Comment les joints d'isolation en acier sont-ils soudés ?

Les joints d'isolation sont principalement utilisés dans la protection de l'étanchéité des oléoducs et gazoducs et pour prévenir la corrosion électrochimique. Ils sont principalement composés de joints courts, de brides en acier, de bagues de fixation, de joints, de plaques d'isolation, de manchons d'isolation et de matériaux d'isolation de remplissage. Les joints peuvent être des joints toriques, des joints en U et des joints composites "toriques + en U", bien que la structure d'étanchéité soit différente, ils ont le même principe d'étanchéité. Le principe d'étanchéité est le suivant : sous l'action de la précharge externe, la bague d'étanchéité produit une déformation élastique et la force d'étanchéité nécessaire pour garantir l'absence de fuite du fluide dans la canalisation. Voici un exemple de joint isolé X80 DN1200 PN120 pour illustrer son processus de soudage.

Le matériau du joint isolant dans cette expérience est API 5L X80, et la taille est de 1 219mm×27,5mm. Le corps principal est en acier forgé sous pression (bride, anneau fixe), matériau F65, classe Ⅳ ; la pièce d'étanchéité est un anneau d'étanchéité en U en caoutchouc fluoré, qui présente les caractéristiques suivantes : étanchéité fiable, faible absorption d'eau, résistance élevée à la compression, bonne élasticité et isolation électrique. Le matériau de la plaque d'isolation présente de bonnes performances d'isolation électrique, une résistance à la pénétration des fluides et une faible absorption d'eau. Bride forgée conforme à la norme ASTM A694 pour la teneur en C, Mn, P, S et l'équivalent carbone, l'indice de résistance à la fissuration, la dureté et les exigences en matière d'énergie d'impact de la norme F65. Après les essais, la structure métallographique est perlite + ferrite, structure uniforme, pas de ségrégation, la taille moyenne des grains est de 8 grades. La taille de grain plus fine garantit la résistance et la ténacité élevées des pièces forgées.

Qualification des procédures de soudage

Pour le soudage de ce produit, après traitement de détensionnement, essais de traction, de flexion, d'impact, de dureté, métallographie et analyse spectrale, les résultats sont conformes aux spécifications.

1. Rainure de soudage

  • En fonction des propriétés des matériaux et de l'épaisseur de la paroi des raccords de tuyauterie et des brides, choisir la forme et la taille appropriées de la rainure, à savoir la rainure en double V.
  • Lors de la conception de la taille et du type de rainure de soudage, l'influence de l'apport de chaleur de soudage sur la performance des éléments d'étanchéité est prise en compte, et l'apport de chaleur le plus faible est adopté pour le soudage afin de garantir que la bague d'étanchéité en caoutchouc proche de la soudure ne sera pas brûlée au cours du processus de soudage. La rainure d'espacement étroite est déterminée en fonction de nos années d'expérience dans le soudage de robinets à tournant sphérique entièrement soudés.

2. Méthode de soudage

La méthode de soudage "soudage à l'arc à l'argon + soudage à l'arc submergé avec remplissage et recouvrement". Conformément au principe de sélection des matériaux de soudage pour les aciers fortement alliés de différentes nuances d'acier stipulé dans le code et la norme de soudage des appareils à pression, les matériaux de soudage correspondant à la nuance d'acier F65 ont été sélectionnés, ce qui permet non seulement de répondre aux exigences de résistance des matériaux F65 et X80, mais aussi d'avoir une bonne ténacité.

Soudage bride-mamelon

Les brides et les joints de tuyaux sont soudés à l'arc sous argon et à l'arc submergé automatique. Le soudage à l'arc sous argon est utilisé pour le soudage du support, puis le soudage automatique à l'arc submergé pour le soudage de remplissage et de recouvrement.

1. Équipement de soudage.

Machine à souder automatique à arc submergé : vitesse 0,04 ~ 2r/min, plage de serrage de la pièce Φ330 ~ Φ2 700mm, longueur maximale de la pièce à souder 4 500mm, profondeur maximale du cordon de soudure 110mm, peut supporter un poids de 30t.

Le soudage à l'arc submergé présente les avantages d'une qualité de soudage fiable, d'une belle formation de cordon de soudure, d'un taux de dépôt élevé, et peut être largement utilisé dans les joints d'isolation de grand diamètre, les vannes à bille enterrées entièrement soudées, etc.

