API5L X52N X56Q PSL2 OD24″シームレスパイプライン

私たちの工場にはΦ720圧延があり、大きなサイズのシームレスパイプを直接製造できます。 API5L X65QS PSL2 OD610 * 12.7mmなどの熱間圧延による長さ12m

API5L X65QS PSL2化学組成:

API5L X65QSPSL2の機械的特性

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硫化水素腐食用途の炭素鋼材料

硫化水素H2Sは、無色、可燃性、水酸性ガスに可溶な無機化合物です。硫化水素腐食とは、特定の濃度の硫化水素(HXNUMXS)と水腐食を含む石油とガスのパイプラインを指します。 H₂Sは水に溶解して酸性になり、電気化学的腐食と局所的な孔食およびパイプラインの穿孔を引き起こします。 腐食過程で発生した水素原子は鋼に吸収され、パイプの冶金学的欠陥に富み、鋼の脆化や亀裂の発生を引き起こし、亀裂を引き起こす可能性があります。 HXNUMXSを含む酸性油田およびガス田のパイプラインおよび機器は、主に水素誘起割れ(HIC)および硫化物応力割れ(SSC)によって引き起こされる突然の引き裂きまたは脆性破壊、溶接ゾーンの割れなどの事故が何度も発生しています。

H1Sの腐食に影響を与える要因には、硫化水素濃度、PH値、温度、流量、二酸化炭素および塩化物イオン(CXNUMX-)濃度などがあります。次の条件が満たされると、湿った硫化水素ストレス腐食環境が構成されます。

  • 中温は60+ 2P℃以下、Pは中ゲージ圧(MPa)です。
  • 硫化水素のB分圧は0.35mpa以上です。
  • 媒体に水が含まれているか、媒体の温度が水の露点温度よりも低い。
  • PHが9未満の培地またはシアン化物。

結果は、鋼の強度または硬度が同じである合金鋼の場合、焼入れ後の高温焼戻しによって小さな球状炭化物の均一な分布の微細構造が得られ、H2S腐食に対する耐性がその後よりも優れていることを示しています。焼き戻し。 MnSは高温で塑性変形しやすく、熱間圧延で形成されたシートMnSはその後の熱処理で変化しないため、介在物の形状、特にMnSの形状も重要です。

元素Mn、Cr、Niがに追加されます 炭素鋼 焼入れ性、特にNiを改善するため。 Ni元素は合金鋼の強靭性に有益であると一般に考えられていますが、Ni鋼の水素発生反応の過電位は低く、水素イオンは放電および還元して水素析出を促進しやすいため、Ni鋼の硫化物応力割れは少ない。 一般に、炭素鋼および合金鋼には、ニッケルが1%未満または含まれていない必要があります。 鋼中で安定した炭化物を形成するMo、V、Nbなどの元素。

ISO 15156-2、ISO15156-3、またはNACE MR0175-2003は、応力腐食の発生を回避するために環境条件を制限しています。 これらの条件が満たされない場合は、HICおよびSSCテストが実行され、その他の関連する基準が満たされるものとします。 American Corrosion Institute(NACE)MR-01-95は、硫化物応力割れ割れ(SSCC)を防ぐために、硬度がRockwell HRC1未満の通常の鋼(ニッケル含有量が22%未満)またはニッケル含有量が少ない強化クロムモリブデン鋼であると述べています。 HRC26よりも使用するものとします。

さらに、他にも制限があります。

  • 鋼の不純物:硫黄≤0.002%、P≤0.008%、O≤0.002%。
  • 硬度は22HRC以下、降伏強度は355MP未満、引張強度は630MPa未満です。
  • 鋼板の機械的性質を満足する条件で、鋼の炭素含有量を可能な限り減らす必要があります。 低炭素鋼および炭素マンガン鋼の場合:CE≤0.43、CE = C + Mn / 6; 低合金鋼の場合:CE≤045CE= C + Mn / 6 +(Cr + Mo + V)/ 5 +(Ni + Cu)/ 15

鋼板:SA387 Gr11(HlC)、SA387 Gr12(HlC)、SA387 Gr22(HlC)、SA516 Gr65(HlC)、SA516 Gr70(HlC);

鋼管:API 5CT H40、J55、L55、C75(1,2,3)、L80(タイプ1)、N80(タイプQ / T)、C95(タイプQ / T)、P105、P110 Q / T); アピ 5L グレードA、グレードB、 X42、X46、X52; ASTM A53、A106(A、B、C)

