API5L X52N X56Q PSL2 OD24 (Naadloze pijpleiding)

onze fabriek heeft Φ720-rollen die direct grote naadloze buizen kunnen produceren. zoals API5L X65QS PSL2 OD610 * 12.7 mm door warmgewalste productie Lengte 12m

API5L X65QS PSL2 chemische samenstelling:

API5L X65QS PSL2 Mechanische eigenschappen

www.wldsteel.com

[e-mail beveiligd]

Koolstofstaalmateriaal voor toepassingen met waterstofsulfidecorrosie

Waterstofsulfide H₂S is een anorganische verbinding die kleurloos, ontvlambaar, oplosbaar is in water, zuur gas, waterstofsulfidecorrosie verwijst naar de olie- en gaspijpleiding die een bepaalde concentratie waterstofsulfide (H2S) en watercorrosie bevat. H₂S lost op in water en wordt zuur, wat leidt tot elektrochemische corrosie en lokale putjes en perforaties van pijpleidingen. De waterstofatomen die bij het corrosieproces worden gegenereerd, worden door het staal geabsorbeerd en verrijkt met de metallurgische defecten van de buis, wat kan leiden tot bros worden van het staal en het ontstaan ​​van scheuren, wat kan leiden tot scheuren. De pijpleiding en uitrusting van zure olie- en gasvelden die H₂S bevatten, zijn vaak opgetreden bij plotselinge scheuren of brosse breuken, barsten in laszones en andere ongevallen, die voornamelijk worden veroorzaakt door waterstofgeïnduceerd kraken (HIC) en sulfidespanningsscheuren (SSC).

De factoren die de corrosie van H₂S beïnvloeden, zijn onder meer waterstofsulfideconcentratie, PH-waarde, temperatuur, stroomsnelheid, kooldioxide- en chloride-ionen (C1-) concentratie, enz. Een natte waterstofsulfide-spanningscorrosieomgeving wordt gevormd als aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:

  • De gemiddelde temperatuur is niet groter dan 60+2P ℃, P is de gemiddelde overdruk (MPa);
  • B partiële druk van waterstofsulfide is niet minder dan 0.35 mpa;
  • Het medium bevat water of de mediumtemperatuur is lager dan de dauwpunttemperatuur van water;
  • Medium met PH lager dan 9 of cyanide.

De resultaten tonen aan dat voor het gelegeerde staal, wanneer de sterkte of hardheid van het staal hetzelfde is, de microstructuur van uniforme verdeling van kleine sferische carbiden kan worden verkregen door temperen bij hoge temperatuur na afschrikken, en de weerstand tegen H2S-corrosie is beter dan die na temperen. De vorm van insluitsels is ook van belang, vooral de vorm van MnS, omdat MnS gevoelig is voor plastische vervorming bij hoge temperaturen, en het door warmwalsen gevormde vel MnS niet kan worden veranderd tijdens de daaropvolgende warmtebehandeling.

Elementen Mn, Cr en Ni worden toegevoegd aan de koolstofstaal om de hardbaarheid te verbeteren, in het bijzonder Ni. Algemeen wordt aangenomen dat het Ni-element gunstig is voor de taaiheid van gelegeerd staal, maar de waterstofontwikkelingsreactie van Ni-staal is laag, het waterstofion is gemakkelijk te ontladen en te verminderen om de waterstofprecipitatie te versnellen, dus de weerstand van Ni-staal tegen sulfide spanningscorrosie is slecht. Over het algemeen moeten koolstofstaal en gelegeerd staal minder dan 1% of geen nikkel bevatten. Elementen zoals Mo, V, Nb, etc. die stabiele carbiden vormen in staal.

ISO 15156-2, ISO15156-3 of NACE MR0175-2003 hebben de omgevingsomstandigheden beperkt om het optreden van spanningscorrosie te voorkomen. Als niet aan deze voorwaarden wordt voldaan, moeten HIC- en SSC-tests worden uitgevoerd en moet aan andere relevante normen worden voldaan. Het American Corrosion Institute (NACE) MR-01-95 stelt dat om sulfide spanningscorrosie (SSCC) te voorkomen, gewoon staal (nikkelgehalte minder dan 1%) met een hardheid lager dan Rockwell HRC22 of gehard chroom-molybdeenstaal met een nikkelgehalte van minder dan HRC 26 worden gebruikt.

Daarnaast zijn er nog andere beperkingen:

  • Onzuiverheden in staal: zwavel ≤ 0.002%, P≤0.008%, O≤ 0.002%.
  • De hardheid is niet meer dan 22HRC, de vloeigrens is minder dan 355 MP, de treksterkte is minder dan 630 MPa
  • Het koolstofgehalte van staal moet zoveel mogelijk worden verminderd onder de voorwaarde dat aan de mechanische eigenschappen van staalplaat wordt voldaan. Voor koolstofarm staal en koolstof-mangaanstaal: CE≤0.43, CE=C+Mn/6; Voor laaggelegeerd staal: CE≤045 CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

Stalen plaat: SA387 Gr11(HlC), SA387 Gr12(HlC), SA387 Gr22(HlC), SA516 Gr65(HlC), SA516 Gr70(HlC);

Stalen buis: API 5CT H40, J55, L55, C75(1,2,3), L80(type 1), N80(type Q/T), C95(type Q/T), P105, P110 Q/T); API 5L klasse A, klasse B, X42, X46, X52; ASTM A53, A106 (A, B, C)

De beschikbare koolstofstalen buis en plaat voor H₂S-toepassing

Lassen van ultra-superkritisch ketelmateriaal

Hittebestendig staal verwijst naar het staal dat op hoge temperatuur werkt en een uitstekende thermische sterkte en thermische stabiliteit heeft. Thermische sterkte verwijst naar het vermogen om weerstand te bieden aan kruip en breuk bij hoge temperatuur, en thermische stabiliteit verwijst naar het vermogen om weerstand te bieden aan oxidatie en corrosie van gasvormige media bij hoge temperatuur. Mensen verwijzen meestal naar het hittebestendige staal met thermische sterkte als hittebestendig staal en hittebestendig staal met thermische stabiliteit als hittebestendig staal. Hittebestendig staal wordt voornamelijk gebruikt in energie- en energietechniek, zoals bij de vervaardiging van olieraffinageapparatuur, ketels, nucleaire vaten, stoomturbines, synthetische chemische vaten, ruimtevaartapparatuur en andere hoge-temperatuurverwerkingsapparatuur. Opgemerkt moet worden dat veel roestvrij staal (309, 310H) ook hittebestendig is en soms wordt aangeduid als "hittebestendig roestvrij staal".