(2) Méthode de soudage.

Méthode de soudage GTAW+SAW. Tout d'abord, nous utilisons le soudage à l'arc sous argon pour soutenir la racine et la remplir à chaque fois afin de garantir la fusion de la racine, puis nous utilisons la méthode de soudage multicouche automatique à l'arc submergé pour compléter le remplissage et le recouvrement.

Traitement thermique post-soudure

Afin de réduire la contrainte résiduelle de la soudure et d'empêcher la fissuration ou la déformation sous contrainte de la soudure, il est nécessaire de la déstresser et de la tremper après le soudage. Le chauffage électrique à corde de type SCD (18,5 m de long) et le boîtier de contrôle de la température de type LWK-3×220-A sont utilisés pour le traitement thermique. Le thermocouple blindé de type K est choisi comme équipement de mesure de la température. La température de traitement thermique était 550℃, et le temps de conservation de la chaleur était 2hour.

Le matériau du joint isolant dans cette expérience est API 5L X80, et la taille est de 1 219mm×27,5mm. Le corps principal est en acier forgé sous pression (bride, anneau fixe), matériau F65, classe Ⅳ ; la pièce d'étanchéité est un anneau d'étanchéité en U en caoutchouc fluoré, qui présente les caractéristiques suivantes : étanchéité fiable, faible absorption d'eau, résistance élevée à la compression, bonne élasticité et isolation électrique. Le matériau de la plaque d'isolation présente de bonnes performances d'isolation électrique, une résistance à la pénétration des fluides et une faible absorption d'eau. Bride forgée conforme à la norme ASTM A694 pour la teneur en C, Mn, P, S et l'équivalent carbone, l'indice de résistance à la fissuration, la dureté et les exigences en matière d'énergie d'impact de la norme F65. Après les essais, la structure métallographique est perlite + ferrite, structure uniforme, pas de ségrégation, la taille moyenne des grains est de 8 grades. La taille de grain plus fine garantit la résistance et la ténacité élevées des pièces forgées.

Qualification des procédures de soudage

Pour le soudage de ce produit, après traitement de détensionnement, essais de traction, de flexion, d'impact, de dureté, métallographie et analyse spectrale, les résultats sont conformes aux spécifications.

1. Rainure de soudage

  • En fonction des propriétés des matériaux et de l'épaisseur de la paroi des raccords de tuyauterie et des brides, choisir la forme et la taille appropriées de la rainure, à savoir la rainure en double V.
  • Lors de la conception de la taille et du type de rainure de soudage, l'influence de l'apport de chaleur de soudage sur la performance des éléments d'étanchéité est prise en compte, et l'apport de chaleur le plus faible est adopté pour le soudage afin de garantir que la bague d'étanchéité en caoutchouc proche de la soudure ne sera pas brûlée au cours du processus de soudage. La rainure d'espacement étroite est déterminée en fonction de nos années d'expérience dans le soudage de robinets à tournant sphérique entièrement soudés.

2. Méthode de soudage

La méthode de soudage "soudage à l'arc à l'argon + soudage à l'arc submergé avec remplissage et recouvrement". Conformément au principe de sélection des matériaux de soudage pour les aciers fortement alliés de différentes nuances d'acier stipulé dans le code et la norme de soudage des appareils à pression, les matériaux de soudage correspondant à la nuance d'acier F65 ont été sélectionnés, ce qui permet non seulement de répondre aux exigences de résistance des matériaux F65 et X80, mais aussi d'avoir une bonne ténacité.

Soudage bride-mamelon

Les brides et les joints de tuyaux sont soudés à l'arc sous argon et à l'arc submergé automatique. Le soudage à l'arc sous argon est utilisé pour le soudage du support, puis le soudage automatique à l'arc submergé pour le soudage de remplissage et de recouvrement.

1. Équipement de soudage.

Machine à souder automatique à arc submergé : vitesse 0,04 ~ 2r/min, plage de serrage de la pièce Φ330 ~ Φ2 700mm, longueur maximale de la pièce à souder 4 500mm, profondeur maximale du cordon de soudure 110mm, peut supporter un poids de 30t.

Le soudage à l'arc submergé présente les avantages d'une qualité de soudage fiable, d'une belle formation de cordon de soudure, d'un taux de dépôt élevé, et peut être largement utilisé dans les joints d'isolation de grand diamètre, les vannes à bille enterrées entièrement soudées, etc.

