construction dans un environnement de pluie, de brouillard, de neige ou d'humidité relative supérieure à 80%.

La température de construction doit être supérieure à 10℃ ;

4. Les collisions violentes, l'extrusion et le stockage sont interdits au cours du transport.

Revêtement époxy du goudron de houille sur les tubes d'acier

La conception des pieux en acier

29 mars 2021/0 Commentaires/dans Actualités /par WLDSTEEL

Pieu en acier Elle est souvent largement utilisée pour les grands ponts offshore, les sous-structures des ports et des quais, les plates-formes temporaires et les chevalets, etc. Par rapport aux fondations en béton armé, les fondations en pieux tubulaires en acier présentent les avantages suivants :

Léger, très résistant, il est facile à charger et à transporter ;
Capacité de charge élevée. L'acier peut être efficacement enfoncé dans le sol dur et le corps du pieu n'est pas facile à endommager, ce qui permet d'obtenir une grande capacité de charge pour un seul pieu ;
La longueur est facile à régler, elle peut être ajustée en connectant ou en coupant selon les besoins.
Une petite quantité de terre est déchargée. L'extrémité inférieure du pieu est ouverte. Avec l'enfoncement du pieu, le volume d'écrasement du sol du tube du pieu est considérablement réduit par rapport à celui du pieu en béton à âme pleine, et la perturbation de la fondation environnante est moindre et le déplacement est moins important.
Il peut être soudé, facile à utiliser et rapide à construire.

Les pieux en acier sont généralement fabriqués en acier au carbone ordinaire, avec une résistance à la traction de 402MPa et une limite d'élasticité de 235,2MPa, ou selon les exigences de la conception. Il peut s'agir d'un Tube SSAW et un tube LSAW. Le tube d'acier SSAW a une grande rigidité et est couramment utilisé. Afin de faciliter le transport et d'être limités par la hauteur du cadre du pieu, les pieux en acier sont généralement composés d'un pieu de section supérieure, d'un pieu de section inférieure et de plusieurs pieux de section intermédiaire. La longueur de chaque section est généralement de 13 ou 15 mètres, comme le montre la figure :

A) Pile de la section inférieure ;

(b) Pile de section moyenne ;

L'extrémité inférieure de la pile de tubes d'acier est divisée en deux parties : l'ouverture et la fermeture. Sa structure et son type sont illustrés dans la figure ci-dessous :

Le diamètre de la pile de tuyaux en acier est de φ406.4-φ2032.0mm, et l'épaisseur de la paroi est de 6-25mm.

Il convient de tenir compte de la géologie, de la charge, du plan de fondation, de la charge supérieure et des conditions de construction. Les spécifications couramment utilisées sont 406,4 mm, 609,6 mm et 914,4 mm, épaisseur de paroi 10, 11, 12,7, 13 mm, etc. En général, les pieux des sections supérieure, intermédiaire et inférieure adoptent la même épaisseur de paroi. Parfois, afin de permettre au sommet du pieu de supporter l'énorme impact du marteau et d'empêcher l'instabilité radiale, l'épaisseur de la paroi de la section supérieure du pieu doit être augmentée de manière appropriée, ou un collier de renforcement plat en acier de 200~300mm de large et de 6~12mm d'épaisseur doit être ajouté à l'anneau extérieur du pieu. tuyau en forme de pieu. Afin de réduire la résistance au frottement de l'enfoncement du tuyau et d'éviter que l'extrémité ne soit endommagée par la déformation lors de la pénétration dans la couche de sol dur, un collier de renforcement est également placé à l'extrémité inférieure de la pile de tuyaux en acier. Pour les tuyaux en acier de Φ406.4 ~ Φ914.4mm, la taille du collier de renforcement est de 200~300mm*6~12mm.

(a) Formes structurelles des joints de pieux en tube d'acier avec différentes épaisseurs de paroi ;

(b) Collier d'armature au sommet des pieux ;

Les accessoires des pieux en acier comprennent principalement un couvercle de pieu soudé sur le dessus du pieu pour supporter la charge supérieure, une bande d'acier plate, un anneau de protection au bas du pieu et un collier de cuivre soudé sur le joint du pieu. Afin de réduire le frottement négatif des fondations en sol mou sur la capacité portante des pieux, une couche d'asphalte spécial, de polyéthylène et d'autres matériaux composites sont enduits sur la surface extérieure de l'extrémité supérieure du pieu en acier pour former une couche de glissement de 6~10mm, réduisant le frottement négatif de 4/5-9/10.

Structure de la couche de glissement d'une pile de tuyaux en acier :

1 Pieu en acier ;

2 Couche d'apprêt ;

3 Couche coulissante ;

4 Surface

Les spécifications des pieux en acier

27 mars 2021/0 Commentaires/dans Actualités /par WLDSTEEL

Dans la région des plaines alluviales en mer et à l'intérieur des terres, l'épaisseur de la couche de sol meuble de 50 ~ 60 m de la charge supérieure est importante et ne peut pas servir directement de couche portante, la couche portante à faible compression est toujours profonde, où l'on utilise généralement la structure générale du pieu en acier avec un marteau de pieu produisant un impact important sur celui-ci. Les fondations de renforcement des pieux en acier conviennent mieux que les pieux conventionnels en béton armé et en béton précontraint à l'heure actuelle.