De lasverbindingen van hittebestendig staal moet in wezen dezelfde weerstand tegen oxidatie bij hoge temperaturen hebben als het basismetaal. De legeringssamenstelling en het gehalte aan lasmetaal moeten in principe consistent zijn met het basismetaal, zoals Cr, Mo, W en andere belangrijke elementen, terwijl onzuiverheden zoals P en S zo laag mogelijk moeten worden gehouden om de neiging tot hete barst. Om de lasbaarheid te verbeteren, kan het C-gehalte van het lasmateriaal iets lager zijn dan dat van het basismetaal om de prestaties bij hoge temperaturen te garanderen. De sterkte van het lasmetaal moet gelijk zijn aan die van het te lassen basismetaal. Hittebestendige stalen lasverbindingen moeten niet alleen kortstondig sterk zijn bij kamertemperatuur en hoge temperatuur, in wezen gelijk aan die van het basismetaal, maar ook, wat nog belangrijker is, kruipeigenschappen bij hoge temperatuur hebben die vergelijkbaar zijn met die van het basismetaal. De prestatie-eisen van nieuwe hittebestendige stalen verbindingen voor ultra-superkritische ketels worden weergegeven in de volgende tabel.

GradesTS b MPaY.Sσs MPaVerlenging δ%AkvJToegestane spanning bij bedrijfstemperatuur, MPaHardheid, HB
P12263053017%3164 (620 ℃)225 270 ~
P9263053017%3170 (620 ℃)-
HR3C655-30-69 (650 ℃)-
Super304H590-35-91(620℃)78(650℃)225 270 ~

Hoewel de meeste hittebestendige stalen lasconstructies onder hoge temperatuur werken, maar de laatste inspectie voor drukvaten en leidingen, meestal bij kamertemperatuur tot 1.5 keer de werkdruk, experiment hydraulische of pneumatische druktest, de werking van drukapparatuur of onderhoud hebben om het koude startproces te ondergaan, dus de hittebestendige stalen lasverbinding moet ook een zekere weerstand hebben tegen brosse breuk. Voor hittebestendige staalsoorten van martensiet en austeniet moet het gehalte aan δ-ferriet in het afgezette metaal strikt worden gecontroleerd om de kruipeigenschap van de lasverbindingen te garanderen gedurende lange tijd bij hoge temperaturen.

P92/T92, P122/T122 martensitisch staal lassen

Zowel P92 als P122 zijn martensitische staalsoorten, die tijdens het lassen een neiging tot koudscheuren en een neiging tot heetscheuren hebben. Om koudescheuren bij het lassen te voorkomen, is het noodzakelijk om vóór het lassen voor te verwarmen. De voorverwarmtemperatuur is niet minder dan 150 ℃ voor TIG-lassen en niet minder dan 200 ℃ voor elektrodebooglassen en ondergedompeld booglassen. Om hete barsten en grove korrels te voorkomen, moet de energie van de laslijn strikt worden gecontroleerd tijdens het lasproces, de temperatuur van de tussenlaag moet lager zijn dan 300 ℃ en het wolfraamelektrode-argonbooglassen met een kleine laswarmte-invoer heeft de voorkeur. Bij het lassen van elektrodenbooglassen moet aandacht worden besteed aan meerlagig en meerlaags lassen. De dikte van de lasdoorgang mag niet groter zijn dan de diameter van de elektrode. De lasdoorgangsbreedte mag niet meer dan 3 keer de elektrodediameter zijn en het wordt aanbevolen dat de elektrodediameter niet meer dan 4 mm is. Voor het werkstuk met een grote wanddikte kan ondergedompeld booglassen worden gebruikt voor het lassen, maar fijne draad ondergedompeld booglassen moet worden gebruikt en de diameter van de lasdraad moet minder dan 3 mm zijn. Bij het lassen van T122 en T92 buizen met een kleine diameter, moet de achterkant tijdens het hele lasproces worden gevuld met argon. Voor dikwandige buizen met een grote diameter is argongasbescherming vereist op de achterkant van de eerste drie laslagen bij de wortel. Gebruik na het lassen asbestisolatie en langzame koeling en blijf tussen 100 ~ 150 gedurende ten minste 1 ~ 2 uur, totdat de metallografie volledig is omgezet in martensiet en vervolgens een warmtebehandeling na het lassen kan uitvoeren. Voor de wanddikte van het werkstuk is groter dan 40 mm, na het lassen met asbestisolatie langzame afkoeling, 100 ~ 150 blijven minimaal 1 ~ 2 uur, zo niet onmiddellijk warmtebehandeling, moet worden verwarmd tot 200 ~ 300 ℃ isolatie 2 uur en vervolgens langzaam afkoelen tot kamertemperatuur.