(2) Méthode de soudage.

Méthode de soudage GTAW+SAW. Tout d'abord, nous utilisons le soudage à l'arc sous argon pour soutenir la racine et la remplir à chaque fois afin de garantir la fusion de la racine, puis nous utilisons la méthode de soudage multicouche automatique à l'arc submergé pour compléter le remplissage et le recouvrement.

Traitement thermique post-soudure

Afin de réduire la contrainte résiduelle de la soudure et d'empêcher la fissuration ou la déformation sous contrainte de la soudure, il est nécessaire de la déstresser et de la tremper après le soudage. Le chauffage électrique à corde de type SCD (18,5 m de long) et le boîtier de contrôle de la température de type LWK-3×220-A sont utilisés pour le traitement thermique. Le thermocouple blindé de type K est choisi comme équipement de mesure de la température. La température de traitement thermique était 550℃, et le temps de conservation de la chaleur était 2h.

Traitement anticorrosion des tôles d'acier de construction

D'une manière générale, le traitement de surface des tôles d'acier de construction est nécessaire pour accroître leur résistance à la corrosion et leur durabilité. La qualité du traitement de surface affecte directement l'adhérence du revêtement au substrat de la pièce revêtue et la résistance à la corrosion du matériau. L'huile, la graisse, la poussière et d'autres contaminants provoquent le décollement du film de peinture ou produisent divers défauts d'aspect. Le revêtement anticorrosion peut améliorer la protection anticorrosion de la couche de peinture sur la plaque d'acier et la surface lisse de l'acier de base. Les revêtements anticorrosion courants requièrent une propreté de la surface du substrat égale ou supérieure à SA2.5. Les revêtements de surface des tôles d'acier offrent une excellente protection contre la corrosion dans l'industrie du traitement de l'eau, les usines de pâte et de papier, les ponts et les installations en mer.

Conformément à la conception et aux dessins, le revêtement anti-corrosion sur la partie exposée du support du pont et l'absorption des chocs sont des éléments essentiels de la construction. tôle d'acier est traitée pour prolonger sa durée de vie. La principale méthode de construction est la construction d'apprêt riche en zinc époxy, selon les exigences de la position de conception de la plaque d'acier pour atteindre les objectifs de protection. Le processus comprend le nettoyage de la surface de base → revêtement d'apprêt (apprêt riche en zinc époxy 50μm, 2 fois) → revêtement de finition (couche de finition en polyuréthane modifié 50μm, 2 fois) → inspection et acceptation. Le plan d'appui du revêtement est le suivant :

ArticlesPeinture des manteauxCouleurÉpaisseur du film de peinturePeinture théorique (g/m2)Intervalle de revêtement (20℃)
Traitement de surfaceLa surface doit être strictement dérouillée avec une norme de qualité Sa2.5.
Première couche (2 fois)Primaire époxy riche en zinc-conventionnel 50% zincGris80-100μm40-50μm/temps1~7 jours
Deuxième couche (2 fois)Couche de finition anticorrosion - couche de finition en polyuréthane modifiéVert80-100μm40-50μm/temps1~7 jours  

Nettoyage de la surface de base

Avant le brossage de la peinture, le revêtement et la rouille de la partie exposée de la plaque d'acier du support et de la plaque de l'amortisseur sont polis à l'aide d'une meuleuse d'angle. La norme de qualité pour l'élimination de la rouille est SA2.5.

Couche de fond (primaire époxy riche en zinc 50μm, 2 couches)

1) Primaire époxy riche en zinc, selon un rapport de 9∶1 et en contrôlant la viscosité de la peinture, le système doit être complètement agité, de sorte que la couleur et la viscosité de la peinture soient uniformes, durcissement 25 ~ 30 minutes, la peinture doit être utilisée dans les 4 ~ 6 heures.

2) Brosser la première couche d'apprêt en suivant une direction cohérente et nette. Appliquer plusieurs fois pour éviter que le pinceau ne coule trop de peinture.

3) Maintenir un certain temps après le premier brossage, afin d'éviter que la peinture ne sèche pas et ne coule. Brosser une deuxième fois après le premier séchage. La direction doit être perpendiculaire à la première fois et l'épaisseur du film doit être uniforme.