Les pieux en acier sont généralement constitués d'un tube d'acier soudé en spirale et d'une plaque d'acier ordinaire au carbone. A l'heure actuelle, les pieux en acier sont principalement utilisés dans les zones offshore entourées d'eaux profondes et soumises à la force d'impact des vagues, des courants et des navires. Les pieux en acier présentent une série d'avantages tels qu'une haute résistance et une grande résistance à la flexion. Bonne élasticité, peut absorber de grandes déformations, réduire la force d'impact du navire sur le bâtiment du quai ; construction pratique, peut accélérer le progrès de la construction des installations de quai. Voici les spécifications couramment utilisées pour les pieux en acier.

Comment améliorer la résistance de l'acier ?

25 mars 2021/0 Commentaires/dans Actualités /par WLDSTEEL

La résistance de l'acier fait référence à la capacité de déformation et de rupture des matériaux métalliques sous l'action d'une force extérieure, qui comprend généralement la résistance à la traction, la résistance à la flexion et la résistance à la compression. Plus l'acier est résistant aux forces extérieures, plus il est solide. Comment améliorer la résistance de l'acier ?

Solution Srenforcement

La solution solide d'éléments d'alliage dans le métal de la matrice provoque une certaine distorsion du réseau et augmente la résistance de l'alliage. La distorsion du réseau augmente la résistance au mouvement des dislocations et rend le glissement difficile, augmentant ainsi la résistance et la dureté de la solution solide de l'alliage. Ce phénomène de renforcement d'un métal par dissolution dans un élément soluté pour former une solution solide est appelé renforcement par solution solide.

La résistance et la dureté du matériau augmentent avec la concentration adéquate d'atomes de soluté, mais la ténacité et la plasticité diminuent. Plus la fraction atomique de l'atome de soluté est élevée, plus la différence de taille atomique entre l'atome de soluté et le métal de la matrice est grande, et plus le renforcement est important.

Les atomes de soluté interstitiels ont un effet de renforcement de la solution plus important que les atomes substitutifs, et l'effet de renforcement des atomes interstitiels est plus important que celui des cristaux cubiques à faces centrées parce que la distorsion du réseau des atomes interstitiels dans les cristaux cubiques à corps centré est asymétrique. Toutefois, la solubilité solide des atomes interstitiels est très limitée et l'effet de renforcement réel est également limité. Plus la différence du nombre d'électrons de valence entre l'atome de soluté et le métal du substrat est importante, plus le renforcement de la solution est évident, c'est-à-dire que la limite d'élasticité de la solution solide augmente avec l'augmentation de la concentration des électrons de valence.

Durcissement au travail

Avec l'augmentation de la déformation à froid, la résistance et la dureté des matériaux métalliques augmentent, mais la plasticité et la ténacité diminuent. L'écrouissage est le phénomène par lequel la résistance et la dureté des matériaux métalliques augmentent tandis que la plasticité et la ténacité diminuent pendant la déformation plastique en dessous de la température de recristallisation. Parce que le métal dans la déformation plastique, le glissement des grains, la dislocation provoque l'allongement des grains, la fragmentation et la fibrose, la contrainte résiduelle interne du métal. L'écrouissage est généralement exprimé par le rapport entre la microdureté de la couche superficielle après l'usinage et avant l'usinage et la profondeur de la couche d'écrouissage.

L'écrouissage peut améliorer les performances de coupe de l'acier à faible teneur en carbone et faciliter la séparation des copeaux, mais il pose des problèmes pour l'usinage ultérieur des pièces métalliques. Par exemple, dans le processus de fabrication des plaques d'acier laminées à froid et des fils d'acier étirés à froid, la consommation d'énergie de l'étirage est accrue et même cassée, de sorte qu'il faut passer par un recuit intermédiaire pour éliminer l'écrouissage. Dans le processus de coupe, la surface de la pièce devient cassante et dure, ce qui augmente la force de coupe et accélère l'usure de l'outil, etc.

Il améliore la résistance, la dureté et la résistance à l'usure des aciers, en particulier pour les métaux purs et certains alliages dont la résistance ne peut être améliorée par un traitement thermique. Les fils d'acier à haute résistance tréfilés à froid et les ressorts enroulés à froid, par exemple, utilisent la déformation par traitement à froid pour améliorer la résistance et la limite d'élasticité. Les chenilles des chars d'assaut, des tracteurs et des aiguillages de chemin de fer utilisent également l'écrouissage pour améliorer leur dureté et leur résistance à l'usure.