SUPER 304H, SA-213 TP310HCBN Austenitisch staallassen

Austenitisch staal heeft een goede lasbaarheid en heeft geen neiging tot koudscheuren, dus het hoeft niet voorverwarmd te worden. Austenitisch staal heeft echter de neiging om tijdens het lassen heet te barsten, dus er moet aandacht worden besteed aan de controle van de laswarmte-invoer en de tussenlaagtemperatuur. In het lasproces is de lasmethode van laslijn-energie kleiner, zoals handmatig TIG, automatisch koude draad TIG-lassen of hete draad TIG-lassen. Over het algemeen moet de temperatuur van de tussenlaag niet meer dan 150 worden geregeld. Voor automatisch TIG-lassen met koude draad of TIG-lassen met hete draad vereist het continue lasproces waterkoeling tussen de lagen van de gelaste las. Om interkristallijne corrosie te voorkomen, moet het gehalte aan chloride-ionen in het koelwater worden gecontroleerd. Om de oxidatie van legeringselementen in de zone met hoge temperaturen te voorkomen, moet het achteroppervlak tijdens het hele lasproces worden gevuld met argon. Om een ​​goede fusie aan beide zijden van de groef te garanderen, moet de groefhoek van austenitisch staal groter zijn dan die van algemeen ferrietstaal. Voor het lassen van ongelijksoortig staal met ferrietmaterialen wordt ernicR-3 of EnICRFE-2 lasdraad of -elektrode aanbevolen. Wanneer ongelijksoortig staal wordt gelast (met ferrietstaal) en gebruikt bij hoge temperaturen, moet rekening worden gehouden met de uitzettingscoëfficiënt van beide materialen.

 

Waar wordt het kruipvaste staal voor gebruikt?

Molybdeen is een belangrijk legeringselement geweest in kruipvaste ferrietstaalsoorten die werken bij temperaturen tot 530°C. De belangrijkste toepassingen van kruipvast staal zijn in krachtcentrales en petrochemische fabrieken, waar stoomturbines grote smeedstukken en gietstukken vereisen, en drukvaten, ketels en leidingsystemen allerlei soorten buizen, platen en accessoires. Naast de kruipsterkte bij hoge temperatuur, andere materiaaleigenschappen zoals hardbaarheid, corrosieweerstand en lasbaarheid zijn ook belangrijk. Het relatieve belang van deze eigenschappen hangt af van de specifieke toepassing van het materiaal. Grote turbinerotoren hebben bijvoorbeeld staal nodig met een goede hardbaarheid en leidingsystemen van elektriciteitscentrales moeten lasbaar zijn. Toch gebruiken de legeringen die in deze verschillende toepassingen worden gebruikt allemaal dezelfde principes om de kruipsterkte te verbeteren.

Molybdeen in vaste oplossing kan de kruipsnelheid van staal zeer effectief verminderen. Bij gebruik bij hoge temperaturen vertraagt ​​molybdeen de agglomeratie en verruwing van carbiden (ostwald's rijping). Afschrikken en temperen produceren een microstructuur bestaande uit bovenbainiet, wat resulteert in de beste resultaten bij hoge temperatuursterkte. Voor kolencentrales is het rendement van subkritische stroomaggregaten minder dan 40 procent. Toekomstige ultra-superkritische (USC) installaties zullen naar verwachting meer dan 50 procent efficiënt zijn, waardoor de uitstoot van kooldioxide per kilowattuur geproduceerde elektriciteit met bijna de helft wordt verminderd. Kruipbestendig ferrietstaal wordt nog steeds veel gebruikt in energiecentrales, olieraffinaderijen en petrochemische fabrieken over de hele wereld. Componenten zijn onder meer naadloze buizen voor warmwaterboilers en oververhitters, keteltrommel, collector, pompen en drukvaten voor hoge temperatuurdoeleinden, en stoomturbinestekkers met een diameter van meer dan 2 meter en een gewicht van meer dan 100 ton. Dit staal kan worden geclassificeerd als C-Mn-staal, Mo-staal, laaggelegeerd C-RMO-staal en 9-12% Cr-staal.

Installatietype Subkritisch (meer dan 300000 kW)
Watermuur: A192, SA-106B, SA-106C,
Oververhitting: T11/P12,P22/T22,T23, T91, T92
Naverwarmer: P11,T23,T91, T92
Economiser: A192
Header en stoompijp: A192, T12, P12
Superkritisch (SC) (meer dan 600000 kW)
Oververhitting: T22, T23, T91, T92, TP347H, TP347HFG, SUPER304H, HR3C
Reheater material: P12,T23,T91,T92,TP347H,TP347HFG,SUPER304H,HR3C
Economiser materialen: A192, SA210C
Header en stoompijp: P11,P91, P92
Ultra-superkritisch (USC) (meer dan 660000 kW)
Oververhitting materiaal: T22,T23,T91,T92,TP347H,TP347HFG, SUPER304H, HR3C
Reheater: P12, T23, T91, T92, TP347H, TP347HFG, SUPER304H, HR3C
Economizer materialen: A192, SA210C
Header en stoompijp: P11,P91,P92

Hoe is de warmtewisselaarbuis verbonden met de buisplaat?

De verbindingsvorm van warmtewisselingsbuis en buisplaat omvat voornamelijk uitzetting, lassen, uitzettingslassen, enz. De sterkte-uitzettingsvoeg verwijst naar de uitzetting van de afdichtingsprestaties en treksterkte van de verbinding tussen de warmtewisselingsbuis en de buisplaat. Het vertrouwt op de plastische vervorming van het buisuiteinde om de trekkracht te weerstaan. De restspanning na het uitzetten van de buis zal geleidelijk afnemen wanneer de temperatuur stijgt, zodat de afdichtingsprestaties en sterkte van de verbinding tussen de buis en de buisplaat zullen afnemen. Daarom is de sterkte-uitbreiding geschikt voor een ontwerpdruk van minder dan of gelijk aan 4 MPa, een ontwerptemperatuur van minder dan of gelijk aan 300 . De sterkte-uitbreiding mag niet worden gebruikt in het geval van ernstige trillingen, grote temperatuurverschillen of duidelijke spanningscorrosie tijdens bedrijf.