H₂Sアプリケーション用の利用可能な炭素鋼パイプとプレート

超々臨界圧ボイラー材料の溶接

耐熱鋼とは、高温で動作し、熱強度と熱安定性に優れた鋼のことです。 熱強度とは、高温でのクリープと破壊に耐える能力を指し、熱安定性とは、高温でのガス状媒体の酸化と腐食に耐える能力を指します。 通常、熱強度のある耐熱鋼を耐熱鋼、熱安定性のある耐熱鋼を耐熱鋼と呼びます。 耐熱鋼は、主に石油精製装置、ボイラー、原子力船、蒸気タービン、合成化学船、航空宇宙装置、その他の高温処理装置の製造など、電力およびエネルギー工学で使用されます。 多くのステンレス鋼(309、310H)にも耐熱性があり、「耐熱ステンレス鋼」と呼ばれることもあることに注意してください。

の溶接継手 耐熱鋼 母材と実質的に同じ高温耐酸化性を持たなければならない。 溶接金属の合金組成と含有量は、Cr、Mo、Wなどの主要元素などの母材と基本的に一致している必要がありますが、PやSなどの不純物は可能な限り低レベルに制御してホットクラックの傾向。 溶接性を向上させるために、溶接材料のC含有量を母材のC含有量よりもわずかに低くして、高温性能を確保することができます。 溶接金属の強度は、溶接する母材の強度と同じでなければなりません。 耐熱鋼溶接継手は、室温および高温での短期強度が基本的に母材と同等であるだけでなく、さらに重要なことに、母材と同様の高温クリープ特性を備えている必要があります。 超々臨界圧ボイラー用の新しい耐熱鋼継手の性能要件を次の表に示します。

グレードTSσbMPaY.SσsMPa伸びδ%AkvJ作動温度での許容応力、MPa硬度、HB
P12263053017%3164(620℃)225〜270
P9263053017%3170(620℃) -
HR3C655 - 30 - 69(650℃) -
Super304H590 - 35 - 91(620℃)78(650℃)225〜270

ほとんどの耐熱鋼溶接構造は高温下で動作しますが、圧力容器と配管要件の最終検査は、通常、使用圧力実験の油圧または空気圧テストの1.5倍までの室温で、圧力機器の操作またはメンテナンスがありますコールドスタートプロセスを経るため、耐熱鋼溶接継手も脆性破壊に対して一定の耐性を持っている必要があります。 マルテンサイトおよびオーステナイト耐熱鋼の場合、高温での長時間の運転中に溶接継手のクリープ特性を確保するために、溶着金属中のδフェライトの含有量を厳密に制御する必要があります。

P92 / T92、P122 / T122マルテンサイト鋼溶接

P92とP122はどちらもマルテンサイト鋼であり、溶接時に冷間割れ傾向と熱間割れ傾向があります。 溶接時のコールドクラックを防ぐため、溶接前に予熱する必要があります。 予熱温度は、TIG溶接で150℃以上、電極アーク溶接、サブマージアーク溶接で200℃以上です。 ホットクラックや粗粒を防止するために、溶接プロセス中の溶接ラインエネルギーを厳密に制御し、層間温度を300℃未満にし、溶接入熱の少ないタングステン電極アルゴンアーク溶接を推奨します。 電極アーク溶接を溶接する場合は、多層溶接とマルチパス溶接に注意する必要があります。 溶接パスの厚さは、電極の直径を超えてはなりません。 溶接パス幅は電極径の3倍以下、電極径は4mm以下にすることをお勧めします。肉厚の大きいワークはサブマージアーク溶接で溶接できますが、細線はサブマージアーク溶接になります。アーク溶接を使用し、溶接線の直径は3mm未満にする必要があります。 T122およびT92の小径チューブを溶接する場合は、溶接プロセス全体で裏面にアルゴンを充填する必要があります。 大口径の厚肉パイプの場合、ルートの最初の100層の溶接部の背面にアルゴンガス保護が必要です。 溶接溶接後は、アスベスト絶縁と徐冷を行い、金属組織が完全にマルテンサイトに変化するまで150〜1℃で2〜40時間以上放置し、溶接後熱処理を行うことができます。 ワークの肉厚が100mmを超える場合は、アスベスト断熱材でゆっくりと溶接した後、150〜1℃で少なくとも2〜200時間滞在し、すぐに熱処理しない場合は、300〜2℃の断熱材でXNUMX時間加熱する必要があります。次に、室温までゆっくりと冷却します。