Revêtement de finition(finition en polyuréthane modifié 50μm, 2 fois)

1) La peinture de finition est verte. La couche de finition doit être composée d'un polyuréthane modifié de la même couleur, en respectant les proportions appropriées. Le mélange complet avant l'utilisation et la couleur uniforme garantissent que le revêtement ne tombe pas et ne laisse pas apparaître le grain.

2) La méthode et la direction doivent être les mêmes que pour le processus ci-dessus.

3) L'intervalle entre la couche de finition et l'apprêt doit être supérieur à 2 jours.

Introduction du tube en acier API 5L X42

API 5L X42 Steel Line Pipe is generally used for the conveyance of oil and gas in transmission lines,distribution main lines,and offshore pipeline systems.Zhonghai supplies welded and seamless API 5L grades through X 70 for high pressure applications,All of the API 5L X42 Steel Line Pipe products we are supplying can reach the international standard API 5L,.Our company’s production is carried out in accordance with API 5L,CE,UKAS,PED and ISO9001 Integrated Management(quality) Systems.

Tube en acier API 5L X42


Lieu d'origine : Chine
Application : Largement utilisé pour le transport du pétrole et du gaz dans les lignes de transmission, les lignes principales de distribution et les systèmes d'oléoducs offshore.
Tuyau de ligne en acier Norme : API 5L X42
Diamètre extérieur : 21,3 mm-914 mm
Épaisseur de la paroi : 2mm-50mm
Longueur : Aléatoire 6m-12m ou fixe 6m,12m
Les extrémités des tuyaux sont biseautées et une peinture antirouille noire est disponible si vous le souhaitez.
Ils peuvent également traiter les commandes des clients.
Emballage des tubes en acier : En paquets ou en vrac.
Un conteneur de 20 ou 40′ peut contenir jusqu'à 26 tonnes.

API 5L Steel Line Pipe Propriétés physiques

Grade API 5LLimite d'élasticité
min.
(ksi)
Résistance à la traction
min.
(ksi)
Rapport entre la limite d'élasticité et la résistance à la traction
(max.)
Élongation
min.
%
A30480.9328
B35600.9323
X4242600.9323
X4646630.9322
X5252660.9321
X5656710.9319
X6060750.9319
X6565770.9318
X7070820.9317
X8080900.9316

Wldsteel produit des tubes en acier soudés pour lignes de production

Wldsteel produces welded steel line pipe, both spiralweld and rolled and welded, in lengths from 30’ to 60’ and wall thicknesses from .250 inches to 2.0 inches. These line pipes, often used to transfer liquid and air, meet the following standards: AWWA C200, ASTM 139, ASTM 134, and ASTM 135.

Les tubes en acier présentent de nombreux avantages, notamment en termes de résistance et de poids, de facilité d'installation et de coût.

Wldsteel est certifiée SPFA et produit des conduites hydrotestées de 18 à 90 pouces de diamètre extérieur en utilisant un double procédé de soudage à l'arc submergé pour une variété d'applications, y compris, mais sans s'y limiter, les conduites de transport d'eau, les conduites de boues, les conduites principales d'égout par gravité, les conduites de refoulement d'égout, les conduites de prise d'eau et de déversement, et les conduites d'eau brute. Récemment, les conduites de Wldsteel ont été utilisées pour des canalisations d'eau à New York et au Texas.

Wldsteel a la capacité d'usiner les extrémités des tuyaux en acier en biseau, ce qui permet d'obtenir un bord beaucoup plus net sur le produit fini. Les tuyaux de canalisation peuvent également être recouverts et revêtus et subir des essais UT, en plus des essais hydrauliques.

Avec des sites de fabrication et de stockage de conduites en acier dans toute l'Amérique du Nord, Wldsteel a la capacité de livrer rapidement et efficacement des conduites par camion, rail ou barge à ses partenaires dans tout le pays.

Une gestion des ressources écologiquement responsable et fiscalement saine n'est possible qu'avec une infrastructure adéquate. Malheureusement, il n'est pas nécessaire de chercher bien loin pour trouver des exemples qui ne correspondent pas à l'idéal, dont beaucoup sont liés à l'utilisation de tuyaux de qualité inférieure.