Renforcement du grain fin

La méthode consistant à améliorer les propriétés mécaniques du métal en affinant le grain est appelée renforcement du grain fin. Nous savons qu'un métal est un polycristal composé de nombreux grains, et que la taille des grains peut être exprimée par le nombre de grains par unité de volume. Plus ce nombre est élevé, plus les grains sont fins. Les expériences montrent que le métal à grains fins présente une résistance, une dureté, une plasticité et une ténacité plus élevées que le métal à gros grains à température normale. Cela s'explique par le fait que les grains fins peuvent être dispersés en un plus grand nombre de grains lorsque la déformation plastique se produit sous l'effet d'une force externe, de sorte que la déformation plastique est plus uniforme et que la concentration de contraintes est faible.

En outre, plus le grain est fin, plus la zone du joint de grain est grande, et plus le joint de grain est tortueux, plus la propagation de la fissure est désavantageuse. Par conséquent, la méthode industrielle visant à améliorer la résistance du matériau en affinant le grain est appelée renforcement du grain fin. Plus les joints de grains sont nombreux, plus la concentration de contraintes est faible et plus la limite d'élasticité du matériau est élevée. Les méthodes d'affinage du grain comprennent : l'augmentation du degré de surfusion ;

Traitement métamorphique ;

Vibration et agitation ;

Les métaux déformés à froid peuvent être affinés en contrôlant le degré de déformation et la température de recuit.

Deuxième phase de renforcement

En plus de la phase matricielle, la seconde phase existe dans l'alliage multiphasé par rapport à l'alliage monophasé. Lorsque la seconde phase est distribuée uniformément dans la phase matricielle sous forme de particules finement dispersées, l'effet de renforcement est significatif. Ce renforcement est appelé renforcement de la seconde phase. Pour le mouvement des dislocations, la seconde phase de l'alliage présente les deux conditions suivantes : (1) renforcement par une particule indéformable (mécanisme de contournement). (2) L'effet de renforcement des particules déformables (mécanisme de coupe).

Le renforcement par dispersion et le renforcement par précipitation appartiennent tous deux aux cas particuliers du renforcement de la seconde phase. La raison principale du renforcement de la deuxième phase est l'interaction entre celle-ci et la dislocation, qui entrave le mouvement de la dislocation et augmente la résistance à la déformation de l'alliage.

En général, l'élément le plus important qui affecte la résistance est la composition du métal lui-même, la structure organisationnelle et l'état de surface, suivis par l'état de contrainte, comme la vitesse de la force de traction, la méthode de chargement, l'étirement simple ou la contrainte répétée, ils présenteront une résistance différente ; en outre, la forme et la taille du métal et le milieu d'essai ont également un effet, parfois même décisif, comme la résistance à la traction des aciers à très haute résistance peut être réduite de manière exponentielle dans une atmosphère d'hydrogène.

Il y a deux façons principales d'améliorer la résistance : l'une consiste à améliorer la force de liaison interatomique de l'alliage pour améliorer sa résistance théorique, et à produire un cristal complet sans défauts tels que les trichites. La résistance des whiskers de fer connus est proche de la valeur théorique, ce qui peut être supposé être dû à l'absence de dislocations dans les whiskers ou au fait qu'ils ne contiennent qu'un petit nombre de dislocations qui ne peuvent pas proliférer pendant la déformation. Toutefois, lorsque le diamètre du whiskers est important, la résistance diminue fortement. Deuxièmement, un grand nombre de défauts cristallins sont introduits dans le cristal, tels que des dislocations, des défauts ponctuels, des atomes hétérogènes, des joints de grains, des particules fortement dispersées ou des inhomogénéités (telles que la ségrégation), etc. Ces défauts entravent le mouvement des dislocations et améliorent considérablement la résistance du métal. Ces défauts entravent le mouvement des dislocations et améliorent considérablement la résistance du métal. Cette méthode s'est avérée la plus efficace pour augmenter la résistance du métal.

Tests SSC VS HIC

23 mars 2021/0 Commentaires/dans Actualités /par WLDSTEEL

La fissuration sous contrainte par le sulfure (SSC) est une forme de fissuration par fragilisation par l'hydrogène. La fissuration sous contrainte par le sulfure se produit dans les alliages à faible teneur en carbone. canalisation en acierLes aciers à haute résistance, les joints soudés et les zones affectées par la chaleur (HAZ) de soudage soumis à une contrainte de traction dans des environnements acides et à des températures inférieures à 82°C (180°F), en fonction de la composition, de la microstructure, de la résistance, de la contrainte résiduelle et de la contrainte externe de l'acier.

Les échantillons de plaques d'acier ont été immergés dans une solution aqueuse acide contenant du H2S, et les données de performance anti-SSCC ont été obtenues en appliquant une charge incrémentielle appropriée. Selon la norme NACE TM0177-2016, les exigences spécifiques sont les suivantes : prendre un groupe d'échantillons de plaques d'acier forgé σb ou Hb pour être le plus élevé, effectuer un essai de fissuration sous contrainte anti-sulfure, et la contrainte σTh ≥247MPa pour être qualifiée. Un groupe d'échantillons de joints soudés de classe A, B et D a été prélevé pour l'essai de fissuration sous contrainte par le sulfure, et la contrainte σTh ≥247MPa a été considérée comme qualifiée.

