API5L X52N X56Q PSL2 OD24 ″ Бесшовные трубопровод

Наша фабрика имеет прокатку Φ720 и может производить бесшовные трубы большого размера напрямую. например, API5L X65QS PSL2 OD610 * 12.7 мм при производстве горячекатаной стали Длина 12 м

Химический состав API5L X65QS PSL2:

API5L X65QS PSL2 Механические свойства

www.wldsteel.com

[электронная почта защищена]

Углеродистая сталь для защиты от сероводорода

Сероводород H₂S представляет собой неорганическое соединение, которое является бесцветным, легковоспламеняющимся, растворимым в водном кислом газе, сероводородная коррозия относится к нефте- и газопроводу, содержащему определенную концентрацию сероводорода (H2S) и водной коррозии. H₂S растворяется в воде и становится кислым, что приводит к электрохимической коррозии и местным питтингу и перфорации трубопроводов. Атомы водорода, образующиеся в процессе коррозии, поглощаются сталью и обогащаются металлургическими дефектами трубы, что может привести к охрупчиванию стали и возникновению трещин, ведущих к растрескиванию. Трубопровод и оборудование кислых нефтегазовых месторождений, содержащих H₂S, неоднократно становились причиной внезапного разрыва или хрупкого разрушения, растрескивания в зоне сварки и других аварий, которые в основном вызывались водородным растрескиванием (HIC) и сульфидным растрескиванием под напряжением (SSC).

Факторы, влияющие на коррозию H1S, включают концентрацию сероводорода, значение pH, температуру, скорость потока, концентрацию двуокиси углерода и хлорид-иона (CXNUMX-) и т. Д. Влажная среда коррозии под напряжением сероводорода создается при соблюдении следующих условий:

  • Температура среды не превышает 60 + 2P ℃, P - среднее манометрическое давление (МПа);
  • B парциальное давление сероводорода не менее 0.35 МПа;
  • Среда содержит воду или температура среды ниже точки росы воды;
  • Среда с pH менее 9 или цианид.

Результаты показывают, что для легированной стали, когда прочность или твердость стали одинаковы, микроструктура с равномерным распределением мелких сферических карбидов может быть получена путем высокотемпературного отпуска после закалки, а устойчивость к коррозии H2S лучше, чем после темперирование. Форма включений также имеет значение, особенно форма MnS, поскольку MnS склонен к пластической деформации при высоких температурах, а лист MnS, образованный горячей прокаткой, не может быть изменен во время последующей термообработки.

Элементы Mn, Cr и Ni добавляются к углеродистая сталь для улучшения прокаливаемости, особенно Ni. Обычно считается, что элемент Ni благоприятно влияет на ударную вязкость легированной стали, но перенапряжение реакции выделения водорода в никелевой стали невелико, ион водорода легко разряжается и уменьшается, чтобы ускорить выделение водорода, поэтому устойчивость никелевой стали к слабая сульфидная коррозия под напряжением. Как правило, углеродистая и легированная сталь должна содержать менее 1% никеля или не содержать никеля. Такие элементы, как Mo, V, Nb и т. Д., Образуют стабильные карбиды в стали.

ISO 15156-2, ISO15156-3 или NACE MR0175-2003 ограничили условия окружающей среды, чтобы избежать коррозии под напряжением. Если эти условия не выполняются, должны быть выполнены испытания HIC и SSC, а также соблюдены другие соответствующие стандарты. Американский институт коррозии (NACE) MR-01-95 утверждает, что для предотвращения сульфидного коррозионного растрескивания под напряжением (SSCC) обычная сталь (содержание никеля менее 1%) с твердостью ниже Rockwell HRC22 или отпущенная хромомолибденовая сталь с меньшим содержанием никеля чем следует использовать HRC 26.