Wldsteel transforme la façon dont les entités privées et les acteurs municipaux gèrent les ressources critiques qui font progresser notre qualité de vie commune. Nos conduites en acier soudé rehaussent la norme, qu'elles soient utilisées pour les égouts, l'eau, les boues ou d'autres applications.

Divers produits de tuyauterie en acier
Chaque travail exige un matériel spécialisé, et le fait de ne pas utiliser les bons produits donne des résultats désastreux. Nous avons mis au point une vaste gamme d'outillage qui permet de produire des tuyaux très performants.

Quelle que soit l'utilisation que vous souhaitez en faire, nous avons une solution adaptée. Nos produits soudés en spirale permettent de créer facilement des conduites de nombreux diamètres acceptés dans les zones sismiques, et nos produits laminés et soudés sont idéaux pour les applications qui nécessitent des parois incroyablement épaisses. De plus, nous pouvons

Produire une gamme de longueurs allant de 30 pieds (9,14 m) à 60 pieds (18,29 m).

Créer des extrémités sur mesure pour simplifier l'assemblage sur site

Fournir des tuyaux d'un diamètre extérieur de 18 à 90 pouces

Fabriquer des extrémités biseautées impeccables qui facilitent l'installation et le montage.

Offrent des épaisseurs de paroi à tolérance précise de 0,250 pouce (6,35 mm) à 2,0 pouces (5,08 cm).

Un contrôle de la qualité adapté aux applications mondiales
Avec les conduites de Wldsteel, les constructeurs peuvent facilement répondre aux exigences rigoureuses en matière de code, d'environnement et de sécurité. Il vous suffit de nous indiquer la norme industrielle à laquelle votre conduite doit répondre, et nous vous proposerons les produits AWWA C200, ASTM 139, ASTM 134 ou ASTM 135 qui conviennent.

Besoin d'un revêtement ou d'une doublure ? Nos spécialistes internes peuvent appliquer des traitements de surface et effectuer des contrôles par ultrasons qui garantissent des résultats parfaits.

En tant qu'entreprise certifiée SPFA, nous sommes qualifiés pour servir le marché de l'eau avec des tuyaux sur lesquels les acteurs gouvernementaux et les utilisateurs finaux peuvent compter. Nos ingénieurs sont là pour vous aider à répondre à vos besoins de conception. Nous sommes fiers de savoir que nos produits assurent l'approvisionnement en eau de certaines des populations les plus exigeantes d'Amérique du Nord.

Nous nous donnons beaucoup de mal pour garantir la qualité de notre travail. Du contrôle rigoureux de la fabrication pendant le processus de soudage à l'arc doublement immergé à l'hydrotest de chaque tuyau sortant de notre chaîne de production, nous nous engageons à produire des composants d'infrastructure qui ne céderont pas dans des conditions difficiles.

Quand la pression monte, les professionnels font confiance à Wldsteel
Les conduites ne sont pas seulement destinées au transport de l'eau. Ils doivent également faire face à des situations difficiles dans les conduites d'égout par gravité, les conduites de refoulement, les conduites d'amenée et d'évacuation, les conduites d'eau brute potentiellement dangereuses et toute une série d'autres applications.

Aucun calendrier de projet n'est trop soudain et aucune exigence n'est trop élevée. Avec des sites de fabrication et de stockage de tubes en acier dans toute l'Amérique du Nord, Wldsteel livre rapidement et efficacement sur n'importe quel chantier. Qu'ils vous parviennent par camion, par train ou par barge, vous n'êtes qu'à un clic des meilleurs tubes au monde, alors contactez-nous dès maintenant.

Matériau couramment utilisé pour les tubes de condenseur

The condenser is important auxiliary equipment in the thermal generator set. The condenser is generally composed of neck, casing, water chamber, tube bundle, tube plate, support rod, steam baffle, air cooling area, hot well and other parts, which is the key equipment to determine and affect the load and thermal efficiency of a steam turbine. The heat exchange tube, as the main heat transfer component of the condenser, is the key component of the condenser. With the increase of suspended solids, chloride ions and sulfur ions in the cooling circulating water, there is a higher requirement for a condenser cooling pipe.