Bij het uitzetten van de buis moet de hardheid van de buis lager zijn dan die van de buisplaat. De opening tussen de buis en de buis en de gladheid van de buis beïnvloeden de kwaliteit van de expanderende buis. Het ruwe oppervlak van het pijpgat kan een grote wrijvingskracht veroorzaken en is niet gemakkelijk te verwijderen, maar het is gemakkelijk om lekkage te veroorzaken. Het is ten strengste verboden om het oppervlak van het pijpgat een longitudinale door de groef te hebben. Het gladde oppervlak van het buisgat is niet gemakkelijk te lekken, maar gemakkelijk af te trekken. Over het algemeen moet de oppervlakteruwheid kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 12.5 m. Er zijn twee soorten pijpgaten: gaten en ringvormige groeven, de eerste zoals weergegeven in onderstaande afbeelding (a) en de laatste zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding (b) en (c).

Na het groeven, stalen buizen worden bij het uitzetten in de groeven geperst, wat de trekweerstand kan verbeteren en de afdichtingsprestaties kan verbeteren. Het aantal ringvormige sleuven in het buisgat is afhankelijk van de dikte van de buisplaat. Over het algemeen wordt een gleuf geopend wanneer de dikte minder dan 25 mm is, en twee sleuven worden geopend wanneer de dikte groter is dan 25 mm. Wanneer de buisplaat dik is of om spleetcorrosie te voorkomen, kan de structuur weergegeven in de volgende afbeelding (d) worden gebruikt, de samengestelde buisplaat en warmtewisselaarbuis kunnen ook worden uitgezet, wanneer de bekleding groter is dan of gelijk is aan 8 mm, in de groef op het buisgat moet zijn, wordt de structuur getoond in de volgende afbeelding (e).

Sterktelassen verwijst naar het verzekeren van de afdichtingsprestaties en treksterkte van de warmtewisselingsbuis en buisplaatverbinding, de meest gebruikte buisplaatverbindingstypes. De productie van sterktelassen is eenvoudig, het trekvermogen is sterk, zoals het falen van lasonderdelen, kan secundair reparatielassen zijn, een handiger warmtewisselingsbuis. Het gebruik van sterktelassen wordt niet beperkt door druk en temperatuur, maar is niet geschikt voor grote trillingen of spleetcorrosie. De algemene vorm van sterktelassen wordt weergegeven in onderstaande figuur (a). Om vloeistofophoping rond het buisuiteinde te voorkomen, wordt vaak de structuur zoals weergegeven in onderstaande figuur (b) gebruikt. De structuur zoals weergegeven in onderstaande figuur (c) wordt over het algemeen gebruikt in de situatie waar de buisplaat van roestvrij staal is.

De afdichtingsprestaties van de verbinding tussen buis en buisplaat moeten hoog zijn, of er is spelingcorrosie, bestand tegen sterke trillingen en andere gelegenheden, enkele uitzetting of lassen kan niet aan de vereisten voldoen, de combinatie van de twee kan voldoende sterkte bieden en goede afdichtingsprestaties. De combinatie van expansie en lassen kan worden onderverdeeld in twee soorten volgens de expansie en lasvolgorde: expansie en lassen na expansie. De algemene uitzettingsmethode zal onvermijdelijk olievlekken in de voegspleet hebben, die na uitzetting zullen worden gelast. Deze olievlekken en de lucht in de spleet zullen de laskwaliteit verminderen.

Las vóór uitzetting, zal schade aan de las veroorzaken. Op dit moment is er geen uniforme bepaling voor de keuze van de twee orden. In de eigenlijke techniek, zoals uitzetting na het lassen, moet vóór het lassen schone olie zijn; Als het eerste lassen na uitzetting een limiet moet zijn voor de uitzettingspositie van het buisuiteinde, in het algemeen om vanaf het oppervlak van de buisplaat 15 mm boven het uitzettingsbereik te regelen. De eerste expansie en vervolgens het lassen neemt over het algemeen de vorm aan van sterkte-expansie en afdichtingslassen. De sterkte-uitbreiding zorgt voor de afdichting van de buis en de buisplaat, waardoor voldoende treksterkte wordt verkregen, en het afdichtlassen zorgt verder voor de afdichting van de buis en de buisplaat. De structuur is weergegeven in figuur (a). Sterk lassen zorgt voor de afdichting van de buis en de buisplaat, zorgt voor voldoende treksterkte en de klevende expansie elimineert de opening tussen de buis en het buisgat om de afdichting te garanderen. De structuur is weergegeven in figuur (b).

In wezen is explosieve expansie ook een soort sterkte-uitbreiding, de laatste gebruikt meestal roluitbreiding, de eerste gebruikt het explosief in een zeer korte tijd om een ​​hogedrukgasschokgolf te produceren om de pijp stevig aan het buisgat te bevestigen . Hoge explosieve uitzetting en verbindingsefficiëntie, geen smeerolie nodig, gemakkelijk te lassen na uitzetting, grote treksterkte, kleine axiale rek en vervorming.

Explosieve uitzetting is geschikt voor dunwandige buizen, buizen met een kleine diameter en grote dikte van de buisplaatuitbreiding, lekkage aan het uiteinde van de warmtewisselingsbuis, mechanische uitzetting is moeilijk om de gelegenheid te repareren.

Hoe beïnvloeden legeringselementen de prestaties van cryogene staalsoorten?

We noemen het gebruikte staal meestal het temperatuurbereik -10 tot -273 ℃ als staal op lage temperatuur of cryogeen staal. Volgens het gehalte aan legeringselementen en de structuur kunnen cryogene staalsoorten worden onderverdeeld in: Aluminium gedood C-Mn-staal zoals 06MnVTi, 06MnVal, 09Mn2Vre, 06MnNb staal, laaggelegeerd ferri-lichaam staal voor lage temperatuur 0.5Ni, 2.5Ni, 3Ni, 3.5Ni, enz., Martensiforme staalsoorten voor lage temperaturen zoals 9Ni, 5Ni staal, hooggelegeerde austenitische staalsoorten voor lage temperaturen zoals 1Cr18Ni9Ti en 20Mn23Al enzovoort.