Кроме того, есть и другие ограничения:

  • Примеси в стали: сера ≤ 0.002%, P ≤ 0.008%, O ≤ 0.002%.
  • Твердость не более 22HRC, предел текучести менее 355МП, предел прочности менее 630МПа
  • Содержание углерода в стали должно быть уменьшено в максимально возможной степени при условии соблюдения механических свойств стального листа. Для низкоуглеродистой стали и углеродисто-марганцевой стали: CE≤0.43, CE = C + Mn / 6; Для низколегированной стали: CE≤045 CE = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Ni + Cu) / 15

Стальная пластина : SA387 Gr11 (HlC), SA387 Gr12 (HlC), SA387 Gr22 (HlC), SA516 Gr65 (HlC), SA516 Gr70 (HlC);

Стальная труба: API 5CT H40, J55, L55, C75 (1,2,3), L80 (тип 1), N80 (тип Q / T), C95 (тип Q / T), P105, P110 Q / T); API 5л марка А, марка Б, X42, X46, X52; ASTM A53, A106 (A, B, C)

Доступные трубы и пластины из углеродистой стали для применения в условиях H₂S.

Сварка сверхсверхкритического котельного материала

Жаропрочная сталь - это сталь, которая работает при высоких температурах и обладает превосходной термической прочностью и термической стабильностью. Термическая прочность означает способность противостоять ползучести и разрушению при высокой температуре, а термическая стабильность означает способность противостоять окислению и коррозии газообразных сред при высокой температуре. Обычно жаропрочная сталь с термической прочностью называется жаропрочной, а жаропрочная сталь с термической стабильностью - жаропрочной сталью. Жаропрочные стали в основном используются в энергетике и энергетике, например, при производстве нефтеперерабатывающего оборудования, котлов, ядерных судов, паровых турбин, синтетических химических судов, аэрокосмического оборудования и другого оборудования для высокотемпературной обработки. Следует отметить, что многие нержавеющие стали (309, 310H) также обладают термостойкостью и иногда называются «жаропрочной нержавеющей сталью».

Сварные соединения жаропрочная сталь должен иметь такую ​​же стойкость к высокотемпературному окислению, как и основной металл. Состав сплава и содержание металла сварного шва должны в основном соответствовать основному металлу, например Cr, Mo, W и другим основным элементам, в то время как примеси, такие как P и S, должны контролироваться на низком уровне, насколько это возможно, чтобы уменьшить склонность к горячему растрескиванию. Чтобы улучшить свариваемость, содержание C в сварочном материале может быть немного ниже, чем в основном металле, чтобы обеспечить характеристики при высоких температурах. Прочность металла сварного шва должна быть аналогична прочности свариваемого основного металла. Сварные соединения жаропрочной стали должны иметь не только кратковременную прочность при комнатной температуре и высокой температуре, в основном равную прочности основного металла, но также, что более важно, иметь свойства ползучести при высоких температурах, аналогичные свойствам основного металла. Требования к характеристикам новых соединений из жаропрочной стали для сверхсверхкритических котлов приведены в следующей таблице.

ОценкиTS σb МПаY.Sσs МПаОтносительное удлинение δ %АкваЖДопустимые напряжения при рабочей температуре, МПаТвердость, HB
P12263053017%3164 (620 ℃)225 ~ 270
P9263053017%3170 (620 ℃)-
HR3C655-30-69 (650 ℃)-
Супер304H590-35-91 (620 ℃) ​​78 (650 ℃)225 ~ 270

Хотя большая часть сварочной конструкции из жаропрочной стали работает при высоких температурах, но окончательная проверка сосудов под давлением и требований к трубопроводам, как правило, при комнатной температуре, в 1.5 раза превышающей рабочее давление, экспериментальное гидравлическое или пневматическое испытание под давлением, работа оборудования, работающего под давлением, или техническое обслуживание чтобы пройти процесс холодного пуска, поэтому сварное соединение из жаропрочной стали также должно иметь определенное сопротивление хрупкому разрушению. Для мартенситных и аустенитных жаропрочных сталей содержание δ-феррита в наплавленном металле должно строго контролироваться, чтобы обеспечить свойство ползучести сварных соединений в течение длительного времени работы при высоких температурах.