Condenser heat exchanger pipe should have excellent heat transfer performance, good corrosion resistance, erosion resistance and wear resistance, but also should have good strength and stiffness, as well as economic and good processing performance. The materials of condenser heat exchange pipe are mainly copper alloy pipe, Austenitic stainless steel pipe, Ferrite stainless steel pipe, Duplex stainless steel pipe, titanium and titanium alloy pipe. The copper alloy pipe mainly includes military brass pipe (C26800), tin-brass pipe, aluminum-brass pipe, nickel-copper pipe, etc. Stainless steel grades mainly include Austenitic stainless steel tube TP304, TP316L, TP317L and Ferrite stainless steel grades TP439, TP439L, and duplex stainless steel tube 2205, 2507, titanium and titanium alloy tube mainly includes GR1, GR2, GR5, etc..

Matériaux des tuyauxPourCons
Tubes en cuivreBonne performance de transformation, prix modéréFaible tolérance à la qualité complexe de l'eau, faible résistance, rigidité, aptitude au soudage. 
Acier inoxydable austénitiqueExcellente résistance à l'érosion, bonne résistance, plasticité, usinabilité et soudabilitéL'acier inoxydable austénitique Cr-Ni présente une faible résistance à la corrosion par les ions chlorure.
Ferrite Acier inoxydableConductivité thermique élevée, faible coefficient de dilatation, bonne résistance à l'oxydation et à la corrosion sous contrainte, insensible aux ions chlorure.Faibles plasticité et ténacité, en particulier après l'emboutissage et d'autres déformations importantes du traitement à froid, le soudage et d'autres traitements à haute température, plasticité et résistance à la corrosion considérablement réduites.
Acier inoxydable DupexExcellente résistance à la corrosion, propriétés mécaniques complètes, propriétés de soudage, conductivité thermique élevée.La transformation est difficile et le coût élevé
Tubes en titaneExcellente résistance à la corrosion, faible densité, poids léger, bonnes performances globales.Coûteux 
Avantages et inconvénients des différents matériaux utilisés pour les tubes des condenseurs

Different materials of the heat exchange pipe because of its own characteristics and cost factors, its application scope and working conditions are not the same. The corrosion in the Condenser is always an important problem in boiler accidents in power plants. The condensers of power plants in offshore areas generally use Cu-Zn tubes and Cu-Ni alloy tubes. The corrosion resistance of the latter is better than that of the former, because the thermodynamic stability of Ni is close to that of Cu, and the nanoscale compact and stable surface film will be generated on the surface in water or air. Therefore, the Cu-Ni tube in high saltwater (or seawater) and dilute acid, alkali medium is not easy to corrosion. But once there is an attachment on the surface of the copper tube, pitting will occur. Pitting corrosion is autocatalytic and latent, which will bring great damage. The condenser tube blockage and leakage frequently occur in the offshore area due to seawater backfilling, corrosion, dirt and other reasons. Yongxiang operates the generator set. Why is the brass condenser tube so easy to corrode? It depends on the type of corrosion. The corrosion of copper alloy condenser tube is affected by many factors, and the corrosion types are various, mainly including the following items:

Corrosion sélective

Le tube de cuivre du condenseur étant principalement composé d'un alliage de cuivre et de zinc, le potentiel du zinc est inférieur à celui du cuivre, de sorte que le zinc devient facilement l'anode d'une batterie corrodée, de sorte que le zinc se dissout sélectivement pour corroder le tube de cuivre. La théorie et la pratique montrent que le processus de corrosion du tube de cuivre est étroitement lié à la performance du film protecteur à la surface du tube de cuivre. Si le film protecteur initial dense n'est pas formé, la corrosion du tube de cuivre est plus susceptible de se produire. S'il n'y a pas de traitement de revêtement initial de FeSO4 sur le tube de cuivre du condenseur, il est également facile d'entraîner une corrosion locale par dézincification.

Corrosion de l'électrocouple

Coupling corrosion may occur when two different metal materials come into direct contact in a corrosive medium. In the condenser, the copper alloy condenser tube material is different from the carbon steel tube sheet material in the cooling water potential, there is the possibility of galvanic corrosion between them. The potential of the condenser copper tube is higher than that of the tube plate, which will accelerate the corrosion of the tube plate. But because the thickness of the carbon steel tube plate is larger, generally 25~40mm, the galvanic corrosion won’t affect the safe use in clean freshwater, but in the environment with a high salt concentration of water galvanic corrosion is more likely to occur.