Het effect van legeringselementen in staal bij lage temperaturen heeft voornamelijk betrekking op het effect op de taaiheid van staal bij lage temperaturen:

C

Met de toename van het koolstofgehalte neemt de brosse overgangstemperatuur van staal snel toe en neemt de laseigenschap af, zodat het koolstofgehalte van staal bij lage temperatuur beperkt is tot minder dan 0.2%.

Mn

Mangaan kan duidelijk de taaiheid van staal bij lage temperaturen verbeteren. Mangaan bestaat voornamelijk in de vorm van een vaste oplossing in staal en speelt de rol van versterking van de vaste oplossing. Daarnaast is mangaan een element dat het austenietgebied vergroot en de transformatietemperatuur verlaagt (A1 en A3). Het is gemakkelijk om fijne en kneedbare ferriet- en perlietkorrels te verkrijgen, die de maximale slagenergie kunnen verhogen en de brosse overgangstemperatuur aanzienlijk kunnen verlagen. Over het algemeen moet de Mn/C-verhouding gelijk zijn aan 3, wat niet alleen de brosse overgangstemperatuur van staal kan verlagen, maar ook de afname van mechanische eigenschappen kan compenseren die wordt veroorzaakt door de afname van het koolstofgehalte als gevolg van de toename van het Mn-gehalte.

Ni

Nikkel kan de neiging tot brosse overgang verlichten en de temperatuur van brosse overgang aanzienlijk verlagen. Het effect van nikkel op het verbeteren van de taaiheid van staal bij lage temperaturen is 5 keer dat van mangaan, dat wil zeggen dat de brosse overgangstemperatuur met 10 afneemt bij een toename van het nikkelgehalte met 1%. Dit komt voornamelijk door nikkel met koolstof, geabsorbeerd door de vaste oplossing en wapening, nikkel maakt ook een beweging naar het linkerpunt van het eutectoïde stalen eutectoïde punt om het koolstofgehalte te verminderen, de faseovergangstemperatuur (A1 en A2) te verlagen, in vergelijking met hetzelfde koolstofgehalte van koolstofstaal, afname van het aantal ferriet en raffinage, perlietpopulaties (het koolstofgehalte van perliet is ook lager dan koolstofstaal). De experimentele resultaten laten zien dat de belangrijkste reden waarom nikkel de taaiheid bij lage temperatuur verhoogt, is dat nikkelhoudend staal meer beweegbare dislocaties heeft bij lage temperatuur en gemakkelijker te kruisen is. Bijvoorbeeld mediumgelegeerd martensiform lage-temperatuurstaal met laag koolstofgehalte; 9Ni-staal, heeft een hoge taaiheid bij lage temperaturen, kan worden gebruikt voor -196 . Het 5Ni-staal ontwikkeld op basis van 9Ni-staal heeft een goede taaiheid bij lage temperaturen bij -162 ~ -196 .

P, S, Sn, Pb Sb

Fosfor, zwavel, arseen, tin, lood, antimoon: deze elementen zijn niet bevorderlijk voor de taaiheid van staal bij lage temperaturen.

Ze scheiden zich af in de korrelgrens, wat de oppervlakte-energie en weerstand van de korrelgrens vermindert, en ervoor zorgt dat de brosse scheur afkomstig is van de korrelgrens en zich langs de korrelgrens uitstrekt totdat de breuk volledig is.

Fosfor kan de sterkte van staal verbeteren, maar het zal de brosheid van staal verhogen, vooral bij lage temperaturen. De brosse overgangstemperatuur is duidelijk verhoogd, dus het gehalte ervan moet strikt worden beperkt.

O, H, N

Deze elementen zullen de brosse overgangstemperatuur van staal verhogen. Gedeoxideerd silicium en met aluminium gedode staalsoorten kunnen de taaiheid bij lage temperaturen verbeteren, maar omdat silicium de brosse overgangstemperatuur van staal verhoogt, hebben aluminium gedode staalsoorten een lagere brosse overgangstemperatuur dan met silicium gedode staal.

De lasbaarheid van J55 oliebehuizing

De oliebehuizing is samengesteld uit een kraag en een buislichaam. Een enkel buislichaam is verbonden met de kraagschroefdraad en getransporteerd naar de olieveldlocatie met een end-to-end-verbinding om transport en gebruik te vergemakkelijken na het bereiken van de vereiste lengte. Om de sterkte en anti-loslatingcontrole van de schroefdraadverbinding te versterken, is het noodzakelijk om de koppeling met het buislichaam te lassen na de schroefdraadverbinding, dus het is erg belangrijk om de lasprestaties te analyseren en een redelijk lasproces te formuleren. API 5A J55 is een van de meest gebruikte behuizingsmaterialen, en we hebben de lasbaarheid geanalyseerd in termen van het koolstofequivalent.

API 5CT J55 Chemische samenstelling

RangCSiMnPSCrNiCuMo
API 5CT J550.34-0.390.20-0.351.25-1.500.0200.0150.150.200.20/

Volgens de koolstofequivalentformule van het International Institute of Welding:

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

CE = 0.69 > 0.4

Het koolstofequivalent is meer dan 0.4 en de lasbaarheid is slecht. Om een ​​gekwalificeerde laskwaliteit te verkrijgen, zijn een hoge voorverwarmingstemperatuur en strikte technologische maatregelen nodig.

