Che cos'è il Caustic Cracking nella conduttura del vapore?

/0 Commenti/in /da

La cricca caustica, nota anche come infragilimento caustico, è la cricca dei metalli in soluzioni alcaline dovuta all'azione combinata di sforzi di trazione e mezzi corrosivi, è un tipo di SCC. La causa della criccatura delle caldaie a pressione si verifica principalmente nelle parti in cui il vapore viene ripetutamente evaporato e condensato o a contatto con la soda caustica, che possono essere in acciaio al carbonio, acciaio basso legato, acciaio ferritico e acciaio inossidabile austenitico. Gli incidenti causati dall'esplosione del cracking si verificano spesso nel sistema delle caldaie, ma la concentrazione di Na+ può verificarsi anche nelle autoclavi, nei sistemi di recupero del calore di scarto e negli evaporatori di Al2O3 delle imprese di alluminio elettrolitico negli impianti chimici cloro-alcali, nelle cartiere e nelle industrie di energia nucleare.

Quando la concentrazione di idrossido di sodio è superiore a 5%, l'acciaio al carbonio e le condutture a vapore in acciaio basso legato hanno quasi la probabilità di produrre cricche caustiche, la corrosione da stress alcalino si verifica generalmente a più di 50~80℃, soprattutto in prossimità del punto di ebollizione della zona ad alta temperatura, con una concentrazione di alcali di 40% ~ 50%. Secondo la teoria, quando la frazione di massa di NaOH locale è superiore a 10%, il film di ossido protettivo del metallo viene dissolto e il metallo della matrice reagisce ulteriormente con l'alcali per formare ossidi corrosivi magnetici sciolti e porosi e la soluzione acquosa è alcalina. Finché 10~20mg-L-1 NaOH è contenuto nell'acqua della caldaia o dello scambiatore di calore, l'evaporazione locale ripetuta può portare alla concentrazione di alcali sotto il sedimento o nelle fessure, causando la corrosione alcalina locale.

I fattori che influenzano la sensibilità del cracking caustico

La cricca caustica è facile che si verifichi nelle parti concentrate di liquido contenente alcali con elevate tensioni residue, come le parti dei giunti di saldatura; questo tipo di SCC si sviluppa solitamente in modo intergranulare e le fratture sono piene di ossidi.

Le cricche alcalino-fragili nell'acciaio al carbonio conduttura del vapore appaiono come sottili cricche intergranulari con ossidi. Ci sono diversi fattori principali che determinano la fragilità degli alcali: la concentrazione di alcali, la temperatura del metallo e la tensione di trazione. Gli esperimenti dimostrano che alcune cricche caustiche si verificano entro pochi giorni, mentre la maggior parte si verifica quando l'esposizione supera 1 anno. Aumentando la concentrazione di alcali e la temperatura si può migliorare il tasso di criccatura.

Medio 

La cricca caustica è la corrosione che si verifica ad alte temperature nella soda concentrata. Quando la frazione di massa di NaOH è inferiore a 5%, non si verifica il cracking caustico. Questa soda concentrata può essere il mezzo di lavoro o essere raccolta durante la lavorazione. Più alta è la concentrazione di soda caustica, maggiore è la sensibilità del cracking caustico, che non è solo legato alla concentrazione dell'alcali ma dipende anche dalla temperatura della soluzione.

La temperatura

Il tempo di frattura da cricca degli acciai per condotte a vapore a basso tenore di carbonio aumenta con la diminuzione della sollecitazione. Si è riscontrato che il metallo nella zona termicamente interessata con la maggiore deformazione plastica residua, cioè il metallo riscaldato a 500~850℃ nel processo di saldatura, ha la maggiore tendenza alla SCC. Nella manutenzione delle apparecchiature alcaline è stato riscontrato che i metalli riscaldati a temperature superiori a 550℃ e leggermente inferiori alla zona di ricristallizzazione durante la saldatura presentano la maggiore tendenza alla cricca in soluzione alcalina, dove lo stress residuo di saldatura e lo stress della microstruttura sono maggiori.

Elementi metallici

Poiché la cricca caustica e la fragilità da nitrati dell'acciaio a basso tenore di carbonio si fratturano lungo la grana, si ipotizza che la sensibilità di tale fragilità sia causata dalla segregazione di C, N e altri elementi al confine della grana. Gli elementi chimici che causano la criccatura caustica dell'acciaio per condotte a vapore a basso tenore di carbonio sono i seguenti:

La segregazione di C e N ai confini dei grani aumenta la sensibilità alla cricca caustica;

L'effetto degli oligoelementi, dovuto alla segregazione di S, P, As e altre impurità ai confini del grano, aumenta la sensibilità alla fragilità da alcali. Tuttavia, una piccola quantità di La, Al, Ti e V può essere dovuta alla riduzione della segregazione di impurità dannose nei confini del grano, riducendo la sensibilità alla fragilità alcalina.

Il cracking caustico aumenta con l'aumentare della dimensione dei grani;

Trattamento termico. La sensibilità alla cricca caustica dell'acciaio dopo la sferoidizzazione è maggiore di quella dello stato normalizzato, il che può essere dovuto all'aumento della segregazione dei confini del grano durante la sferoidizzazione dei carburi.

Potenziale 

Il potenziale sensibile di criccatura caustica dell'acciaio per condotte a vapore a basso tenore di carbonio in una soluzione bollente di NaOH 35%~40% è di -1150~800mV (SCE), e il potenziale di criccatura caustica si verifica nell'intervallo di -700mV (SCE) al punto di ebollizione (120℃). Al potenziale critico, il ritiro di sezione del campione diminuisce notevolmente. L'analisi della struttura a raggi X mostra che sulla superficie del campione si forma un film protettivo di Fe3O4.

A cosa serve il tubo in acciaio rivestito di catrame di carbone epossidico?