La fissuration induite par l'hydrogène (FHI) est une sorte de fissure interne avec des caractéristiques en escalier, formée par l'interconnexion de fissures parallèles de la couche d'hydrogène, qui n'ont pas d'interaction évidente avec la contrainte externe ou la contrainte résiduelle. Au niveau de la partie bouillonnante, la fissuration par l'hydrogène est aggravée par la contrainte générée par l'accumulation d'hydrogène à l'intérieur. La fissuration par l'hydrogène est étroitement liée à la propreté de l'acier, ainsi qu'à la méthode de fabrication de l'acier, à la présence d'impuretés et à leur forme.

Le HIC se produit dans des inclusions minces et hétérogènes de sulfure ou d'oxyde se produisant parallèlement au sens de laminage de la plaque d'acier. Ces inclusions forment des sites où se forment des bulles d'hydrogène microscopiques qui finissent par se regrouper sous forme de fractures en escalier. Étant donné que la fissuration par l'hydrogène ne dépend pas de la contrainte et ne se produit pas avec une microstructure durcie, le traitement thermique après soudage n'est pas utile. La résistance à la fissuration par l'hydrogène ne peut être obtenue qu'en limitant les traces de soufre et en contrôlant les variables de fabrication de l'acier.

Les essais SSC et HIC sont basés sur la norme d'essai internationale NACE recommandée par l'American Society of Corrosion Engineers. L'essai de corrosion sous contrainte à charge constante et l'essai de flexion à trois points ont été principalement utilisés pour l'essai SSC, conformément à la norme NACE TM0177, et la norme NACE TM0284 a été principalement utilisée pour l'essai HIC. Les matériaux utilisés dans la conception et la fabrication des critères de conception élastiques peuvent être sélectionnés parmi ceux déjà qualifiés dans les normes ISO 15156-2 et ISO 15156-3 ou NACE_MR0175, qui ont spécifié des conditions environnementales pour éviter la corrosion sous contrainte. Les matériaux ne doivent être sélectionnés que s'ils satisfont à cette exigence.

Conditions d'exemption des essais SSC et HIC pour l'acier au carbone, acier faiblement allié et la fonte

1. Les matériaux sont livrés dans les conditions suivantes :

Laminage à chaud (acier au carbone uniquement) / recuit / normalisation / normalisation + revenu / normalisation, austénitisation, trempe + revenu / austénitisation, trempe + revenu

2. La dureté du matériau ne dépasse pas 22HRC et la teneur en nickel est inférieure à 1,0% ;

S 0,003% ou moins, P 0,010% ou moins ;

La dureté de la soudure et de la zone affectée thermiquement ne doit pas dépasser 22 HRC.

3. La limite d'élasticité du matériau est inférieure à 355 Mpa et la résistance à la traction est inférieure à 630 Mpa.

4. Limite d'équivalent carbone :

Acier à faible teneur en carbone et acier au carbone et au manganèse : Ce ≤0,43 Ce =C+Mn/6

Acier faiblement allié : Ce ≤045 Ce =C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

Conditions d'exemption des essais SSC et HIC pour l'acier inoxydable

C	Cr	Ni	P	S	Mn	Si
≤0.08	≥16.00	≥8.00	≤0.045	≤0.04	≤2.0	≤2.0

Limitation de la composition chimique

La teneur en acier inoxydable 321 avec une teneur en carbone plus élevée autorisée à contenir d'autres éléments est acceptable dans la fourchette technique correspondante.

2. Le recuit de mise en solution et la trempe, ou le recuit de chauffage, doivent être des conditions de traitement thermique stabilisées ;

3. Il n'est pas permis d'améliorer les propriétés mécaniques par l'écrouissage ;

4. La dureté des matières premières, des soudures et de la zone affectée thermiquement ne doit pas dépasser 22 HRC.

Alliage UNS.No	Température, max	Pression H₂S, kpa(psi)	Concentration en ions chlorure (mg/l)	Ph	Résistance au sulfate
S31600	93(200)	10.2(1.5)	5000	≥5.0	Non
S31603	149(300)	10.2(1.5)	1000	≥4.0	Non
S20910	66(150)	100(15)	/	/	Non

Le soudage du tubage API J55

10 mars 2021/0 Commentaires/dans Actualités /par WLDSTEEL

API 5A J55 est un matériau couramment utilisé pour les tubages. Le corps du tube est fileté sur le raccord et doit être soudé pour renforcer la solidité de la connexion filetée. Un environnement de travail difficile exige une qualité élevée pour le corps du tube et la qualité du soudage. Nous analysons sa soudabilité en calculant l'équivalent carbone. La composition chimique de la gaine J55 est indiquée dans le tableau suivant :

C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu
0.34～0.39	0.20～0.35	1.25～1.50	≤0.025	≤0.015	≤0.15	≤0.20	≤0.20