De lasbaarheid werd geanalyseerd op basis van de invloed van het gehalte aan J55-legeringselementen op de microstructuur en eigenschappen:

  • J55 omhulselbuis heeft een hoog koolstofgehalte, dat is 0.34% ~ 0.39%, waardoor de onderkoelde austenietovergangscurve van staal naar rechts beweegt en toeneemt; De toevoeging van Cr, Mn, Ni, Cu en andere legeringselementen zorgt ervoor dat de overgangscurve van onderkoeld austeniet naar rechts verschuift, wat de stabiliteit van het onderkoelde austeniet verbetert en het MS-punt (het beginpunt van martensietvorming) vergroot. Al deze effecten vergroten de neiging tot afschrikken van J55 en er zijn lasscheuren ontstaan.
  • J55 heeft een grote neiging tot koudscheuren, voornamelijk uitdovende en verbrossingsscheuren. Vanwege de hoge sterkte, hoge maximale hardheidswaarde van de door laswarmte aangetaste zone en snelle afkoeling, wordt martensiet gemakkelijk gegenereerd. Probeer bij het lassen een grote lijnenergie te kiezen en de lasstroom mag de lassnelheid niet overmatig verminderen. Om de afkoelsnelheid te verminderen, verlengt u de afkoeltijd van de gelaste verbinding van 800 ℃ tot 500 ℃, verbetert u de microstructuur van het lasmetaal en de door warmte beïnvloede zone en vermindert u de maximale hardheid van de door warmte beïnvloede zone, voorverwarmen voor lassen en ontlaten na lassen is vereist.
  • De neiging tot hete scheurvorming van J55 is niet hoog omdat de thermische geleidbaarheid ervan niet gemakkelijk laagsmeltend eutectisch middel is; De neiging tot scheuren door opwarmen is niet groot, omdat het geen sterk carbide bevat. De lasdraad ER55-G die is afgestemd op zijn sterkte, wordt geselecteerd. De lasdraad heeft uitstekende lasprocesprestaties, een hoog Ni-gehalte, een sterke koudescheurbestendigheid en uitstekende uitgebreide mechanische eigenschappen van het afgezette metaal.
  • Vanwege de grote warmte-inbreng die nodig is voor J55-lassen, is de sterktewaarde van basismateriaal en lasmateriaal groot en is de interne spanning tijdens het lassen extreem groot. Tijdens het lassen is het nodig om tijdens het lassen op de las te hameren. Na het lassen wordt een warmtebehandeling uitgevoerd om de interne spanning te elimineren en scheuren na het lassen veroorzaakt door overmatige spanning te voorkomen. Warmtebehandeling na het lassen kan ook de microstructuureigenschappen van het lassen verbeteren.

Lasproces van J55

Lasmethode 1: 80% Ar + 20% CO2 gas afgeschermd lassen. Lasmateriaal: lasdraad ER55-G, diameter Φ3.2 mm. Lasparameters: stroom 250 ~ 320A, spanning 26 ~ 30V; Lassnelheid 35 ~ 50 cm / min;

De voorverwarmingstemperatuur is 100 ℃, en de tussenlaagtemperatuur is niet lager dan de voorverwarmingstemperatuur, maar het mag niet hoger zijn dan de voorverwarmingstemperatuur van 30 ℃.

Nabehandeling: luchtkoeling zonder enige warmtebehandeling.

Resultaten: De trektest werd gekwalificeerd. De impactwaarden van de drie monsters in de door hitte aangetaste zone zijn 26,47,23, ongeschikt. De vier zijbuigmonsters hebben respectievelijk 3.75 mm scheur, 4 mm scheur, 1.38 mm scheur, 0.89 mm scheur, die ongeschikt zijn. Dit technologische schema is niet redelijk.

Lasmethode 2: 80% Ar + 20% CO2 gaslassen. Lasmateriaal: lasdraad ER55-G, diameter Φ3.2 mm. Lasparameters: stroom 250 ~ 320A, spanning 26 ~ 30V; Lassnelheid 35 ~ 50 cm / min; De voorverwarmingstemperatuur is 100 ℃, en de tussenlaagtemperatuur is niet lager dan de voorverwarmingstemperatuur, maar het mag niet hoger zijn dan de voorverwarmingstemperatuur van 30 ℃.

Nabehandeling: ontlaten, temperatuur 600 ± 20 ℃, houdtijd gedurende 4 uur; Verwarmingssnelheid 50 ℃ / u, afkoelsnelheid 50 ℃ / u.

Resultaten: De trektest werd gekwalificeerd. De impactwaarden van de drie monsters in de door warmte beïnvloede zone zijn respectievelijk 51, 40 en 40, die gekwalificeerd zijn.

Zijwaartse buigtest, gekwalificeerd; Het experiment bewijst dat dit technologische schema redelijk is. Warmtebehandeling na het lassen kan de microstructuur en eigenschappen van het lassen verbeteren, wat een van de belangrijke factoren is voor J55-lassen om de lasverbindingen te verkrijgen die voldoen aan de technische vereisten.

De ruwe API 5A J55-behuizingomgeving vereist de kwaliteit van de buis zelf, ook de kwaliteit van het laswerk. Door bovenstaande lasanalyse en -test wordt het lasproces verkregen dat aan de eisen kan voldoen, wat een theoretische en experimentele basis biedt voor het correct lassen van olieomhulsels.

Voordelen van U-buiswarmtewisselaar

U-buiswarmtewisselaar wordt gekenmerkt door zijn eenvoudige structuur, goede dichtheid, gemakkelijk onderhoud en reiniging, lage kosten, goede thermische compensatieprestaties en een sterk drukdraagvermogen. De U-buiswarmtewisselaar heeft het grootste warmtewisselingsoppervlak onder dezelfde diameter. De hoofdstructuur van de U-vormige buiswarmtewisselaar omvat buisdoos, cilinder, kop, warmtewisselaarbuis, mondstukken, schot, anti-schokplaat en geleidebuis, anti-kortsluitstructuur, ondersteuning en andere accessoires van de schaal- en buiszijde , wordt het meest gebruikt in shell and tube warmtewisselaar.