/0 Commenti/in /da

Il catrame di carbone epossidico è un tipo di rivestimento anticorrosione ] con un'eccellente resistenza agli urti e all'acqua, costituito da resina epossidica modificata, resina poliammidica, catrame di carbone, riempitivi e additivi, che offre un'eccellente resistenza all'acqua, resistenza alla corrosione microbica, buona adesione, tenacità, resistenza all'umidità. Può prevenire tutti i tipi di incisione ionica, è stato ampiamente utilizzato in acciaio utilizzato in oleodotti sotterranei, tubi dell'acqua, anticorrosione di tubi di scaricoecc. Lo strato anticorrosivo di asfalto di carbone epossidico si divide in anticorrosivo generale, anticorrosivo potenziato (uno strato di tre oli) e anticorrosivo speciale potenziato (due strati di quattro oli). Il tubo d'acciaio anticorrosivo in catrame di carbone epossidico è una forma anticorrosiva di strato di tessuto di vetro e rivestimento anticorrosivo. Il catrame di carbone epossidico di alta qualità con rivestimento anticorrosivo ha una superficie liscia, una stretta adesione con il tessuto di vetro, non è facile da staccare e non ha un forte odore pungente dopo la completa essiccazione.

Applicazioni

Poiché il pigmento di ferro a forma di lastra contenuto nel rivestimento e l'abbinamento del primer possono formare un rivestimento denso, solido e impermeabile, il rivestimento anticorrosivo epossidico a base di pece di carbone ha anche una bassa permeabilità al vapore acqueo e un'eccellente resistenza all'acqua, può essere utilizzato per il fondo della nave, la cisterna di zavorra, la pila d'acciaio del molo, il supporto d'acciaio della miniera, il serbatoio dell'acido, la conduttura dell'acqua e l'anticorrosione della parete della conduttura dell'acqua di raffreddamento industriale e mineraria, l'anticorrosione e le perdite della struttura d'acciaio subacquea e dei componenti in cemento, la conduttura sotterranea e il serbatoio di stoccaggio del gas sotto la protezione; protezione dei campi costieri e salini in aree ad alta temperatura; anticorrosione delle pareti interne ed esterne di condotte chimiche e di altro tipo. Allo stesso tempo, è anche adatto per lunghi anni di ambiente umido, come il trattamento delle acque reflue o l'ambiente di costruzione, per la superficie del substrato umido e per i requisiti di rivestimento della tenacità delle parti superiori.

Stoccaggio e trasporto

1. Se non può essere utilizzato in tempo, deve essere conservato al chiuso per evitare che il rivestimento venga danneggiato dal sole; se si trova all'aperto, deve essere utilizzato uno schermo anti-UV.

2. La costruzione deve avvenire in buone condizioni di ventilazione. Il fuoco aperto è severamente vietato in cantiere;

3. Prestare attenzione ai cambiamenti di clima e di temperatura. Non è adatto alla costruzione in ambienti con pioggia, nebbia, neve o umidità relativa superiore a 80%.

La temperatura di costruzione deve essere superiore a 10℃;

4. Nel processo di trasporto sono vietate le collisioni violente, l'estrusione e il deposito.

Rivestimento epossidico in catrame di carbone per tubi d'acciaio

La progettazione di palificazioni in tubi d'acciaio

/0 Commenti/in /da

Pila di tubi d'acciaio La fondazione in tubi d'acciaio ha le caratteristiche di rapidità di costruzione, sicurezza e operatività altamente meccanizzata ed è spesso ampiamente utilizzata per grandi ponti offshore, sottostrutture di porti e moli, piattaforme temporanee e cavalletti, ecc. Rispetto alle fondazioni in cemento armato, le fondazioni con pali in tubo d'acciaio presentano i seguenti vantaggi:

  • Leggero, ad alta resistenza, comodo da caricare e trasportare;
  • Elevata capacità portante. L'acciaio può essere efficacemente conficcato nel terreno duro, il corpo del palo non è facilmente danneggiabile e può ottenere una grande capacità portante del palo singolo;
  • La lunghezza è facile da regolare, può essere regolata collegando o tagliando a seconda delle esigenze.
  • Una piccola quantità di scarico del terreno. L'estremità inferiore del palo è aperta. Con l'infissione del palo, il volume di schiacciamento del terreno del tubo del palo è notevolmente ridotto rispetto a quello del palo in calcestruzzo a nucleo solido, e il disturbo alla fondazione circostante è minore e lo spostamento è minore.
  • Può essere saldato, è facile da usare e veloce da costruire.

I pali per tubi in acciaio sono generalmente realizzati in acciaio al carbonio semplice, con una resistenza alla trazione di 402MPa e una resistenza allo snervamento di 235,2MPa, o in base ai requisiti di progetto. Può essere un Tubo SSAW e un tubo LSAW. Il tubo in acciaio SSAW ha un'elevata rigidità ed è comunemente utilizzato. Per facilitare il trasporto ed essere limitati dall'altezza del telaio del palo, i pali in tubo d'acciaio sono solitamente composti rispettivamente da un palo a sezione superiore, un palo a sezione inferiore e diversi pali a sezione centrale. La lunghezza di ogni sezione è generalmente di 13 o 15 m, come mostrato in figura:

A) Pila della sezione inferiore;

(b) Pila a sezione centrale;

(c) Pila della sezione superiore

L'estremità inferiore della pila di tubi d'acciaio si divide in apertura e chiusura. La sua struttura e il suo tipo sono illustrati nella figura seguente:

Il diametro della pila di tubi d'acciaio è di φ406,4-φ2032,0 mm e lo spessore della parete è di 6-25 mm.