J55 Composition chimique des tubes de cuvelage

CE＝C＋Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

CE＝0,69＞0,4

La soudabilité du matériau est médiocre lorsque l'équivalent carbone dépasse 0,4, une température de préchauffage élevée et un processus strict sont nécessaires pour obtenir une qualité de soudage satisfaisante. La teneur en carbone de 0,34%~0,39% déplace la courbe de transition de l'austénite surfondue vers la droite et la stabilité de l'austénite surfondue augmente. L'ajout d'éléments d'alliage, tels que Cr, Mn, Ni et Cu, déplace la courbe de transition de l'austenite surfondue vers la droite et améliore sa stabilité et son point MS (le point de départ de la formation de Mmartensite). Tous ces effets augmentent la tendance à la trempe de J55, et il est facile de le fissurer pendant le soudage.

La tendance à la fissuration à froid des Boîtier J55 est principalement due à l'importante fissure de fragilisation par trempe. La valeur de dureté la plus élevée de la zone affectée par la chaleur de soudage est élevée et le refroidissement rapide est facile à former la martensite en raison de la résistance élevée. Afin de réduire la vitesse de refroidissement, de prolonger le temps de refroidissement du joint soudé de 800 ℃ à 500℃, d'améliorer la microstructure du métal soudé et de réduire la dureté maximale de la zone affectée thermiquement, un préchauffage avant le soudage et un revenu après le soudage sont nécessaires. Le boîtier J55 a une faible tendance à la fissuration à chaud parce qu'il ne contient pas de carbure fort et a une faible conductivité thermique, ce qui est difficile de générer un eutectique de basse fusion. La résistance à la traction du J55 est supérieure ou égale à 517 MPa, et la limite d'élasticité est comprise entre 379 et 522 MPa. Nous devrions utiliser le fil de soudure ER55-G qui a une résistance similaire. Le fil de soudage a une teneur élevée en Ni, une forte résistance à la fissuration à froid et d'excellentes propriétés mécaniques globales du métal déposé. Nos ingénieurs élaborent les deux plans suivants :

Méthode de soudage 1 : soudage au gaz 80%Ar+20%CO2. Fil de soudage ER55-G d'un diamètre de 3,2 mm. Paramètres de soudage : courant 250~320A, tension 26 ~30V ; Vitesse de soudage 35~50cm/min ; La température de préchauffage est 100℃, et la température inter-couche n'est pas inférieure à la température de préchauffage, mais il n'est pas autorisé à être plus élevé que la température de préchauffage de 30℃. Traitement post-soudage : refroidissement à l'air sans traitement thermique.

Méthode de soudage 2 : Les mêmes matériaux et paramètres de soudage que la première méthode, seulement le changement de traitement thermique post-soudage : traitement de trempe, température 600±20℃, temps de maintien pendant 4h ; taux de chauffage 50℃/h, taux de refroidissement 50℃/h.

Les résultats des deux essais de soudage sont les suivants :

L'essai de traction du premier schéma est qualifié. Les valeurs d'impact des trois échantillons dans la zone affectée thermiquement sont de 26, 47, 23, ce qui n'est pas qualifié. Les quatre échantillons de flexion latérale présentaient des fissures de 3,75 mm, 4 mm, 1,38 mm et 0,89 mm, respectivement, qui n'étaient pas qualifiées. Le test montre que ce schéma de soudage n'est pas raisonnable.

Les valeurs d'impact des trois échantillons dans la zone affectée par la chaleur sont de 51, 40, 40, ce qui est satisfaisant. Les quatre échantillons de flexion latérale sont intacts et qualifiés ; l'expérience prouve que ce schéma de soudage est raisonnable. Le traitement thermique après soudage peut améliorer la microstructure et les propriétés du soudage, ce qui est l'un des facteurs importants pour obtenir des joints soudés qui répondent aux exigences techniques du soudage du boîtier J55.

Quel est le matériau de l'acier utilisé pour les canalisations d'hydrogène ?

4 mars 2021/0 Commentaires/dans Actualités /par WLDSTEEL

L'hydrogène peut être gazeux, liquide ou solide selon l'état dans lequel il est transporté. L'hydrogène gazeux à haute pression est le mode de transport le plus couramment utilisé et le plus respectueux de l'environnement à l'heure actuelle. Le transport par gazoduc est le moyen le plus efficace pour un débit et une distance importants. Il peut s'agir d'un gazoduc à longue distance ou d'un gazoduc de distribution à courte distance. Le pipeline de transport à longue distance a une pression élevée et un grand diamètre. Il est principalement utilisé pour transporter l'hydrogène à haute pression entre l'unité de production d'hydrogène et la station de production d'hydrogène. Le dernier gazoduc est à basse pression et de petit diamètre et est principalement utilisé pour la distribution d'hydrogène à moyenne et basse pression entre la station d'hydrogène et l'utilisateur final. Le coût actuel des pipelines d'hydrogène à longue distance est d'environ 1T4T630 000 / km, contre 1T4T250 000 / km pour les pipelines de gaz naturel, soit 2,5 fois le coût des pipelines de gaz naturel, d'où la question suivante : comment choisir le bon matériau pour le transport des pipelines d'hydrogène ?