Warmtewisselaarbuis

Warmtewisselaarbuizen die worden gebruikt voor warmteoverdracht gebruiken meestal primaire koudgetrokken warmtewisselingsbuizen en gewone koudgetrokken warmtewisselingsbuizen. De eerste is geschikt voor warmteoverdracht en trillingen zonder faseverandering, en de laatste is geschikt voor opnieuw koken, condenserende warmteoverdracht en trillingsvrije algemene gelegenheden. De warmtewisselaarbuis moet bestand zijn tegen bepaalde temperatuurverschillen, spanning en corrosiebestendigheid. De lengte van de warmtewisselingsbuis is over het algemeen 1.0 m, 1.5 m, 2.0 m, 2.5 m, 3.0 m, 4.5 m, 6.0 m, 7.5 m, 9.0 m, 12.0 m. Het materiaal van de buis kan koolstofstaal, roestvrij staal, aluminium, koper, messing en koper-nikkellegering, nikkel, grafiet, glas en andere speciale materialen zijn, ook vaak gebruikte composietpijpen. Om het gebied van de effectieve warmteoverdrachtsbuis uit te breiden en tegelijkertijd de warmteoverdrachtscoëfficiënt aan de buiszijde, de verwerking van de warmtewisselingsbuis of de buis in de interne en externe oppervlakken van de verstoorde stromingscomponenten te maximaliseren, waardoor vloeistofturbulentie aan de binnen- en buitenkant ontstaat tegelijkertijd, vaak gebruikt zoals buizen met ruw oppervlak, buis met vinnen, de ondersteunende buis, in het plug-in type, enz.

Buisplaat

Buizenplaat is een van de belangrijkste onderdelen van pijpenbundelwarmtewisselaar. De buisplaat is de barrière tussen de schaalzijde en de buiszijde. Wanneer het warmtewisselingsmedium geen corrosie of lichte corrosie vertoont, is het over het algemeen gemaakt van koolstofarm staal, laaggelegeerd staal of roestvrij staal. De verbindingsvorm van buisplaat en schaal is onderverdeeld in niet-verwijderbare en verwijderbare types. De eerste is de verbinding tussen buisplaat en schaal in de vaste buisplaatwarmtewisselaar. De laatste, zoals het U-vormige buistype, het type met drijvende kop en het type pakkingbus en het glijdende buisplaattype warmtewisselaar buisplaat en schaalverbinding. Bij verwijderbare verbindingen staat de pijpplaat zelf meestal niet in direct contact met de schaal, maar is de flens indirect met de schaal verbonden of wordt met twee flenzen op de schaal en de buisdoos geklemd.

Buisdoos

De meeste warmtewisselaars met schaalbuizen met grotere schaaldiameters gebruiken buis- en doosconstructies. De buisdoos bevindt zich aan beide uiteinden van de warmtewisselaar, die de vloeistof gelijkmatig van de pijp naar de warmtewisselaarbuizen verdeelt en de vloeistof in de buizen verzamelt om de warmtewisselaar naar buiten te sturen. Bij een meerpijpsmantel kan de mantel ook de stromingsrichting veranderen. De opbouw van de pijpenkast wordt voornamelijk bepaald door het feit of de warmtewisselaar gereinigd moet worden of dat de pijpenbundel verdeeld moet worden.

Shell en U-buiswarmtewisselaar is het meest gebruikte structuurtype warmtewisselaar geworden in de petrochemische industrie vanwege vele voordelen, maar het heeft ook enkele nadelen, zoals het schoonmaken van leidingen is moeilijker, de bezettingsgraad van de buisplaat is laag vanwege de beperking van de kromtestraal van de gebogen buis; De afstand tussen de binnenste buizen van de buizenbundel is groot, het schaalproces is gemakkelijk te kortsluiten en het uitvalpercentage is hoog. Het is geschikt voor een groot temperatuurverschil tussen pijp en schaalwand of schaalzijde waar medium gemakkelijk te schalen is en moet worden schoongemaakt, en is niet geschikt voor het gebruik van gelegenheden met drijvende en vaste buisplaten, vooral geschikt voor schoon en niet gemakkelijk te schalen onder hoge temperatuur, hoge druk, corrosief medium.

Hoe zijn de instralingsverbindingen gelast?

Isolatievoegen worden voornamelijk gebruikt bij de afdichtingsbescherming van olie en gaspijpleidingen en om elektrochemische corrosie te voorkomen. Ze zijn voornamelijk samengesteld uit korte verbindingen, stalen flenzen, bevestigingsringen, afdichtingen, isolatieplaten, isolatiehulzen en vulisolatiematerialen. Het type afdichting kan de O-ringafdichting, U-ringafdichting en “O + U-vormige” samengestelde afdichting zijn, hoewel de afdichtingsstructuur anders is, hebben ze hetzelfde afdichtingsprincipe. Het afdichtingsprincipe is de afdichtring onder invloed van de externe voorspanning om elastische vervorming te produceren en de afdichtkracht die nodig is om ervoor te zorgen dat het medium in de pijpleiding niet lekt. Het volgende is een voorbeeld van de X80 DN1200 / PN120 geïsoleerde verbinding om het lasproces te illustreren.

Het materiaal van de isolerende verbinding in dit experiment is API 5L X80, en de afmeting is 1219 mm × 27.5 mm. Het belangrijkste materiaal van het het smeedstukstaal (flens, vaste ring) van de lichaamsdruk is F65, klasse Ⅳ; Het afdichtingsdeel is een U-vormige afdichtring van fluorrubber, die de kenmerken heeft van een betrouwbare afdichting, lage wateropname, hoge druksterkte, goede elasticiteit en elektrische isolatie. Isolatieplaatmateriaal heeft sterke elektrische isolatieprestaties, weerstand tegen vloeistofpenetratie en lage wateropname. Gesmede flens in overeenstemming met ASTM A694 voor F65, het gehalte aan C, Mn, P, S en koolstofequivalent, scheurweerstandindex, hardheid en impactenergie-eisen. Na het testen is de metallografische structuur perliet + ferriet, uniforme structuur, geen segregatie, de gemiddelde korrelgrootte is 8 graden. De fijnere korrelgrootte zorgt voor een hoge sterkte en taaiheid van de smeedstukken.