Occorre prendere in considerazione la geologia ingegneristica, il carico, il piano di fondazione, il carico superiore e le condizioni di costruzione. Le specifiche comunemente utilizzate sono 406,4 mm, 609,6 mm e 914,4 mm, spessore delle pareti 10, 11, 12,7, 13 mm, ecc. In genere, i pali di sezione superiore, media e inferiore adottano lo stesso spessore di parete. A volte, per far sì che la sommità del palo sopporti l'enorme impatto del martello ed evitare l'instabilità radiale, lo spessore della parete della sezione superiore del palo deve essere opportunamente aumentato, oppure si deve aggiungere all'anello esterno del palo un collare piatto di rinforzo in acciaio di 200~300 mm di larghezza e 6~12 mm di spessore. tubo per paliPer ridurre la resistenza all'attrito dell'affondamento del tubo palo e impedire che l'estremità venga danneggiata a causa della deformazione durante la penetrazione nello strato duro del terreno, all'estremità inferiore del tubo palo in acciaio viene applicato un collare di rinforzo. Per i tubi in acciaio Φ406,4 ~ Φ914,4 mm, le dimensioni del collare di rinforzo sono 200~300 mm*6~12 mm.

(a) Forme strutturali dei giunti di pali in tubo d'acciaio con diversi spessori di parete;

(b) Collare di rinforzo sulla sommità dei pali;

(c) Collare di rinforzo all'estremità inferiore della pila

Gli accessori dei pali in tubo d'acciaio comprendono principalmente una copertura saldata sulla sommità del palo per sopportare il carico superiore, un nastro d'acciaio piatto, un anello di protezione sul fondo del palo e un morsetto in rame saldato sul giunto del palo. Per ridurre l'attrito negativo del terreno soffice di fondazione sulla capacità portante dei pali, uno strato di asfalto speciale, polietilene e altri materiali compositi viene rivestito sulla superficie esterna dell'estremità superiore del palo in tubo d'acciaio per formare uno strato di scorrimento di 6~10 mm, riducendo l'attrito negativo di 4/5-9/10.

Struttura dello strato di scorrimento della pila di tubi d'acciaio:

1 Pila di tubi d'acciaio;

2 Rivestimento di fondo;

3 Strato scorrevole;

4 Superficie

Le specifiche del palo di tubi d'acciaio

/0 Commenti/in /da

Nella regione della pianura alluvionale interna e offshore, lo spessore di 50 ~ 60 m dello strato di terreno soffice del carico superiore è grande e non può fungere direttamente da strato portante, lo strato portante a bassa compressione è sempre profondo, dove di solito si utilizza la struttura generale del palo in acciaio con un martello per pali che produce un grande impatto su di esso. Le fondazioni con pali in acciaio sono più adatte di quelle tradizionali in cemento armato e cemento armato precompresso.

Il palo in acciaio è generalmente costituito da un tubo in acciaio saldato a spirale e da una piastra in acciaio al carbonio. Attualmente, i pali in acciaio sono utilizzati principalmente nelle aree offshore, circondate da acque profonde e dalla grande forza d'urto di onde, correnti e navi. I pali in tubo d'acciaio presentano una serie di vantaggi, come l'alta resistenza e la grande resistenza alla flessione. Buona elasticità, in grado di assorbire grandi deformazioni e di ridurre la forza d'urto della nave sulla banchina; costruzione conveniente, in grado di accelerare il progresso della costruzione di strutture portuali. Ecco le specifiche comunemente utilizzate per i pali in tubo d'acciaio.

Come migliorare la resistenza dell'acciaio?

/0 Commenti/in /da

La resistenza dell'acciaio si riferisce alle prestazioni di deformazione e frattura dei materiali metallici sotto l'azione di una forza esterna, che generalmente comprende la resistenza alla trazione, alla flessione e alla compressione. Più l'acciaio è resistente alle forze esterne, più è forte. Come possiamo quindi migliorare la resistenza dell'acciaio?

Soluzione Srafforzamento

La soluzione solida degli elementi di lega nel metallo matrice provoca una certa distorsione reticolare e aumenta la resistenza della lega. La distorsione reticolare aumenta la resistenza al movimento delle dislocazioni e rende difficile lo scivolamento, aumentando così la resistenza e la durezza della soluzione solida della lega. Questo fenomeno di rafforzamento di un metallo attraverso la dissoluzione in un elemento soluto per formare una soluzione solida è chiamato rafforzamento in soluzione solida.

La resistenza e la durezza del materiale aumentano con la giusta concentrazione di atomi di soluto, ma la tenacità e la plasticità diminuiscono. Più alta è la frazione atomica di atomi di soluto, maggiore è la differenza di dimensioni atomiche tra l'atomo di soluto e il metallo della matrice e più forte è il rafforzamento. 

Gli atomi soluti interstiziali hanno un effetto di rafforzamento della soluzione maggiore rispetto agli atomi sostitutivi e l'effetto di rafforzamento degli atomi interstiziali è maggiore di quello dei cristalli cubici a facce centrate perché la distorsione reticolare degli atomi interstiziali nei cristalli cubici a corpo centrato è asimmetrica. Tuttavia, la solubilità solida degli atomi interstiziali è molto limitata e anche l'effetto di rafforzamento effettivo è limitato. Quanto più grande è la differenza nel numero di elettroni di valenza tra l'atomo di soluto e il metallo di substrato, tanto più evidente è il rafforzamento della soluzione, cioè la forza di resa della soluzione solida aumenta con l'aumento della concentrazione di elettroni di valenza.

Tempra del lavoro

Con l'aumento della deformazione a freddo, la resistenza e la durezza dei materiali metallici aumentano, ma la plasticità e la tenacità diminuiscono. L'incrudimento a freddo è il fenomeno per cui la resistenza e la durezza dei materiali metallici aumentano, mentre la plasticità e la tenacità diminuiscono durante la deformazione plastica al di sotto della temperatura di ricristallizzazione. Poiché il metallo nella deformazione plastica, lo slittamento dei grani, le dislocazioni causano l'allungamento dei grani, la frammentazione e la fibrosi, la tensione residua interna del metallo. L'indurimento da lavoro è solitamente espresso dal rapporto tra la microdurezza dello strato superficiale dopo la lavorazione e quella prima della lavorazione e la profondità dello strato di indurimento.