Par rapport au gaz naturel, les matériaux métalliques travaillant dans un environnement d'hydrogène pendant une longue période entraîneront une détérioration des propriétés mécaniques, appelée fragilisation par l'hydrogène dans l'environnement. L'évaluation des propriétés de fragilisation des métaux par l'hydrogène à haute pression est principalement réalisée au moyen d'essais in situ dans l'environnement hydrogène, au cours desquels les matériaux sont directement placés dans un environnement hydrogène. Les types d'essais comprennent principalement l'essai de traction à vitesse de déformation lente, l'essai de résistance à la rupture, l'essai de vitesse de croissance des fissures, l'essai de durée de vie en fatigue et l'essai de pression sur disque. La fragilisation par l'hydrogène peut être déterminée conformément à la norme NASA8-30744 et la résistance des matériaux à la fragilisation par l'hydrogène peut être évaluée conformément à la norme ASTM G142-98 relative à la comparaison des résultats des tests de sensibilité.

Par rapport aux gazoducs de gaz naturel, les gazoducs d'hydrogène sont différents en termes d'éléments d'alliage, de qualité d'acier, de forme de tuyau et de pression de fonctionnement en raison de la limitation de la fragilisation de l'hydrogène dans l'environnement. Les matériaux disponibles pour les gazoducs spécifiés dans la norme ASME B31.8-2018 comprennent tous les tuyaux en acier de la norme API SPEC 5L. Toutefois, dans la pratique, pour réduire l'épaisseur de la paroi des pipelines, on préfère généralement les tuyaux en acier à haute résistance, et les types de tuyaux couramment utilisés sont SAWL, SAWH, HFW et SMLS. Pour les pipelines d'hydrogène gazeux, un environnement hydrogène induit par la fragilisation de l'hydrogène se produit, à son tour, peut conduire à la défaillance du pipeline, qui dépend du processus de moulage du tuyau en acier, de la qualité de la soudure, des facteurs de défaut tels que la taille, la résistance de l'acier, de sorte que l'ASME B31.12-2014 dans API SPEC 5L a limité plusieurs hydrogènes peuvent être utilisés pour le type d'acier de pipeline, indiquant d'interdire l'utilisation de la soudure de tube de four, l'acier de pipeline spécifié dans la norme peut être utilisé dans le tuyau d'hydrogène et la pression maximale admissible, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.

API 5L	X42	X52	X56	X60	X65	X70	X80
Limite d'élasticité /Mpa	289.6	358.5	386.1	413.7	488.2	482.7	551.6
Résistance à la traction /Mpa	413.7	455.1	489.5	517.1	530.9	565.4	620.6
Pression admissible, Max	20.68	20.68	20.68	20.68	10.34	10.34	10.34

Les éléments d'alliage tels que Mn, S, P et Cr peuvent accroître la sensibilité à la fragilisation par l'hydrogène des aciers faiblement alliés. Parallèlement, plus la pression d'hydrogène et la résistance du matériau sont élevées, plus la fragilisation par l'hydrogène et la fissuration induite par l'hydrogène sont évidentes. Par conséquent, dans la pratique, les tubes en acier à faible teneur en acier sont préférés pour les conduites d'hydrogène. La norme ASME B31.12-2014 recommande l'utilisation de tubes en acier X42, X52 et stipule que la fragilisation par l'hydrogène, la transition de performance à basse température, la transition de performance à ultra-basse température et d'autres questions doivent être prises en compte.

Les organisations internationales de normalisation comprennent le Comité technique international de l'hydrogène (ISO/TC197), l'Association européenne des gaz industriels (EIGA) et l'American Society of Mechanical Engineers (ASME). D'autres organisations spécifient des normes pour la production, le stockage, le transport, les essais et l'utilisation de l'énergie hydrogène, notamment ASMEB31.12-2014 "Hydrogen Pipelines", CGAG-5.6-2005 "Hydrogen Pipeline Systems", qui conviennent à la conception de longs pipelines d'hydrogène et de pipelines de livraison d'hydrogène sur de courtes distances. Les pipelines d'hydrogène sont généralement constitués de tubes d'acier sans soudure. La pression de l'hydrogène est généralement de 2~10MPa, le diamètre des tuyaux est de 0,3~1,5m, et les matériaux des pipelines sont principalement X42, X52, X56, X60, X65, X70, X80 et d'autres aciers à faible résistance pour pipelines. La durée de vie prévue est de 15 à 30 ans.

Tuyaux pour gazoducs, oléoducs et conduites d'eau

27 février 2021/0 Commentaires/dans Actualités /par WLDSTEEL

Le tuyau de canalisation est un type de tuyau en acier utilisé pour transporter des matériaux par le biais de pipelines à travers le pays. Les conduites peuvent être utilisées pour transporter du pétrole, du gaz naturel, de l'huile et de l'eau. Il s'agit d'un tuyau durable qui doit répondre à certaines spécifications et réglementations. Ce type de tuyau présente généralement une résistance et une durabilité élevées afin de pouvoir supporter des pressions importantes. Chez Wldsteel, nous vendons et distribuons des tubes de canalisation dans une grande variété de tailles, de longueurs, de diamètres et de qualités.