Lasprocedure

Voor het lassen van dit product, na spanningsverwijderingsbehandeling, trek-, buig-, slag-, hardheid-, metallografie- en spectraalanalysetests, voldoen de resultaten aan de specificaties.

1. Lasgroef

  • Kies afhankelijk van de materiaaleigenschappen en wanddikte van buisfittingen en flenzen de juiste groefvorm en -afmeting, namelijk dubbele "V" -groef
  • Bij het ontwerpen van de maat en het type lasgroef wordt rekening gehouden met de invloed van laswarmte-inbreng op de prestaties van afdichtingselementen, en de lagere warmte-inbreng wordt gebruikt voor het lassen om ervoor te zorgen dat de rubberen afdichtring dicht bij de las niet doorbrandt in het lasproces. De smalle spleetgroef wordt bepaald op basis van onze jarenlange ervaring in het lassen van volledig gelaste kogelkranen.

2. Lasmethode

De "argonbooglassen steun + ondergedompeld booglassen vullen en bedekken" van lasmethode. Volgens het selectieprincipe van lasmaterialen voor hooggelegeerde staalsoorten met verschillende staalsoorten zoals bepaald in de lascode en norm voor drukvaten, werden de lasmaterialen die overeenkomen met de kwaliteit van F65 staal geselecteerd, die niet alleen konden voldoen aan de sterkte-eisen van F65 en X80-materiaal maar hebben ook een goede taaiheid.

Flens-nippel lassen

Flenzen en pijpverbindingen worden gelast door middel van argonbooglassen en automatisch ondergedompeld booglassen. Argonbooglassen voor ruglassen en vervolgens automatisch ondergedompeld booglassen voor vul- en afdeklassen.

1. Lasapparatuur

Automatische ondergedompelde booglasmachine: snelheid 0.04 ~ 2r / min, werkstukklembereik Φ330 ~ 2 mm, de maximale lengte van het lasbare werkstuk 700 mm, de maximale lasnaaddiepte 4500 mm, kan het gewicht van 110 ton dragen.

Ondergedompeld booglassen heeft de voordelen van betrouwbare laskwaliteit, mooie lasrupsvorming, hoge afzettingssnelheid en kan op grote schaal worden gebruikt in isolatieverbindingen met grote diameter, volledig gelaste begraven kogelkranen, enz.

2. Lasmethode

GTAW + SAW lasmethode. Ten eerste gebruiken we elke keer argonbooglassen en vulling om ervoor te zorgen dat de wortels doorsmelten, en vervolgens gebruiken we ondergedompelde boog automatische meerlaagse multi-pass lasmethode om het vullen en afdekken te voltooien.

Nabehandeling warmtebehandeling

Om de restspanning van de las te verminderen en te voorkomen dat de las barst of spanningsvervorming optreedt, is het noodzakelijk om na het lassen te ontstressen en te ontlaten. SCD-type touw elektrische verwarmer (18.5 m lang) en LWK-3 × 220-A type temperatuurregelkast wordt gebruikt voor warmtebehandeling. Het K-type gepantserde thermokoppel wordt geselecteerd als temperatuurmeetapparatuur. De warmtebehandelingstemperatuur was 550 ° C en de warmtebehoudtijd was 2 uur.

Wat is het materiaal van N80 in N80-oliebehuizing?

N80 petroleumomhulsel en N80 naadloze stalen buis zijn belangrijke apparatuur voor olieboringen, waarvan de belangrijkste apparatuur ook boorpijpen, kernpijpen en mantelbuizen, boorkragen en stalen pijpen voor boren met een kleine diameter omvat.

Wat is het materiaal van N80 in N80 oliebehuizing

N80 petroleumomhulsel en N80 naadloze stalen buis hebben drie soorten lengtes gespecificeerd in de API-norm: namelijk R-1 voor 4.88 tot 7.62 m, R-2 voor 7.62 tot 10.36 m en R-3 voor 10.36 m tot langer.

N80-oliebehuizing en N80 naadloze stalen buis worden gebruikt voor het boren van oliebronnen, voornamelijk voor het ondersteunen van de putwand tijdens het boorproces en na voltooiing om het boorproces en de normale werking van de hele put na voltooiing te garanderen.

N80 petroleumomhulsel en N80 naadloze stalen buistypes en verpakkingen zijn onderverdeeld in twee types volgens SY / T6194-96 "petroleumomhulsel": korte schroefdraadbehuizing en zijn koppeling en lange schroefdraadbehuizing en zijn koppeling. Volgens SY / T6194-96 moet de huisomhulling worden vastgemaakt met staaldraad of een stalen riem. Elke behuizing en het blootliggende deel van de schroefdraad van de koppeling moeten op de beschermingsring worden geschroefd om de schroefdraden te beschermen.

N80 petroleumomhulsel en N80 naadloze stalen buis moeten voldoen aan SY / T6194-96. Voor de behuizing en de koppeling moet dezelfde staalsoort worden gebruikt. Zwavelgehalte <0.045% en fosforgehalte <0.045%.

N80 oliebehuizing en N80 naadloze stalen buis volgens de bepalingen van GB222-84 om chemische analysemonsters te nemen. Chemische analyse volgens de bepalingen van het relevante deel van GB223.

N80 petroleumbehuizing en N80 naadloze stalen buis zoals gespecificeerd in American Petroleum Institute ARISPEC5CT1988, 1e editie. Chemische analyse wordt uitgevoerd volgens de nieuwste versie van ASTME59 en chemische analyse wordt uitgevoerd volgens de nieuwste versie van ASTME350.