SUPER 304H、SA-213TP310HCBNオーステナイト鋼溶接

オーステナイト鋼は溶接性が良く、冷割れ傾向がないため、予熱の必要がありません。 ただし、オーステナイト鋼は溶接時に高温割れが発生する傾向があるため、溶接入熱と層間温度の制御に注意が必要です。 溶接工程では、手動TIG、自動冷間線TIG溶接、熱線TIG溶接など、ラインエネルギーの溶接方法が小さくなります。 一般的に、中間層の温度は150℃以下に制御する必要があります。 自動冷間線TIG溶接または熱線TIG溶接の場合、連続溶接プロセスでは、溶接溶接部の層間水冷が必要です。 粒界腐食を防ぐために、冷却水中の塩化物イオン含有量を制御する必要があります。 高温ゾーンでの合金元素の酸化を防ぐために、溶接プロセス全体を通して裏面をアルゴンで満たす必要があります。 溝の両側で良好な融着を確保するために、オーステナイト鋼の溝角度は一般的なフェライト鋼のそれよりも大きくなければなりません。 フェライト材料を使用した異種鋼溶接には、ernicR-3またはEnICRFE-2溶接ワイヤまたは電極をお勧めします。 異種鋼を(フェライト鋼で)溶接して高温で使用する場合は、両方の材料の膨張係数を考慮する必要があります。

 

耐クリープ性鋼は何に使用されますか?

モリブデンは、530°Cまでの温度で動作する耐クリープフェライト鋼の重要な合金元素です。 耐クリープ鋼の主な用途は、蒸気タービンが大きな鍛造と鋳造を必要とし、圧力容器、ボイラー、配管システムがあらゆる種類のチューブ、プレート、および付属品を必要とする発電所と石油化学プラントです。高温クリープ強度に加えて、焼入れ性、耐食性、溶接性などの他の材料特性も重要です。 これらの特性の相対的な重要性は、材料の特定の用途によって異なります。 たとえば、大型のタービンローターには焼入れ性の良い鋼が必要であり、発電所の配管システムは溶接可能でなければなりません。 それでも、これらのさまざまな用途で使用される合金はすべて、クリープ強度を向上させるために同じ原理を使用しています。

固溶体中のモリブデンは、鋼のクリープ速度を非常に効果的に低減することができます。 モリブデンを高温で使用すると、炭化物の凝集と粗大化(オストワルド熟成)が遅くなります。 焼入れ焼戻しは上部ベイナイトからなる微細構造を生成し、高温強度で最良の結果をもたらします。 石炭火力発電所の場合、未臨界発電装置の効率は40%未満です。 将来の超々臨界圧(USC)プラントは、50%以上の効率が期待され、電力のキロワット時あたりの二酸化炭素排出量をほぼ半分に削減します。 耐クリープ性フェライト鋼は、今でも世界中の発電所、石油精製所、石油化学プラントで一般的に使用されています。 コンポーネントには、温水ボイラーおよび過熱器用のシームレスチューブ、ボイラードラム、コレクター、ポンプ、および高温用の圧力容器、直径2メートルおよび重量100トンを超える蒸気タービンスパインが含まれます。 この鋼は、C-Mn鋼、Mo鋼、低合金C-RMO鋼、および9-12%Cr鋼に分類できます。

プラントタイプ未臨界(300000 kw以上)
水壁:A192、SA-106B、SA-106C、
過熱:T11 / P12、P22 /T22、T23、 T91、T92
再熱器:P11、T23、T91、T92
エコノマイザー:A192
ヘッダーと蒸気管:A192、T12、P12
超臨界(SC)(600000 kw以上)
過熱: T22, T23, T91, T92, TP347H, TP347HFG, SUPER304H, HR3C
Reheater material: P12,T23,T91,T92,TP347H,TP347HFG,SUPER304H,HR3C
エコノマイザー材料:A192、 SA210C
ヘッダーと蒸気管:P11、P91、P92
超々臨界圧(USC)(660000 kw以上)
材料の過熱: T22,T23,T91,T92,TP347H,TP347HFG, SUPER304H, HR3C
Reheater: P12, T23, T91, T92, TP347H, TP347HFG, SUPER304H, HR3C
エコノマイザー材料:A192、SA210C
ヘッダーと蒸気管:P11、P91、P92

熱交換チューブはチューブシートとどのように接続されていますか?