L'indurimento da lavoro può migliorare le prestazioni di taglio degli acciai a basso tenore di carbonio e facilitare la separazione del truciolo, ma comporta difficoltà nella successiva lavorazione delle parti metalliche. Ad esempio, nel processo di laminazione a freddo delle lamiere e dei fili d'acciaio trafilati a freddo, il consumo di energia della trafilatura aumenta e addirittura si rompe, per cui è necessario passare attraverso una ricottura intermedia per eliminare l'indurimento da lavoro. Nel processo di taglio, la superficie del pezzo diventa fragile e dura, aumentando la forza di taglio e accelerando l'usura degli utensili, ecc.

Migliora la resistenza, la durezza e la resistenza all'usura degli acciai, soprattutto per quei metalli puri e alcune leghe la cui resistenza non può essere migliorata dal trattamento termico. Ad esempio, il filo di acciaio ad alta resistenza trafilato a freddo e la molla a spirale a freddo, sono deformazioni che vengono utilizzate per migliorare la resistenza e il limite elastico. Anche i cingoli dei carri armati, dei trattori e i deviatoi delle ferrovie utilizzano l'incrudimento per migliorare la durezza e la resistenza all'usura.

Rafforzamento a grana fine

Il metodo per migliorare le proprietà meccaniche del metallo raffinando i grani è chiamato rafforzamento a grana fine. Sappiamo che un metallo è un policristallo composto da molti grani e la dimensione dei grani può essere espressa dal numero di grani per unità di volume. Maggiore è il numero, più fini sono i grani. Gli esperimenti dimostrano che il metallo a grana fine ha una resistenza, una durezza, una plasticità e una tenacità maggiori rispetto al metallo a grana grossa a temperatura normale. Ciò è dovuto al fatto che i grani fini possono essere dispersi in un numero maggiore di grani quando si verifica la deformazione plastica sotto l'azione di una forza esterna, per cui la deformazione plastica è più uniforme e la concentrazione delle sollecitazioni è ridotta.

Inoltre, quanto più fine è la grana, tanto più grande è l'area di confine della grana e quanto più tortuoso è il confine della grana, tanto più svantaggiosa è la propagazione della cricca. Pertanto, il metodo industriale per migliorare la resistenza del materiale attraverso la raffinazione della grana è chiamato rafforzamento a grana fine. Quanto più numerosi sono i confini dei grani, tanto minore è la concentrazione delle tensioni e tanto più elevato è il limite di snervamento del materiale. I metodi per affinare la grana includono: aumento del grado di superraffreddamento;

Trattamento metamorfico;

Vibrazioni e agitazione;

I metalli deformati a freddo possono essere raffinati controllando il grado di deformazione e la temperatura di ricottura.

Seconda fase di rafforzamento

Oltre alla fase matrice, nella lega multifase esiste una seconda fase rispetto alla lega monofase. Quando la seconda fase è distribuita uniformemente nella fase matrice sotto forma di particelle finemente disperse, l'effetto di rafforzamento sarà significativo. Questo rafforzamento è chiamato rinforzo di seconda fase. Per il movimento delle dislocazioni, la seconda fase della lega presenta le seguenti due condizioni: (1) rinforzo da parte di una particella indeformabile (meccanismo di bypass). (2) L'effetto di rafforzamento delle particelle deformabili (un meccanismo di taglio).

Il rafforzamento per dispersione e quello per precipitazione appartengono entrambi ai casi speciali di rafforzamento della seconda fase. La ragione principale del rafforzamento della seconda fase è l'interazione tra queste e le dislocazioni, che ostacola il movimento delle dislocazioni e aumenta la resistenza alla deformazione della lega.

In generale, l'elemento più importante che influisce sulla resistenza è la composizione del metallo stesso, la struttura organizzativa e lo stato superficiale, seguiti dallo stato di sollecitazione, come la velocità della forza successiva, il metodo di carico, il semplice stiramento o la sollecitazione ripetuta, mostreranno una resistenza diversa; inoltre, anche la forma e le dimensioni del metallo e il mezzo di prova hanno un effetto, a volte persino decisivo, come la resistenza alla trazione degli acciai ultra-altoresistenziali può ridursi esponenzialmente in un'atmosfera di idrogeno.

Ci sono due modi principali per migliorare la resistenza: uno è quello di migliorare la forza di legame interatomico della lega per migliorare la sua resistenza teorica e produrre un cristallo completo senza difetti come i whisker. La resistenza dei baffi di ferro noti è vicina al valore teorico, il che si può supporre sia dovuto alla mancanza di dislocazioni nei baffi o al fatto che essi contengono solo un piccolo numero di dislocazioni che non possono proliferare durante la deformazione. Tuttavia, quando il diametro del baffo è grande, la resistenza diminuisce drasticamente. In secondo luogo, nel cristallo viene introdotto un gran numero di difetti, come dislocazioni, difetti puntiformi, atomi eterogenei, confini di grano, particelle altamente disperse o disomogeneità (come la segregazione), ecc. Questi difetti ostacolano il movimento delle dislocazioni e migliorano significativamente la resistenza del metallo. Questo si è rivelato il modo più efficace per aumentare la resistenza del metallo.

Test SSC VS HIC

/0 Commenti/in /da

La cricca da stress da solfuro (SSC) è una forma di cricca da infragilimento da idrogeno. La cricca da sollecitazione da solfuro si verifica in leghe a bassa conduttura in acciaioacciai ad alta resistenza, giunti di saldatura e zone termicamente alterate (ZTA) sottoposte a trazione in ambienti acidi e a temperature inferiori a 82°C (180°F), a seconda della composizione, della microstruttura, della resistenza, delle tensioni residue e delle sollecitazioni esterne dell'acciaio.

I campioni di lamiera d'acciaio sono stati immersi in una soluzione acquosa acida contenente H2S e i dati sulle prestazioni anti-SSCC sono stati ottenuti applicando un carico incrementale appropriato. Secondo la norma NACE TM0177-2016, i requisiti specifici sono i seguenti: prendere un gruppo di campioni di lamiera d'acciaio forgiata σb o Hb per essere il più alto, effettuare la prova di resistenza alla cricca da sollecitazione da solfuro, e la sollecitazione σTh ≥247MPa per essere qualificata. Un gruppo di campioni di giunti saldati di classe A, B e D è stato sottoposto alla prova di fessurazione da sollecitazione da solfuro e la sollecitazione σTh ≥247MPa è stata considerata qualificata.