Сварка мартенситной стали P92 / T92, P122 / T122

И P92, и P122 являются мартенситными сталями, которые имеют склонность к образованию холодных трещин и склонности к горячему растрескиванию во время сварки. Во избежание образования холодных трещин при сварке перед сваркой необходимо предварительно нагреть. Температура предварительного нагрева составляет не менее 150 ℃ для сварки TIG и не менее 200 ℃ для электродуговой сварки и сварки под флюсом. Чтобы предотвратить образование горячих трещин и крупных зерен, во время процесса сварки необходимо строго контролировать энергию сварочной линии, температура между слоями должна быть менее 300 ℃, а аргонодуговая сварка с вольфрамовым электродом предпочтительна. При дуговой сварке электродом следует обращать внимание на многослойную и многопроходную сварку. Толщина сварочного прохода не должна быть больше диаметра электрода. Ширина сварочного прохода не должна превышать диаметр электрода более чем в 3 раза, и рекомендуется, чтобы диаметр электрода не превышал 4 мм. Для заготовок с большой толщиной стенки можно использовать сварку под флюсом, но тонкую проволоку под флюсом Следует использовать дуговую сварку, диаметр сварочной проволоки не должен превышать 3 мм. При сварке труб малого диаметра Т122 и Т92 задняя сторона должна быть заполнена аргоном в течение всего процесса сварки. Для толстостенных труб большого диаметра требуется защита аргоном с обратной стороны первых трех слоев сварных швов у корня. После сварки используйте асбестовую изоляцию и медленное охлаждение и оставайтесь при температуре 100–150 ℃ не менее 1–2 часов, пока металлография полностью не превратится в мартенсит, затем можно провести термообработку после сварки. Для толщины стенки заготовки более 40 мм, после сварки с асбестовой изоляцией медленное охлаждение, 100 ~ 150 ℃, по крайней мере, остается 1 ~ 2 часа, если не сразу термообработка, следует нагреть до 200 ~ 300 ℃ изоляции 2 часа и затем медленное охлаждение до комнатной температуры.

SUPER 304H, SA-213 TP310HCBN Сварка аустенитной стали

Аустенитная сталь обладает хорошей свариваемостью и не склонна к образованию холодных трещин, поэтому не требует предварительного нагрева. Однако аустенитная сталь имеет тенденцию к образованию горячих трещин во время сварки, поэтому следует уделять внимание контролю подводимого тепла при сварке и температуры между слоями. В процессе сварки метод сварки энергии сварочной линии меньше, например, ручная сварка TIG, автоматическая сварка TIG с холодной проволокой или сварка TIG с горячей проволокой. Как правило, температура между слоями не должна превышать 150 ℃. Для автоматической сварки TIG холодной проволокой или сварки TIG горячей проволокой непрерывный процесс сварки требует межслойного водяного охлаждения сварного шва. Чтобы предотвратить межкристаллитную коррозию, следует контролировать содержание хлорид-ионов в охлаждающей воде. Чтобы предотвратить окисление легирующих элементов в высокотемпературной зоне, задняя поверхность должна быть заполнена аргоном в течение всего процесса сварки. Чтобы обеспечить хорошее сплавление с обеих сторон канавки, угол канавки аустенитной стали должен быть больше, чем у обычной ферритной стали. Для сварки разнородных сталей ферритовыми материалами рекомендуется сварочная проволока или электрод ErnicR-3 или EnICRFE-2. При сварке разнородной стали (с ферритной сталью) и использовании при высоких температурах необходимо учитывать коэффициент расширения обоих материалов.

 

Для чего используется жаропрочная сталь?