熱交換管と管板の接続形態は、主に膨張、溶接、膨張溶接などを含みます。強度伸縮継手は、熱交換管とチューブシートの間の接続のシール性能と引張強度の膨張を指します。 引っ張り力に耐えるために、チューブの端の塑性変形に依存しています。 チューブの膨張後の残留応力は、温度が上昇すると徐々に弱まり、チューブとチューブシート間のシール性能と接続強度が低下します。 したがって、強度膨張は、設計圧力が4MPa以下、設計温度が300℃以下の場合に適しています。 激しい振動、大きな温度差、または動作中の明らかな応力腐食の場合は、強度拡張を使用しないでください。

チューブを拡張するときは、チューブの硬度をチューブシートの硬度よりも低くする必要があります。 パイプとパイプの間のギャップとパイプの滑らかさは、膨張するパイプの品質に影響を与えます。 パイプ穴の粗い表面は大きな摩擦力を発生させる可能性があり、引き抜くのは簡単ではありませんが、漏れが発生しやすいです。 パイプ穴の表面が溝を縦方向に貫通することは固く禁じられています。 チューブ穴の滑らかな表面は漏れにくいですが、簡単に引き抜くことができます。 一般的に、表面粗さは12.5μm以下である必要があります。 パイプ穴には、穴と環状溝のXNUMX種類があり、前者は下図(a)、後者は下図(b)、(c)のようになっています。

溝を掘った後、 鋼管 膨張時に溝に押し込まれ、引き抜き抵抗が向上し、シール性能が向上します。 チューブ穴の環状スロットの数は、チューブプレートの厚さによって異なります。 一般的に、厚さが25mm未満の場合はスロットが開き、厚さが25mmを超える場合は8つのスロットが開きます。 管板が厚い場合、またはギャップ腐食を避けるために、次の図(d)に示す構造を使用できます。また、被覆がXNUMXmm以上の場合は、複合管板と熱交換管を拡張できます。チューブ穴の溝にあるはずです。構造を次の図(e)に示します。

強度溶接とは、熱交換チューブとチューブシート接続のシール性能と引張強度を確保することを指し、最も広く使用されているチューブシート接続タイプです。 強度溶接の製造は簡単で、溶接部品の故障などの引張能力が強く、二次補修溶接、より便利な熱交換管になります。 強度溶接の使用は、圧力と温度によって制限されませんが、大きな振動やギャップ腐食の場合には適していません。 強度溶接の一般的な形式を下の図(a)に示します。 配管端部に液が溜まらないようにするため、下図(b)のような構造がよく使われます。 下図(c)のような構造は、一般的にチューブシートがステンレス鋼の場合に使用されます。

チューブとチューブプレートの接合部のシール性能が高いことが要求される、またはクリアランス腐食があり、激しい振動などに耐える、単一の膨張または溶接が要件を満たすことができない、XNUMXつの組み合わせは十分な強度を提供でき、良好なシール性能。 膨張と溶接の組み合わせは、膨張と溶接の順序に応じて、膨張と膨張後の溶接のXNUMX種類に分けることができます。 一般的な膨張法では、必然的に接合部の隙間に油汚れが発生し、膨張後に溶接されます。 これらの油汚れと隙間の空気は、溶接品質を低下させます。

拡張前に溶接すると、溶接部が損傷します。 現在、15つの注文を選択するための統一された規定はありません。 溶接後の膨張などの実際のエンジニアリングでは、溶接前はきれいなオイルである必要があります。 拡張後の最初の溶接は、通常、拡張範囲のXNUMXmm上のチューブプレートの表面から制御するために、チューブ端の拡張位置の制限にする必要があります。 最初の拡張とその後の溶接は、一般に強度拡張とシール溶接の形式を採用しています。 強度膨張により、チューブとチューブシートのシール性能が確保され、十分な引張強度が得られます。シール溶接により、チューブとチューブシートのシール性能がさらに保証されます。 構造を図(a)に示します。 強度溶接は、チューブとチューブシートのシール性能を保証し、十分な引張強度を提供し、粘着膨張により、チューブとチューブ穴の間のギャップがなくなり、シール性能が保証されます。 構造を図(b)に示します。

本質的に、爆発膨張は一種の強度膨張でもあり、後者は通常ローラー膨張を採用し、前者は非常に短時間で爆発物を使用して高圧ガス衝撃波を生成し、パイプを管穴にしっかりと取り付けます。 高い爆発膨張と接続効率、潤滑油の必要なし、膨張後の溶接が容易、大きな引張強度、小さな軸方向の伸びと変形。

爆発性膨張は、薄壁管、小径管、厚肉管シートの膨張、熱交換管の端部の漏れに適しており、機械的膨張はその場での修理が困難です。

合金元素は極低温鋼の性能にどのように影響しますか?