La cricca indotta dall'idrogeno (HIC) è un tipo di cricca interna con caratteristiche a gradini, formata dall'interconnessione di cricche parallele a strati di idrogeno, che non hanno alcuna interazione evidente con le sollecitazioni esterne o le tensioni residue. Nella parte in bolla, la cricca da idrogeno è aggravata dalle sollecitazioni generate dall'accumulo di idrogeno all'interno. L'HIC è strettamente correlato alla pulizia dell'acciaio, nonché al metodo di produzione dell'acciaio, alla presenza di impurità e alla loro forma.

L'HIC si verifica in inclusioni sottili ed eterogenee di solfuro o ossido che si formano parallelamente alla direzione di laminazione della lamiera. Queste inclusioni formano dei siti che formano microscopiche bolle di idrogeno e alla fine crescono insieme attraverso fratture a gradini. Poiché l'HIC non dipende dalle sollecitazioni e non si verifica con una microstruttura indurita, il trattamento termico post-saldatura non è significativo. La resistenza alla cricca da idrogeno può essere ottenuta solo limitando lo zolfo in tracce e controllando le variabili di produzione dell'acciaio.

I test SSC e HIC si basano sugli standard di prova internazionali NACE raccomandati dall'American Society of Corrosion Engineers. La prova di corrosione a carico costante e la prova di flessione a tre punti sono state utilizzate principalmente per la prova SSC, in base alla norma NACE TM0177, mentre la norma NACE TM0284 è stata utilizzata principalmente per la prova HIC. I materiali utilizzati nella progettazione e nella produzione dei criteri di progettazione elastica possono essere selezionati tra quelli già qualificati nelle norme ISO 15156-2 e ISO15156-3 o NACE_MR0175, che hanno specificato le condizioni ambientali per evitare la corrosione da stress. I materiali devono essere selezionati solo se soddisfano questa limitazione.

Condizioni per l'esenzione dalle prove SSC e HIC per l'acciaio al carbonio, acciaio basso legato e ghisa

1. I materiali devono essere consegnati nelle seguenti condizioni:

Laminazione a caldo (solo acciaio al carbonio)/saldatura/normalizzazione/normalizzazione + rinvenimento/normalizzazione, austenitizzazione, tempra + rinvenimento/Austenitizzazione, tempra + rinvenimento

2. La durezza del materiale non è superiore a 22HRC e il contenuto di nichel è inferiore a 1,0%;

S 0,003% o meno, P 0,010% o meno;

La durezza della saldatura e della zona interessata dal calore non deve superare i 22HRC.

3. La resistenza allo snervamento del materiale è inferiore a 355Mpa e la resistenza alla trazione è inferiore a 630Mpa.

4. Limite di carbonio equivalente:

Acciaio a basso tenore di carbonio e acciaio al carbonio e manganese: Ce ≤0,43 Ce =C+Mn/6

Acciaio basso legato: Ce ≤045 Ce =C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

Condizioni per l'esenzione dalle prove SSC e HIC per l'acciaio inossidabile

CCrNiPSMnSi
≤0.08≥16.00≥8.00≤0.045≤0.04≤2.0≤2.0
Limitazione della composizione chimica
  1. Il contenuto di acciaio inossidabile 321 con un tenore di carbonio più elevato che può contenere altri elementi è accettabile all'interno del corrispondente intervallo tecnico.

2. Dovrebbe essere soluzione ricottura e tempra, o ricottura riscaldamento stabilizzato condizioni di trattamento termico;

3. Non è consentito migliorare le proprietà meccaniche attraverso la lavorazione a freddo;

4. La durezza delle materie prime, delle saldature e della zona interessata dal calore non deve superare i 22HRC.

Lega UNS.NoTemperatura, maxPressione H₂S, kpa (psi)Concentrazione dello ione cloruro (mg/l)PhResistente ai solfati
S3160093(200)10.2(1.5)5000≥5.0No
S31603149(300)10.2(1.5)1000≥4.0No
S2091066(150)100(15)//No

La saldatura dell'involucro API J55

/0 Commenti/in /da

API 5A J55 è un materiale comunemente usato per il casing. Il corpo del tubo è filettato al giunto e deve essere saldato per rafforzare la resistenza della connessione filettata. Un ambiente di lavoro difficile richiede una qualità elevata per il corpo del tubo e per la qualità della saldatura. Analizziamo la sua saldabilità calcolando il carbonio equivalente. La composizione chimica del casing J55 è riportata nella tabella seguente:

CSiMnPSCrNiCu
0.34～0.390.20～0.351.25～1.50≤0.025≤0.015≤0.15≤0.20≤0.20
J55 Composizione chimica del tubo di rivestimento

CE＝C＋Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

CE＝0,69＞0,4

La saldabilità del materiale è scarsa quando il carbonio equivalente supera lo 0,4; per ottenere una qualità di saldatura qualificata sono necessari un'elevata temperatura di preriscaldamento e un processo rigoroso. Il contenuto di carbonio di 0,34%~0,39% fa sì che la curva di transizione dell'austenite superraffreddata si sposti verso destra e che la stabilità dell'austenite superraffreddata aumenti. L'aggiunta di elementi di lega, come Cr, Mn, Ni e Cu, fa spostare verso destra la curva di transizione dell'austenite superraffreddata e ne aumenta la stabilità e il punto MS (il punto di inizio della formazione della martensite). Tutti questi effetti aumentano la tendenza all'estinzione del J55, che si incrina facilmente durante la saldatura.