Молибден является ключевым легирующим элементом в ферритных сталях, устойчивых к ползучести, работающих при температурах до 530 ° C. Сталь, устойчивая к ползучести, в основном применяется на электростанциях и нефтехимических предприятиях, где для паровых турбин требуются большие поковки и отливки, а для сосудов под давлением, котлов и трубопроводных систем требуются трубы, пластины и аксессуары всех видов. другие свойства материала, такие как прокаливаемость, коррозионная стойкость и свариваемость, также важны. Относительная важность этих свойств зависит от конкретного применения материала. Например, для роторов больших турбин нужна сталь с хорошей закаливаемой способностью, а системы трубопроводов электростанций должны быть свариваемыми. Тем не менее, все сплавы, используемые в этих различных областях применения, используют одни и те же принципы для улучшения сопротивления ползучести.

Молибден в твердом растворе может очень эффективно снизить скорость ползучести стали. При использовании при высоких температурах молибден замедляет агломерацию и укрупнение карбидов (созревание Оствальда). Закалка и отпуск создают микроструктуру, состоящую из верхнего бейнита, что дает наилучшие результаты в области высокотемпературной прочности. Для угольных электростанций КПД докритических генераторных установок составляет менее 40 процентов. Ожидается, что будущие сверхсверхкритические (USC) электростанции будут иметь КПД более 50 процентов, что приведет к сокращению выбросов углекислого газа на киловатт-час произведенной электроэнергии почти наполовину. Стойкая к ползучести ферритная сталь по-прежнему широко используется на электростанциях, нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах по всему миру. Компоненты включают бесшовные трубы для водогрейных котлов и пароперегревателей, корпус котла, коллектор, насосы и сосуды под давлением для работы при высоких температурах, а также стержни паровых турбин диаметром более 2 метров и весом более 100 тонн. Эта сталь может быть классифицирована как сталь C-Mn, сталь Mo, низколегированная сталь C-RMO и сталь с 9-12% Cr.

Тип установки Докритический (более 300000 кВт)
Водяная стена: A192, SA-106B, SA-106C,
Перегрев: T11 / P12, P22 /T22, Т23, T91, T92
Подогреватель: P11, T23,T91, T92
Экономайзер: A192
Коллектор и паровая труба: A192, T12, P12
Сверхкритический (SC) (более 600000 кВт)
Перегрев: T22, T23, T91, T92, TP347H, TP347HFG, SUPER304H, HR3C
Reheater material: P12,T23,T91,T92,TP347H,TP347HFG,SUPER304H,HR3C
Материалы экономайзера: А192, SA210C
Коллектор и паровая труба: P11, P91, P92
Ультра-сверхкритический (USC) (более 660000 кВт)
Материал перегрева: T22,T23,T91,T92,TP347H,TP347HFG, SUPER304H, HR3C
Reheater: P12, T23, T91, T92, TP347H, TP347HFG, SUPER304H, HR3C
Материалы экономайзера: A192, SA210C
Коллектор и паровая труба: P11, P91, P92

Как теплообменная трубка связана с трубной решеткой?

Форма соединения теплообменной трубы и трубной пластины в основном включает в себя растяжку, сварку, компенсационную сварку и т. Д. Под прочностным компенсатором понимается увеличение характеристик уплотнения и прочности на разрыв соединения между теплообменной трубкой и трубной решеткой. Он основан на пластической деформации конца трубы, чтобы выдержать тянущее усилие. Остаточное напряжение после расширения трубки будет постепенно ослабевать при повышении температуры, так что характеристики уплотнения и прочность соединения между трубкой и трубной решеткой уменьшатся. Таким образом, расширение прочности подходит для расчетного давления меньше или равного 4 МПа, расчетная температура меньше или равна 300 ℃. Расширение прочности не следует использовать в случае сильной вибрации, большой разницы температур или явной коррозии под напряжением во время эксплуатации.