通常、-10〜-273℃の温度範囲で使用される鋼を低温鋼または極低温鋼と呼びます。合金元素の含有量と構造に応じて、極低温鋼は次のように分類できます。06MnVTi、06MnValなどのアルミニウムキルドC-Mn鋼、 09Mn2Vre、06MnNb鋼、低合金鉄体低温鋼0.5Ni、2.5Ni、3Ni、3.5Niなど、9Ni、5Ni鋼などのマルテンシ型低温鋼、1Cr18Ni9Tiなどの高合金オーステナイト低温鋼、 20Mn23Alなど。

低温鋼の合金元素の影響は、主に鋼の低温靭性への影響を指します。

C

炭素含有量の増加に伴い、鋼の脆性転移温度が急激に上昇し、溶接性が低下するため、低温鋼の炭素含有量は0.2%未満に制限されます。

Mn

マンガンは明らかに鋼の低温靭性を改善することができます。 マンガンは主に鋼に固溶体の形で存在し、固溶体強化の役割を果たします。 また、マンガンはオーステナイト領域を拡大し、変態温度(A1、A3)を下げる元素です。 微細で延性のあるフェライトとパーライトの粒子を簡単に得ることができ、最大衝撃エネルギーを増加させ、脆性転移温度を大幅に下げることができます。 一般に、Mn / C比は3に等しくなければなりません。これは、鋼の脆性転移温度を下げるだけでなく、Mn含有量の増加による炭素含有量の減少によって引き起こされる機械的特性の低下を補うこともできます。

Ni

ニッケルは、脆性転移の傾向を緩和し、脆性転移の温度を大幅に下げることができます。 鋼の低温靭性の改善に対するニッケルの効果はマンガンの5倍です。つまり、ニッケル含有量が10%増加すると、脆性転移温度は1℃低下します。 これは主に、固溶体と強化材に吸収された炭素を含むニッケルのためです。ニッケルはまた、炭素含有量を減らし、相転移温度(A1とA2)を下げるために、共晶鋼の左点に移動します。炭素鋼と同じ炭素含有量で、フェライトと精製の数が減少し、パーライトの数が減少します(パーライトの炭素含有量も炭素鋼よりも低くなります)。 実験結果は、ニッケルが低温で靭性を高める主な理由は、ニッケル含有鋼が低温でより多くの可動転位を持ち、クロススリップしやすいことであることを示しています。 たとえば、中合金低炭素マルテンシフォーム低温鋼 9Ni鋼、低温靭性が高く、-196℃で使用できます。 5Ni鋼をベースに開発された9Ni鋼は、-162〜-196℃の低温靭性に優れています。

P、S、Sn、Pb Sb

リン、硫黄、ヒ素、スズ、鉛、アンチモン:これらの元素は鋼の低温靭性を助長しません。

それらは粒界に偏析し、粒界の表面エネルギーと抵抗を減少させ、脆性亀裂を粒界から発生させ、破壊が完了するまで粒界に沿って延在させます。

リンは鋼の強度を向上させることができますが、特に低温で鋼の脆性を高めます。 脆性転移温度は明らかに上昇するため、その含有量は厳しく制限する必要があります。

O、H、N

これらの元素は、鋼の脆性転移温度を上昇させます。 脱酸シリコンとアルミニウムキルド鋼は低温での靭性を向上させることができますが、シリコンは鋼の脆性転移温度を上昇させるため、アルミニウムキルド鋼はシリコンキルド鋼よりも脆性転移温度が低くなります。

J55オイルケーシングの溶接性

オイルケーシングは、カラーとパイプボディで構成されています。 単一のパイプ本体がカラースレッドに接続され、必要な長さに達した後の輸送と使用を容易にするために、エンドツーエンド接続で油田サイトに輸送されます。 ねじ接続の強度と緩み防止制御を強化するためには、ねじ接続後にパイプ本体とのカップリングを溶接する必要があるため、溶接性能を分析し、合理的な溶接プロセスを策定することが非常に重要です。 API 5A J55 は最も一般的に使用されているケーシング材料のXNUMXつであり、炭素当量の観点から溶接性を分析しました。

API 5CTJ55化学組成

グレードCSiMnPSCrNiCuMo
API 5CT J550.34-0.390.20-0.351.25-1.500.0200.0150.150.200.20/

国際溶接研究所の炭素当量式によると:

CE = C + Mn / 6 +(Cr + Mo + V)/ 5 +(Ni + Cu)/ 15

CE = 0.69> 0.4

炭素当量が0.4以上で溶接性が悪い。 適格な溶接品質を得るためには、高い予熱温度と厳格な技術的対策が必要です。

その溶接性は、微細構造と特性に対するJ55合金元素含有量の影響に従って分析されました。

  • J55ケーシングチューブ 炭素含有量が高く、0.34%〜0.39%であるため、鋼の過冷却オーステナイト遷移曲線が右に移動して増加します。 Cr、Mn、Ni、Cuなどの合金元素を添加すると、過冷却オーステナイトの遷移曲線が右にシフトし、過冷却オーステナイトの安定性が向上し、MSポイント(マルテンサイト形成の開始点)が増加します。 これらすべての効果により、J55の焼入れ傾向が高まり、溶接亀裂が発生しました。
  • J55は、主に焼入れおよび脆化亀裂を含む、コールドクラックの傾向が大きい。 マルテンサイトは、その高強度、溶接熱影響部の高い最大硬度値、および急速冷却により、容易に生成されます。 溶接するときは、大きなラインエネルギーと溶接電流を選択するようにしてください。溶接速度を過度に低下させないでください。 冷却速度を下げるには、溶接継手の冷却時間を800℃から500℃に延長し、溶接金属と熱影響部の微細構造を改善し、熱影響部の最大硬度を下げて予熱します。溶接前と溶接後の焼戻しが必要です。
  • J55の熱伝導率は低溶融共晶を生成しにくいため、J55のホットクラック傾向は高くありません。 強い炭化物を含まないため、再熱割れの傾向は大きくありません。 強度に合わせた溶接ワイヤERXNUMX-Gを選択します。 溶接ワイヤは、優れた溶接プロセス性能、高いNi含有量、強力な耐寒性、および溶着金属の優れた包括的な機械的特性を備えています。
  • J55溶接では入熱が大きいため、母材と溶接材料の強度値が大きく、溶接時の内部応力が非常に大きくなります。 溶接中は、溶接中にハンマーで溶接する必要があります。 溶接後、内部応力を除去し、過度の応力による溶接後の亀裂を回避するために熱処理が行われます。 溶接後の熱処理も、溶接の微細構造の特性を向上させることができます。

J55の溶接工程

溶接方法1:80%Ar + 20%CO2ガスシールド溶接。 溶接材料:溶接ワイヤーER55-G、直径Φ3.2mm。 溶接パラメータ:電流250〜320A、電圧26〜30V; 溶接速度35〜50cm / min;

予熱温度は100℃であり、中間層温度は予熱温度以上であるが、予熱温度である30℃を超えることは許されない。

溶接後処理:熱処理なしの空冷。

結果:引張試験は適格でした。 熱影響部の26,47,23つのサンプルの衝撃値は3.75、4、1.38であり、認定されていません。 0.89つの側面曲げサンプルには、それぞれXNUMXmmの亀裂、XNUMXmmの亀裂、XNUMXmmの亀裂、XNUMXmmの亀裂があり、これらは認定されていません。 この技術スキームは合理的ではありません。

溶接方法2:80%Ar + 20%CO2ガス溶接。 溶接材料:溶接ワイヤーER55-G、直径Φ3.2mm。 溶接パラメータ:電流250〜320A、電圧26〜30V; 溶接速度35〜50cm / min; 予熱温度は100℃であり、中間層温度は予熱温度以上であるが、予熱温度である30℃を超えることは許されない。

溶接後処理:焼戻し処理、温度600±20℃、4時間の保持時間。 加熱速度50℃/ h、冷却速度50℃/ h。

結果:引張試験は適格でした。 熱影響部の51つのサンプルの衝撃値は、それぞれ40、40、XNUMXであり、認定されています。

側面曲げ試験、認定済み。 実験は、この技術スキームが合理的であることを証明しています。 溶接後の熱処理により、溶接の微細構造と特性を改善できます。これは、技術要件を満たす溶接継手を得るためのJ55溶接の重要な要素のXNUMXつです。

過酷なAPI5A J55ケーシング環境では、パイプ自体の品質と溶接の品質が必要です。 上記の溶接解析と試験により、要件を満たすことができる溶接プロセスが得られ、オイルケーシングの正しい溶接の理論的および実験的基礎が提供されます。

U字管熱交換器の利点

Uチューブ熱交換器は、そのシンプルな構造、優れた気密性、便利なメンテナンスとクリーニング、低コスト、優れた熱補償性能、および強力な耐圧性能を特徴としています。 U字管熱交換器は、同じ直径の下で最大の熱交換面積を持っています。 U字型チューブ熱交換器の主な構造には、チューブボックス、シリンダー、ヘッド、熱交換チューブ、ノズル、バッフル、耐衝撃プレートとガイドチューブ、短絡防止構造、サポート、およびシェルとチューブ側のその他のアクセサリが含まれます。は、シェルアンドチューブ熱交換器で最も一般的に使用されています。