La tendenza alla fessurazione a freddo di Involucro J55 è dovuto principalmente alla grande cricca da infragilimento da tempra. Il valore massimo di durezza della zona termicamente interessata dalla saldatura è elevato e il rapido raffreddamento facilita la formazione di martensite a causa dell'elevata resistenza. Per ridurre la velocità di raffreddamento, prolungare il tempo di raffreddamento del giunto saldato da 800 ℃ a 500℃, migliorare la microstruttura del metallo saldato e ridurre la durezza massima della zona termicamente alterata, è necessario un preriscaldamento prima della saldatura e un rinvenimento dopo la saldatura. L'involucro J55 ha una piccola tendenza alla cricca a caldo perché non contiene carburo forte e ha una bassa conducibilità termica, che è difficile da generare a bassa fusione eutettica. La resistenza alla trazione del J55 è maggiore o uguale a 517 MPa e la resistenza allo snervamento è di 379-522 MPa. Il filo di saldatura ha un elevato contenuto di Ni, una forte resistenza alla criccatura a freddo ed eccellenti proprietà meccaniche complessive del metallo depositato. I nostri ingegneri hanno elaborato i due piani seguenti:

Metodo di saldatura 1: saldatura a gas 80%Ar+20%CO2. Filo di saldatura ER55-G con diametro di 3,2 mm. Parametri di saldatura: corrente 250~320A, tensione 26~30V; velocità di saldatura 35~50cm/min; la temperatura di preriscaldamento è di 100℃ e la temperatura inter-strato non è inferiore alla temperatura di preriscaldamento, ma non può essere superiore alla temperatura di preriscaldamento di 30℃. Trattamento post-saldatura: raffreddamento ad aria senza alcun trattamento termico.

Metodo di saldatura 2: gli stessi materiali di saldatura e gli stessi parametri di saldatura del metodo uno, solo la modifica del trattamento termico post-saldatura: trattamento di rinvenimento, temperatura 600±20℃, tempo di mantenimento per 4h; velocità di riscaldamento 50℃/h, velocità di raffreddamento 50℃/h.

I risultati delle due prove di saldatura sono i seguenti:

La prova di trazione del primo schema è qualificata. I valori di impatto dei tre campioni nella zona termicamente alterata sono 26,47,23, non qualificati. I quattro campioni di flessione laterale presentavano cricche rispettivamente di 3,75 mm, 4 mm, 1,38 mm e 0,89 mm, non qualificate. Il test dimostra che questo schema di saldatura non è ragionevole.

Il secondo schema è qualificato dalla prova di trazione; i valori di impatto dei tre campioni nella zona termicamente alterata sono 51,40,40, che sono qualificati. Tutti e quattro i campioni di piegatura laterale sono integri e qualificati; l'esperimento dimostra che questo schema di saldatura è ragionevole. Il trattamento termico post-saldatura può migliorare la microstruttura e le proprietà della saldatura, uno dei fattori importanti per ottenere giunti saldati che soddisfino i requisiti tecnici della saldatura dell'involucro J55.

Qual è il materiale d'acciaio per l'idrogenodotto?

/0 Commenti/in /da

L'idrogeno può essere gassoso, liquido e solido, a seconda dello stato in cui viene trasportato; tra questi, l'idrogeno gassoso ad alta pressione è attualmente la modalità di trasporto più utilizzata ed ecologica. Il trasporto tramite conduttura è il modo più efficiente per un'ampia portata e per le occasioni di distanza, può essere una conduttura a lunga distanza, ma anche una conduttura di distribuzione a breve distanza. Il gasdotto di trasmissione a lunga distanza ha un'alta pressione e un grande diametro, ed è utilizzato principalmente per il trasporto di idrogeno ad alta pressione tra l'unità di produzione di idrogeno e la stazione di idrogeno. La seconda condotta, a bassa pressione e di piccolo diametro, è utilizzata principalmente per la distribuzione di idrogeno a media e bassa pressione tra la stazione di idrogeno e l'utente finale. Il costo attuale dei gasdotti per l'idrogeno a lunga distanza è di circa $630.000 / km, rispetto a $250.000 / km dei gasdotti per il gas naturale, 2,5 volte il costo dei gasdotti per il gas naturale.

Rispetto al gas naturale, i materiali metallici che lavorano in un ambiente a idrogeno per lungo tempo causano il deterioramento delle proprietà meccaniche, chiamato infragilimento ambientale da idrogeno. La valutazione delle proprietà di infragilimento da idrogeno ad alta pressione dei metalli è condotta principalmente attraverso prove in situ in ambiente di idrogeno, in cui i materiali sono posti direttamente in un ambiente di idrogeno. I tipi di prove comprendono principalmente la prova di trazione a bassa velocità di deformazione, la prova di tenacità alla frattura, la prova del tasso di crescita delle cricche, la prova di durata a fatica e la prova di pressione del disco. L'infragilimento da idrogeno può essere determinato in base alla norma NASA8-30744 e la resistenza dei materiali all'infragilimento da idrogeno può essere valutata in base alla norma ASTM G142-98 che confronta i risultati dei test di sensibilità.

Rispetto ai gasdotti per il gas naturale, i gasdotti per l'idrogeno si differenziano per elementi di lega, grado di acciaio, forma del tubo e pressione di esercizio, a causa della limitazione dell'infragilimento da idrogeno nell'ambiente. I materiali disponibili per i gasdotti di gas naturale specificati nella norma ASME B31.8-2018 comprendono tutti i tubi in acciaio della norma API SPEC 5L. Tuttavia, nell'ingegneria pratica, per ridurre lo spessore delle pareti delle condutture, si preferiscono generalmente i tubi in acciaio ad alta resistenza e i tipi di tubo comunemente utilizzati includono SAWL, SAWH, HFW e SMLS. Per i gasdotti a idrogeno, un ambiente di idrogeno indotto da infragilimento di idrogeno si è verificato, a sua volta, può portare a guasti della conduttura, che dipende dal processo di stampaggio del tubo di acciaio, la qualità della saldatura, i fattori di difetto come le dimensioni, la resistenza dell'acciaio, in modo che l'ASME B31.12-2014 in API SPEC 5 l limitato diversi idrogeni possono essere utilizzati per il tipo di acciaio della conduttura, indicando di vietare l'uso di saldatura del tubo del forno, l'acciaio della conduttura specificato nella norma può essere utilizzato nel tubo di idrogeno e la pressione massima consentita, come mostrato nella tabella seguente.