Corrosion par piqûres

Cette corrosion est susceptible de se produire à la surface de la rupture du film protecteur du tube de cuivre. Parce que l'eau de refroidissement contient du Cl et de l'oxydation de Cu générée par Cu+ pour générer du CuCl instable, peut être hydrolysée en Cu2O stable, et rendre la solution locale d'acidification de la corrosion de l'équipement thermique. Si le tube en cuivre du condenseur n'est pas nettoyé à temps, les dépôts de surface inégaux favorisent la corrosion et conduisent finalement à une perforation par corrosion ponctuelle. Dans le fonctionnement du tube de cuivre du condenseur, les arrêts et démarrages fréquents, les changements de charge sont plus importants, l'impact de la vapeur d'échappement de la turbine à grande vitesse, le rôle du tube de cuivre par la contrainte alternée, facile à faire rompre la membrane de la surface du laiton, produire une corrosion locale, la formation de piqûres de corrosion, réduire la limite de fatigue du matériau, et parce que la concentration de contrainte à la corrosion, le fond de piqûre est facile à fissurer, sous l'érosion de NH3, O2 et CO2 dans l'eau, la fracture est progressivement élargie.

Erosion corrosion

This type of corrosion can occur on both the waterside and the steam side, mainly in the waterside. Suspended solids, sand and other solid granular hard objects in circulating cooling water impact and friction on the copper tube at the inlet end of the condenser. After a long time of operation, the inner wall of the front section of the copper tube at the inlet end is rough. Although there is no obvious corrosion pit, the surface is rough, the brass matrix is exposed and the copper tube wall becomes thin. The anodic process of erosion and corrosion can be said to be the dissolution of copper, and the cathodic process is the reduction of O2. The high flow rate will hinder the formation of stable protective film, is also the cause of erosion-corrosion, the general flow rate is not more than 2m/s.

Corrosion du NH3

L'excès de NH3 pénètre dans le condenseur avec la vapeur et se concentre localement dans le condenseur. Si l'O2 est présent en même temps, l'érosion du NH3 se produira du côté vapeur du tube de cuivre dans cette zone. Elle se caractérise par un amincissement uniforme de la paroi du tube, et l'érosion par le NH3 est facile à provoquer lorsque la teneur en ammoniac de l'eau atteint 300 mg/L. Le condensat au niveau du trou du déflecteur est trop froid et la concentration d'ammoniac dissous augmente, ce qui provoque également l'érosion de la bande annulaire par l'ammoniac dans le tube de cuivre.

Fissuration par corrosion sous contrainte

When the condenser copper tube is not installed properly, vibration and alternating stress will occur in the operation of the copper tube surface to destroy the protective film and corrosion, finally, produce transverse crack to break the copper tube. This is mainly due to the relative displacement of grains inside the copper tube under the action of alternating stress, and the formation of anodic dissolution in the corrosive medium, mostly occurring in the middle of the copper tube.

Corrosion microbienne

Microorganisms can change the medium environment in local areas of the condenser wall and cause local corrosion. The electrochemical corrosion process of metal in cooling water is promoted by the biological activity of microorganisms, which generally occurs on the carbon steel tube plate at the inlet side of the condenser. Cooling water often contains bacteria that thrive on Fe2+ and O2, called iron bacteria, which form brown slime. The anoxic conditions at the bottom of the slime provided a suitable environment for the survival of anaerobic sulfate-reducing bacteria. The combined action of iron bacteria and sulfate-reducing bacteria promotes metal corrosion. Operating temperature on the high side, the corrosion scale inhibitor and water quality and operating temperature are not appropriate, inadequate dosage or concentration fluctuations in the scale, will cause the condenser tube wall local Cl – easy through scale layer, caused the corrosion of the metal matrix, and the corrosion of metal ion hydrolysis, leading to higher medium H + concentration of algae and microbial activities also cause increased acidity of medium, The passivation film on the metal surface is destroyed and the metal matrix is further corroded.

Comment prévenir les fissures caustiques? (Caustic Cracking)

Dans le dernier article, nous avons présenté Qu'est-ce que la fissuration caustique ?Nous décrirons également le type de fissuration caustique et les effets néfastes de la fissuration caustique. Aujourd'hui, nous allons continuer à décrire comment prévenir la corrosion caustique fissurante.