熱交換チューブ

伝熱に使用される熱交換管は、通常、一次冷間引抜熱交換管と通常の冷間引抜熱交換管を使用します。 前者は相変化のない熱伝達と振動の機会に適しており、後者は再沸騰、凝縮熱伝達と振動のない一般的な機会に適しています。 熱交換器パイプは、特定の温度差、応力、および耐食性に耐えることができなければなりません。 熱交換管の長さは、一般的に1.0m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.5m、6.0m、7.5m、9.0m、12.0mです。 パイプの材質は、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、真ちゅう、銅-ニッケル合金、ニッケル、グラファイト、ガラス、その他の特殊な材料で、複合パイプとしてもよく使用されます。 有効な伝熱管の面積を拡大すると同時に、管側の熱伝達係数を最大化するために、熱交換管処理または乱流コンポーネントの内面と外面に挿入された管内で、内外の流体乱流を生成します同時に、粗面管、フィン管、支持管、プラグインタイプなどの一般的に使用されます。

チューブシート

チューブシートは、シェルの最も重要な部分のXNUMXつであるチューブ熱交換器です。 チューブプレートは、シェル側とパイプ側の間のバリアです。 熱交換媒体に腐食がないか、わずかに腐食している場合は、通常、低炭素鋼、低合金鋼、またはステンレス鋼でできています。 チューブシートとシェルの接続形態は、取り外し不可と取り外し可能に分けられます。 前者は、固定チューブシート熱交換器のチューブシートとシェルの間の接続です。 後者は、U字型チューブタイプ、フローティングヘッドタイプ、スタッフィングボックスタイプ、スライディングチューブプレートタイプの熱交換器チューブプレートとシェル接続など。 取り外し可能な接続の場合、通常、チューブプレート自体はシェルと直接接触していませんが、フランジはシェルに間接的に接続されているか、シェルとチューブボックスのXNUMXつのフランジによってクランプされています。

チューブボックス

シェル径が大きいシェルチューブ熱交換器のほとんどは、チューブとボックスの構造を採用しています。 チューブボックスは熱交換器の両端に配置されており、パイプから熱交換器のチューブに流体を均等に分配し、チューブ内の流体を集めて熱交換器を送り出します。 マルチパイプシェルでは、ケーシングによって流れの方向を変えることもできます。 チューブボックスの構造は、主に熱交換器を洗浄する必要があるかどうか、またはチューブバンドルを分割する必要があるかどうかによって決まります。

シェルアンドUチューブ熱交換器は、多くの利点から石油化学産業の分野で最も一般的に使用されている構造タイプの熱交換器になっていますが、パイプの洗浄がより困難である、チューブプレートの利用率が曲げパイプの曲率半径の制限により低い。 チューブバンドルの最も内側のチューブ間の距離が大きく、シェルプロセスが短絡しやすく、スクラップ率が高くなっています。 媒体がスケーリングしやすく、洗浄が必要なパイプとシェル壁またはシェル側との間の大きな温度差に適しており、フローティングおよび固定チューブプレートタイプの機会の使用には適していません。温度、高圧、腐食性媒体。

絶縁接合部はどのように溶接されましたか?

絶縁ジョイントは主にオイルとオイルのシール保護に使用されます ガスパイプライン 電気化学的腐食を防ぐため。 それらは主に、短い接合部、鋼製フランジ、固定リング、シール、断熱プレート、断熱スリーブ、および充填断熱材で構成されています。 シールの種類は、Oリングシール、Uリングシール、「O + U字型」複合シールですが、シール構造は異なりますが、シール原理は同じです。 そのシール原理は、弾性変形を生成するための外部予荷重の作用下でのシールリングと、パイプライン内の媒体が漏れないようにするために必要なシール力です。 以下は、溶接プロセスを説明するためのX80 DN1200 / PN120絶縁ジョイントの例です。

この実験での絶縁ジョイントの材料は次のとおりです。 API 5L X80、サイズは1219mm×27.5mmです。 本体圧力鍛造鋼(フランジ、固定リング)の材質はF65、Ⅳクラスです。 シール部はフッ素ゴム製のU字型シールリングで、確実なシール、低吸水率、高圧縮強度、優れた弾性、電気絶縁性を特長としています。 絶縁板材は、強力な電気絶縁性能、流体の浸透に対する耐性、および低い吸水率を備えています。 F694のASTMA65に準拠した鍛造フランジ、C、Mn、P、Sの含有量、炭素当量、耐亀裂性指数、硬度、および衝撃エネルギー要件。 試験後、金属組織はパーライト+フェライトであり、均一な構造であり、偏析はなく、平均粒径は8グレードです。 より細かい粒子サイズは、鍛造品の高い強度と靭性を保証します。