API 5LX42X52X56X60X65X70X80
Resistenza allo snervamento /Mpa289.6358.5386.1413.7488.2482.7551.6
Resistenza alla trazione /Mpa413.7455.1489.5517.1530.9565.4620.6
Pressione ammissibile, Max 20.6820.6820.6820.6810.3410.3410.34

Elementi di lega come Mn, S, P e Cr possono aumentare la sensibilità all'infragilimento da idrogeno degli acciai basso legati. Allo stesso tempo, più alta è la pressione dell'idrogeno e più alta è la resistenza del materiale, più evidenti saranno l'infragilimento da idrogeno e le cricche indotte dall'idrogeno. Pertanto, nell'ingegneria pratica, i tubi in acciaio a bassa lega sono da preferire per le condutture di idrogeno. La norma ASME B31.12-2014 raccomanda l'uso di tubi in acciaio X42 e X52 e stabilisce che devono essere considerati l'infragilimento da idrogeno, la transizione delle prestazioni a bassa temperatura, la transizione delle prestazioni a bassissima temperatura e altri aspetti.

Le organizzazioni internazionali di standardizzazione includono il Comitato Tecnico Internazionale Idrogeno (ISO/TC197), l'Associazione Europea dei Gas Industriali (EIGA) e la Società Americana degli Ingegneri Meccanici (ASME) e un'altra organizzazione specifica gli standard per la produzione, lo stoccaggio, il trasporto, il collaudo e l'utilizzo dell'energia dell'idrogeno, tra cui principalmente ASMEB31.12-2014 "Condutture per l'idrogeno", CGAG-5.6-2005 "Sistemi di condutture per l'idrogeno", che sono adatti per la progettazione di lunghe condutture per l'idrogeno e di condutture per la consegna di idrogeno a breve distanza. I gasdotti per l'idrogeno sono per lo più costituiti da tubi in acciaio senza saldatura. La pressione dell'idrogeno è generalmente di 2~10MPa, il diametro dei tubi è di 0,3~1,5m e i materiali delle condutture sono principalmente X42, X52, X56, X60, X65, X70, X80 e altri acciai per condutture a bassa resistenza. La vita utile prevista è di 15-30 anni.

Tubi di linea per gasdotti, oleodotti e acquedotti

Tubi di linea per gasdotti, oleodotti e acquedotti

/0 Commenti/in /da

Il tubo di linea è un tipo di tubo in acciaio utilizzato per il trasporto di materiali attraverso le condutture nel paese. I tubi di linea possono essere utilizzati per trasportare petrolio, gas naturale, olio e acqua. Si tratta di un tubo resistente che deve soddisfare determinate specifiche e normative. Questo tubo ha in genere un'elevata resistenza e durabilità per sopportare pressioni elevate. Wldsteel vende e distribuisce tubi di linea in un'ampia gamma di dimensioni, lunghezze, diametri e gradi.

Tubi di linea per gasdotti, oleodotti e acquedotti

Per saperne di più sui nostri servizi di vendita e distribuzione di tubi di linea o per ricevere un preventivo per le vostre specifiche esigenze, vi invitiamo a

Che cos'è il tubo di linea
Il tubo di linea è un tipo di tubo prodotto con acciaio al carbonio ad alta resistenza. In genere è realizzato secondo le specifiche metallurgiche sviluppate dall'American Petroleum Institute (API). I tubi di linea possono essere utilizzati per costruire condotte che trasportano una varietà di risorse, tra cui gas naturale, petrolio, olio e acqua. Questo tubo è disponibile in una varietà di diametri che vanno da 2 pollici a 48 pollici. I tubi di linea possono essere in acciaio al carbonio o in acciaio inossidabile, senza saldatura o saldati. Poiché i tubi di linea devono resistere a pressioni elevate, vengono eseguiti importanti test sui tubi di linea per garantire che soddisfino tutti i requisiti di chimica dell'acciaio, resistenza, tenacità e caratteristiche dimensionali. L'utilizzo di tubi di linea che soddisfano i criteri stabiliti garantisce un servizio sicuro e affidabile delle condutture.

Le dimensioni e il diametro del tubo di linea richiesto per una condotta possono variare in base alla quantità di gas o di liquido che un tubo è destinato a trasportare, nonché alle pressioni che un tubo di linea deve sopportare. Ad esempio, nella maggior parte dei casi una linea principale, ovvero la conduttura principale che trasporta il gas naturale, richiede un tubo di diametro compreso tra 16 e 48 pollici. Le condutture più piccole che forniscono gas alla linea principale o che prelevano gas da una linea principale possono essere costruite con tubi di diametro compreso tra 6 e 16 pollici. Per determinare il diametro necessario per una conduttura è necessario considerare il volume di gas o di liquido che la conduttura dovrà trasportare e la pressione a cui verrà trasportato.

I requisiti di spessore per i tubi di linea sono determinati dalla pressione massima di esercizio richiesta per una condotta. Ciò si basa sugli standard pubblicati e sulle normative federali. L'osservanza delle norme di sicurezza nella scelta e nell'installazione dei tubi di linea garantisce il corretto funzionamento della condotta e previene situazioni pericolose o rischiose.

Acquista tubi di linea
At Wldsteel, we sell carbon steel line pipe and  stainless steel pipe in a variety of sizes, diameters, and thicknesses. This line pipe can be used for pipelines that carry oil, petroleum, natural gas, or water. Most sizes of our ERW, DSAW and Seamless Steel pipe are available with mill test reports and full traceability as required. We can supply many grades of line pipe, including API 5L-B, X-42, X-46, X-52, X-60, X-70 and higher.