Choix du matériau de l'acier au carbone

L'équipement en acier au carbone peut être utilisé pour contenir de la soude caustique à température ambiante, en tenant compte des termes de résistance, de plasticité et de sensibilité à la fissuration caustique. L'acier 0.20%C tué acier au carbone est plus approprié pour une solution caustique à une température maximale de 46℃. Cependant, lorsque la température de la soude caustique dépasse 46℃, un traitement thermique post-soudure est nécessaire pour éviter la fissuration caustique des soudures en acier à haute teneur en carbone. L'ajout de Ti et d'autres éléments d'alliage à l'acier au carbone et le traitement thermique peuvent également inhiber efficacement la fissuration caustique. Par exemple, le temps de rupture des échantillons d'acier au carbone contenant 0,73% Ti (fraction de masse de C 0,105%) a été prolongé de 150h à 1000h après avoir été maintenu à 650~750℃ et ensuite refroidi par le four. La limite supérieure de la température de service de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié dans la solution de NaOH est indiquée dans le tableau ci-dessous.

NaOH, %235101520304050
Limite de température,℃828282817671595347

Réduction du stress résiduel

Les contraintes internes résiduelles, telles que le désalignement latéral, la déformation angulaire et les vides, doivent être réduites au minimum pendant la fabrication et l'installation. La pièce est souvent chauffée à une température prédéterminée et maintenue suffisamment longtemps pour réduire les contraintes résiduelles à un niveau acceptable, qui dépend du temps et de la température. Normalement, le refroidissement doit se faire à un rythme plus lent pour éviter l'apparition de nouvelles contraintes. La température de recuit de détente de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié après le soudage ne doit pas être inférieure à 620℃, et le temps de maintien doit être calculé en fonction de 1h / 25mm (épaisseur). Des joints soudés raisonnables, réduisant le nombre et la longueur des soudures autant que possible, soudant d'abord le bourrelet court et ensuite les soudures longues pour réduire le stress résiduel. Vous pouvez également choisir un processus d'assemblage raisonnable et utiliser une marge de rétrécissement réservée ou une déformation inverse, une méthode de fixation rigide pour empêcher la déformation des soudures.

Vous pouvez prendre certaines mesures pour réduire le déséquilibre local des contraintes internes de la structure de rivetage, comme la disposition uniforme des trous de rivetage pour éviter une pression de rivetage excessive, etc. La contrainte résiduelle est le principal facteur à l'origine de la fragilité alcaline. Des mesures doivent être prises dans le cadre du processus de soudage, telles qu'une faible énergie de ligne, un préchauffage avant le soudage, une séquence et une direction de soudage appropriées et un martelage entre les couches, afin de réduire la contrainte résiduelle des joints soudés. Les mesures efficaces pour prévenir la fissuration caustique sont le traitement thermique pour éliminer les contraintes après le formage à froid et la fabrication de la structure de soudage.

Ajout d'un inhibiteur de corrosion

Les inhibiteurs de corrosion couramment utilisés sont Na3PO4, NaNO3, NaNO2, Na2SO4, etc., parmi lesquels NaNO2 est très efficace pour prévenir la fragilisation par les alcalins.

Le dosage est déterminé en fonction des résultats expérimentaux. Par exemple, le rapport NaNO3/NaOH pour prévenir l'embrasement alcalin doit être supérieur à 0,4, et celui de Na2SO4/NaOH doit être supérieur à 5.

Réduire la température de service

Maintenir la température de fonctionnement en dessous de 46° C le plus bas possible, par exemple en chauffant les serpentins par intermittence.

Afin d'éviter que le concentré de

Il s'agit d'une mesure efficace pour prévenir la fissuration caustique en réduisant ou en empêchant l'augmentation de la concentration locale ou l'évaporation répétée et la concentration de l'alcali pendant la conception.

Préparer à l'avance

Remplacer le matériau des conduites principales et des équipements par de l'acier inoxydable 304 afin d'augmenter la température de fissuration caustique et la température de la zone de rupture. Réduire autant que possible la durée du traçage à la vapeur et procéder à un traitement thermique de la canalisation principale et de l'équipement avant utilisation afin d'éliminer la concentration de contraintes et d'éviter la fissuration caustique.

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

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 ?

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.

La conception des pieux en acier

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 ;

(c) Pile de la section supérieure

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 ;

(c) Collier de renforcement à l'extrémité inférieure du pieu

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

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.