Pour en savoir plus sur nos services de vente et de distribution de conduites ou pour recevoir un devis pour vos besoins spécifiques, veuillez contacter

Qu'est-ce qu'un tuyau de canalisation ?
Le tuyau de canalisation est un type de tuyau fabriqué à partir d'acier au carbone à haute résistance. Il est généralement fabriqué conformément aux spécifications métallurgiques élaborées par l'American Petroleum Institute (API). Les conduites peuvent être utilisées pour construire des pipelines qui transportent diverses ressources, notamment le gaz naturel, le pétrole et l'eau. Ces tuyaux sont disponibles dans une variété de diamètres allant de 2 pouces à 48 pouces. Les conduites peuvent être en acier au carbone ou en acier inoxydable, avec ou sans soudure. Comme les conduites doivent résister à des pressions élevées, des tests importants sont effectués sur les conduites pour s'assurer qu'elles répondent à toutes les exigences en matière de chimie de l'acier, de résistance, de ténacité et de caractéristiques dimensionnelles. L'utilisation de conduites répondant aux critères établis garantit un service de canalisation sûr et fiable.

La taille et le diamètre des conduites nécessaires pour un pipeline peuvent varier en fonction de la quantité de gaz ou de liquide qu'elles sont censées transporter, ainsi que des pressions auxquelles elles doivent résister. Par exemple, dans la plupart des cas, une canalisation principale, qui achemine le gaz naturel, nécessite une conduite d'un diamètre de 16 à 48 pouces. Les gazoducs plus petits qui fournissent du gaz à la canalisation principale ou qui prennent du gaz à partir d'une canalisation principale peuvent être construits avec des conduites d'un diamètre de 6 à 16 pouces. On peut déterminer le diamètre nécessaire pour un pipeline en tenant compte du volume de gaz ou de liquide que le tuyau transportera ainsi que de la pression à laquelle il sera transporté.

Les exigences en matière d'épaisseur des conduites sont déterminées par la pression de service maximale requise pour un pipeline. Ces exigences sont basées sur les normes publiées et les réglementations fédérales. Le respect des règles de sécurité lors de la sélection et de l'installation des conduites permet d'assurer le bon fonctionnement de la canalisation et d'éviter les situations dangereuses.

Acheter des tuyaux de canalisation
Chez Wldsteel, nous vendons des tubes de canalisation en acier au carbone et des tubes en acier inoxydable dans une variété de tailles, de diamètres et d'épaisseurs. Ces tubes peuvent être utilisés pour les pipelines qui transportent du pétrole, des produits pétroliers, du gaz naturel ou de l'eau. La plupart des dimensions de nos tuyaux en acier ERW, DSAW et sans soudure sont disponibles avec des rapports d'essai d'usine et une traçabilité complète si nécessaire. Nous pouvons fournir de nombreuses qualités de conduites, y compris API 5L-B, X-42, X-46, X-52, X-60, X-70 et plus.

En tant que principal distributeur de tuyaux, nous sommes non seulement en mesure de fournir de nouveaux tuyaux de canalisation directement à partir de stocks ou d'usines, mais nous pouvons également couper les tuyaux à la longueur souhaitée et ajouter des revêtements spéciaux si nécessaire. Nous pouvons livrer des tubes de canalisation et d'autres tubes en acier inoxydable sur presque tous les chantiers ou sites à travers les États-Unis. Pour en savoir plus sur notre sélection actuelle de linepipe à vendre ou pour en savoir plus sur nos services de distribution de linepipe en acier inoxydable, n'hésitez pas à nous contacter chez WLD Steel.

Tubes en acier pour le pétrole et le gaz

27 janvier 2021/0 Commentaires/dans Actualités /par WLDSTEEL

Qu'est-ce qu'un tuyau de canalisation ?