In qualità di distributore leader di tubi, non solo siamo in grado di fornire tubi di linea nuovi direttamente da stock o da stabilimenti, ma possiamo anche tagliare i tubi alla lunghezza desiderata e aggiungere rivestimenti speciali, se necessario. Possiamo consegnare tubi di linea e altre tubazioni in acciaio inossidabile in quasi tutti i cantieri e in tutti gli Stati Uniti. Per conoscere la nostra attuale selezione di tubi di linea in vendita o per saperne di più sui nostri servizi di distribuzione di tubi in acciaio inox, non esitate a contattare WLD Steel.

Tubo di linea in acciaio per petrolio e gas

Tubo di linea in acciaio per petrolio e gas

/0 Commenti/in /da

Che cos'è il tubo di linea:

Il tubo di linea è un tipo di tubo prodotto con acciaio al carbonio ad alta resistenza. In genere è prodotto secondo le specifiche metallurgiche sviluppate dall'American Petroleum Institute (API). I tubi di linea possono essere utilizzati per costruire condotte che trasportano una varietà di risorse, tra cui gas naturale, petrolio, olio e acqua. Questo tubo è disponibile in una varietà di diametri che vanno da 2 pollici a 48 pollici. I tubi di linea possono essere in acciaio al carbonio o in acciaio inossidabile, senza saldatura o saldati. Poiché i tubi di linea devono resistere a pressioni elevate, vengono eseguiti importanti test sui tubi di linea per garantire che soddisfino tutti i requisiti di chimica dell'acciaio, resistenza, tenacità e caratteristiche dimensionali. Le dimensioni e il diametro del tubo di linea richiesto per una conduttura possono variare in base alla quantità di gas o di liquido che un tubo è destinato a trasportare e alle pressioni che un tubo di linea deve sopportare. Ad esempio, nella maggior parte dei casi una linea principale, ovvero la conduttura principale che trasporta il gas naturale, richiede un tubo di diametro compreso tra 16 e 48 pollici. Le condutture più piccole che forniscono gas alla linea principale o che prelevano gas da una linea principale possono essere costruite con tubi di diametro compreso tra 6 e 16 pollici. Per determinare il diametro necessario per una conduttura, è necessario considerare il volume di gas o di liquido che la conduttura dovrà trasportare e la pressione a cui verrà trasportato. I requisiti di spessore per i tubi di linea sono determinati dalla pressione massima di esercizio richiesta per una conduttura, in base agli standard pubblicati e alle normative federali. L'osservanza delle norme di sicurezza nella scelta e nell'installazione dei tubi di linea garantisce il corretto funzionamento della condotta e previene situazioni pericolose o rischiose.

Tubo di linea in acciaio per petrolio e gas

TIPI DI TUBI PER PETROLIO E GAS
I tubi in acciaio possono essere classificati in base a diversi criteri, come ad esempio:

Processo di produzione: tubi senza saldatura, erw, LSAW, DSAW, HSAW
Finitura: laminato a freddo, laminato a caldo, finito a freddo
Materiali: metallo, plastica, cemento, vetro, fibra di vetro, ecc. e tipi di materiali (acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, tubi in acciaio legato al nichel).
Norme di produzione

Misure, gradi e dimensioni dei tubi di linea
Le dimensioni e i diametri nominali dei tubi (NPS) variano in base alla quantità di gas o altro liquido infiammabile trasportato e alle pressioni che deve sopportare. Il diametro esterno (OD) dei tubi di linea varia da 1/8″ a 80″ in conformità con API 5L e altri standard internazionali (DIN, ASTM/ASME, NFA, EN) e gradi (A / B / X-42 / X-46 / X-52 / X-56 / X-60 / X-65 / X-70 / X-80). Gli standard industriali e le normative federali specificano anche lo spessore delle pareti, determinato dalla pressione massima di esercizio (MAOP). Ulteriori informazioni dettagliate sono riportate nella nostra tabella dei prodotti per tubi di linea.

standard of Steel line pipe for oil & gas

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

Tolleranze dimensionali per tubi di linea secondo la specifica API 5L / ISO 3183

Dimensioni del tuboTolleranze sul diametro
Tubo di ossitaglio alla fineEstremità del tubo 1)
Mrtmir,ai Dimensione nominale esterna specificata del tubo Djam〇tersaldato senza saldaturasaldato senza saldatura
Fino a 2″ Fino a 60,3 mm-0,8 mm / + 0,4 mm-0,4 mm / + 1,6 mm
, c. . . 60,3 mm fino a 2 t〇6.._nd. 168.3mmjncl.± 0.0075 D
Da 6* a 24*, incl. 168,3 mm fino a 610 mm. incl.+/- 0.0075 D±0,0075 D mamaximo di *3,2+/- 0,005 D. ma massimo +/-1,6 mm
Da 26′ a 56″, incl. 660 fino a 1422 mm incl.+/- 0.01 D± 0,005 D ma massimo di ±4,0+/- 2,0 mm+/-1,6 mm
Oltre 56* Oltre 1 422,0 mmcome concordato

Pipeline System Supply fornisce tubi di linea per applicazioni onshore e offshore nell'industria petrolifera e del gas, utilizzati per trasportare gas naturale, petrolio e altri fluidi infiammabili. A causa delle condizioni estreme, come le basse e le alte temperature, l'alta pressione e gli ambienti corrosivi nel trasporto di fluidi infiammabili, i tubi di linea sono realizzati in acciaio al carbonio, legato o inossidabile in conformità agli standard API 5L, EN e ISO 9001. Gli standard internazionali determinano le specifiche metallurgiche per garantire tubazioni sicure, affidabili e di lunga durata. Per questo motivo, vengono eseguiti importanti test sui tubi di linea per garantire che soddisfino tutti i requisiti determinati in materia di chimica dell'acciaio, resistenza, tenacità e caratteristiche dimensionali. I tubi in acciaio possono essere prodotti senza saldatura e in diverse varietà saldate che vanno dalla saldatura per fusione (EFW), alla saldatura a resistenza elettrica (ERW), all'induzione ad alta frequenza (HFI) fino alla saldatura a doppio arco sommerso (DSAW).