溶接手順

この製品の溶接では、応力除去処理、引張、曲げ、衝撃、硬度、金属組織学、およびスペクトル分析テストの後、結果は仕様を満たしています。

1.溶接溝

  • パイプ継手とフランジの材料特性と肉厚に応じて、適切な溝の形状とサイズ、つまり二重の「V」溝を選択します。
  • 溶接溝の大きさや種類を設計する際には、溶接入熱がシール要素の性能に与える影響を考慮し、溶接部に近いゴムシールリングが焼損しないように、溶接には低い入熱を採用しています。溶接プロセスで。 狭いギャップの溝は、完全に溶接されたボールバルブの溶接における長年の経験に基づいて決定されます。

2.溶接方法

溶接方法の「アルゴンアーク溶接バッキング+サブマージアーク溶接充填・被覆」。 圧力容器溶接法および規格に規定された異なる鋼種の高合金鋼の溶接材料の選択原理に従って、F65鋼のグレードに一致する溶接材料が選択されました。これはF65およびF80の強度要件を保証するだけではありませんでした。 XXNUMX素材でありながら、靭性にも優れています。

フランジニップル溶接

フランジとパイプジョイントは、アルゴンアーク溶接と自動サブマージアーク溶接によって溶接されます。 バッキング溶接用のアルゴンアーク溶接、および充填およびカバー溶接用の自動サブマージアーク溶接。

1.溶接装置

水中アーク自動溶接機:速度0.04〜2r / min、ワーククランプ範囲Φ330〜2mm、溶接可能なワークの最大長さ700mm、最大溶接シーム深さ4500mm、110tの重量に耐えることができます。

サブマージアーク溶接は、信頼性の高い溶接品質、美しい溶接ビード形成、高い溶着速度という利点があり、大径の絶縁接合部、全溶接の埋め込みボールバルブなどに広く使用できます。

2.溶接方法

GTAW + SAW溶接法。 まず、アルゴンアーク溶接のルートバッキングと充填を毎回使用してルートが確実に溶けるようにし、次にサブマージアーク自動多層マルチパス溶接法を使用して充填とカバーを完了します。

溶接後熱処理

溶接部の残留応力を低減し、溶接部に亀裂や応力変形を防ぐために、溶接後に応力を除去して焼き戻しを行う必要があります。 熱処理にはSCDタイプのロープ式電気ヒーター(長さ18.5m)とLWK-3×220-Aタイプの温度調節ボックスを使用しています。 温度測定器にはK型装甲熱電対が採用されています。 熱処理温度は550℃、保温時間は2時間でした。

N80オイルケーシングのN80の材質は何ですか?

N80石油ケーシングとN80シームレス鋼管は石油掘削の重要な設備であり、その主な設備には、ドリルパイプ、コアパイプとケーシング、ドリルカラー、小径掘削用の鋼管も含まれます。

N80オイルケーシングのN80の材質は何ですか

N80石油ケーシングとN80シームレス鋼管の長さは、API規格で規定されている長さが1〜4.88mのR-7.62、2〜7.62mのR-10.36、3m以上のR-10.36のXNUMX種類です。

N80オイルケーシングとN80シームレス鋼管は、主に掘削プロセス中および完了後に井戸壁を支持するための油井掘削に使用され、掘削プロセスと完了後の井戸全体の正常な動作を保証します

N80石油ケーシングとN80シームレス鋼管のタイプとパッケージは、SY / T6194-96「石油ケーシング」に従って、短ねじケーシングとそのカップリング、および長ねじケーシングとそのカップリングの6194つのタイプに分類されます。 SY / T96-XNUMXによると、国内のケーシングは鋼線または鋼ベルトで結ぶ必要があります。 各ケーシングとカップリングのねじ山の露出部分は、ねじ山を保護するために保護リングにねじ込む必要があります。

N80石油ケーシングおよびN80シームレス鋼管はSY / T6194-96に準拠するものとします。 ケーシングとそのカップリングには同じ鋼種を使用する必要があります。 硫黄含有量<0.045%およびリン含有量<0.045%。

化学分析サンプルを採取するためのGB80-80の規定に従ったN222オイルケーシングおよびN84シームレス鋼管。 GB223の関連部分の規定に従った化学分析。

American Petroleum Institute ARISPEC80CT80、第5版で指定されているN1988石油ケーシングおよびN1シームレス鋼管。 化学分析はASTME59の最新バージョンに従って行われ、化学分析はASTME350の最新バージョンに従って実行されます。