Le tuyau de canalisation est un type de tuyau fabriqué à partir d'acier au carbone à haute résistance. Il est généralement fabriqué conformément aux spécifications métallurgiques élaborées par l'American Petroleum Institute (API). Les conduites peuvent être utilisées pour construire des pipelines qui transportent diverses ressources, notamment le gaz naturel, le pétrole et l'eau. Ces tuyaux sont disponibles dans une variété de diamètres allant de 2 pouces à 48 pouces. Les conduites peuvent être en acier au carbone ou en acier inoxydable, avec ou sans soudure. Comme les conduites doivent résister à des pressions élevées, des tests importants sont effectués sur les conduites pour s'assurer qu'elles répondent à toutes les exigences en matière de chimie de l'acier, de résistance, de ténacité et de caractéristiques dimensionnelles. La taille et le diamètre des conduites nécessaires pour un pipeline peuvent varier en fonction de la quantité de gaz ou de liquide qu'une conduite est censée transporter, ainsi que des pressions auxquelles une conduite doit résister. Par exemple, dans la plupart des cas, une canalisation principale, qui achemine le gaz naturel, nécessite une conduite d'un diamètre de 16 à 48 pouces. Les gazoducs plus petits qui fournissent du gaz à la canalisation principale ou qui prennent du gaz à partir d'une canalisation principale peuvent être construits avec des conduites d'un diamètre de 6 à 16 pouces. On peut déterminer le diamètre nécessaire pour un pipeline en tenant compte du volume de gaz ou de liquide que le tuyau transportera ainsi que de la pression à laquelle il sera transporté.Les exigences en matière d'épaisseur des tuyaux sont déterminées par la pression de fonctionnement maximale requise pour un pipeline. Les exigences en matière d'épaisseur des conduites sont déterminées par la pression de fonctionnement maximale requise pour un pipeline, sur la base des normes publiées et des réglementations fédérales. Le respect des règles de sécurité lors de la sélection et de l'installation des conduites permet d'assurer le bon fonctionnement du pipeline et d'éviter les situations dangereuses.

TYPES DE CONDUITES DE PÉTROLE ET DE GAZ
Les tubes en acier peuvent être classés selon de multiples critères, tels que :

Processus de fabrication : tubes sans soudure, erw, LSAW, DSAW, HSAW
Finition : laminé à froid, laminé à chaud, fini à froid
Matériaux : métal, plastique, ciment, verre, fibre de verre, etc. et qualités de matériaux (acier au carbone, acier inoxydable, tuyaux en acier allié au nickel).
Normes de fabrication

Tailles, qualités et dimensions des tuyaux de canalisation
Les dimensions nominales des tuyaux (NPS) et les diamètres varient en fonction de la quantité de gaz ou d'autres liquides inflammables transportés, ainsi que des pressions auxquelles ils doivent résister. Le diamètre extérieur (OD) des tubes de conduite varie de 1/8″ à 80″ conformément à l'API 5L et à d'autres normes internationales (DIN, ASTM/ASME, NFA, EN) et grades (A / B / X-42 / X-46 / X-52 / X-56 / X-60 / X-65 / X-70 / X-80). Les normes industrielles et les réglementations fédérales spécifient également l'épaisseur de la paroi qui est déterminée par la pression de service maximale (MAOP). Des informations plus détaillées sont présentées dans notre tableau des produits de tuyauterie.

normes des tubes en acier pour le pétrole et le gaz

API 5L/ISO 3183 Gr. A, B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70, X80
ASTM A134 et ASTM A135
CSA Z245.1 Gr. 241, 290, 359, 386, 414, 448, 483, 550

Tolérances dimensionnelles pour les tubes de canalisation selon la spécification API 5L / ISO 3183

Taille du tube	Tolérances de diamètre
Pipe oxeept la fin	Extrémité du tuyau ¹)
M_rtmir,_ai Dimension nominale extérieure spécifiée du tuyau _Djam〇ter	sans soudure soudé	sans soudure soudé
Jusqu'à 2″ Jusqu'à 60,3 mm	-0,8 mm / + 0,4 mm	-0,4 mm / + 1,6 mm
, _c. . . 60,3 mm jusqu'à 2 t_〇6.._nd. ₁₆₈.3mmjncl.	± 0.0075 D
6à24,incl. 168,3 mm jusqu'à 610 mm. incl.	+/- 0.0075 D	±0,0075 D mais maximum de *3.2	+/- 0,005 D. mais maximum de +/-1,6 mm
26′ à 56″, incl. 660 à 1422 mm incl.	+/- 0.01 D	± 0,005 D mais maximum de ±4,0	+/- 2,0 mm	+/-1,6 mm
Plus de 56* Plus de 1 422,0 mm	comme convenu

Pipeline System Supply fournit des tubes de canalisation pour des applications onshore et offshore dans l'industrie du pétrole et du gaz, utilisés pour transporter du gaz naturel, du pétrole et d'autres fluides inflammables. En raison des conditions extrêmes telles que les basses et hautes températures, les hautes pressions et les environnements corrosifs dans le transport des fluides inflammables, les tubes de conduite sont fabriqués en acier au carbone, en alliage ou en acier inoxydable conformément aux normes API 5L, EN et ISO 9001. Les normes internationales déterminent les spécifications métallurgiques afin de garantir la sécurité, la fiabilité et la longévité des pipelines. C'est pourquoi d'importants tests sont effectués sur les tubes de conduite pour s'assurer qu'ils répondent à toutes les exigences déterminées en matière de chimie de l'acier, de résistance, de ténacité et de caractéristiques dimensionnelles. Les tubes d'acier peuvent être fabriqués sans soudure et dans différentes variétés de soudure allant de la soudure par fusion (EFW), la soudure par résistance électrique (ERW), l'induction à haute fréquence (HFI) à la soudure à l'arc submergé double (DSAW).