При расширении трубки твердость трубки должна быть ниже, чем у трубной решетки. Зазор между трубой и трубой и гладкость трубы влияют на качество расширяющейся трубы. Шероховатая поверхность отверстия для трубы может создавать большую силу трения, и ее нелегко снять, но легко вызвать утечку. На поверхности отверстия под трубу категорически запрещается иметь продольный сквозной паз. Гладкая поверхность отверстия для трубки не протекает легко, но легко снимается. Обычно требуется, чтобы шероховатость поверхности была меньше или равной 12.5 мкм. Существует два типа отверстий для труб: отверстия и кольцевые канавки, первые из которых показаны на рисунке (a) ниже, а вторые - на рисунках (b) и (c) ниже.

После проточки стальные трубы при расширении вдавливаются в канавки, что может улучшить сопротивление отрыву и улучшить герметичность. Количество кольцевых прорезей в отверстии для трубки зависит от толщины трубной пластины. Вообще говоря, прорезь открывается, когда толщина меньше 25 мм, и две прорези открываются, когда толщина больше 25 мм. Когда трубная пластина толстая или во избежание коррозии зазора, может использоваться конструкция, показанная на следующем рисунке (d), композитная трубная пластина и теплообменная трубка также могут быть расширены, когда покрытие больше или равно 8 мм, должен находиться в канавке на отверстии для трубки, конструкция показана на следующем рисунке (e).

Прочностная сварка предназначена для обеспечения герметичности и прочности на разрыв соединения теплообменных трубок и трубных решеток, это наиболее широко используемые типы соединений трубных решеток. Производство прочной сварки простое, способность к растяжению высока, например, отказ сварочной части, может быть вторичная ремонтная сварка, более удобная теплообменная трубка. Использование прочной сварки не ограничивается давлением и температурой, но она не подходит для случаев сильной вибрации или коррозии зазора. Общий вид прочностной сварки показан на рисунке (а) ниже. Чтобы избежать скопления жидкости вокруг конца трубы, часто используется конструкция, показанная на рисунке (b) ниже. Конструкция, показанная на рисунке (c) ниже, обычно используется в ситуации, когда трубная решетка изготовлена ​​из нержавеющей стали.

Герметизация соединения между трубкой и трубной пластиной должна быть высокой, иначе возникает коррозия зазора, выдерживает сильную вибрацию и другие случаи, однократное расширение или сварка не могут удовлетворить требованиям, комбинация этих двух может обеспечить достаточную прочность и хорошая герметичность. Комбинацию расширения и сварки можно разделить на два вида в зависимости от последовательности расширения и сварки: расширение и сварка после расширения. Обычный метод расширения неизбежно приведет к появлению масляных пятен в зазоре стыка, который будет свариваться после расширения. Эти масляные пятна и воздух в зазоре ухудшают качество сварки.

Выполните сварку перед расширением, это приведет к повреждению сварного шва. В настоящее время нет единого положения о выборе двух заказов. В реальной инженерии, например, расширение после сварки, перед сваркой должно быть чистое масло; Если первая сварка после расширения, должна быть ограничена позиция расширения конца трубы, как правило, для контроля с поверхности трубной пластины на 15 мм выше области расширения. Первое расширение, а затем сварка, как правило, представляют собой сварку с расширением прочности и сваркой уплотнения. Расширение прочности обеспечивает герметичность трубы и трубной решетки, обеспечивая достаточную прочность на разрыв, а сварка уплотнения дополнительно обеспечивает герметичность трубы и трубной решетки. Структура показана на рисунке (а). Упрочняющая сварка обеспечивает герметичность трубы и трубной решетки, обеспечивая достаточную прочность на растяжение, а расширение при налипании устраняет зазор между трубкой и отверстием для трубки, обеспечивая герметичность. Структура показана на рисунке (б).

По сути, взрывное расширение также является своего рода расширением прочности, последнее обычно использует роликовое расширение, первое использует взрывчатое вещество за очень короткий период времени для создания ударной волны газа высокого давления, чтобы труба была прочно прикреплена к отверстию для трубки. . Высокое взрывное расширение и эффективность соединения, отсутствие необходимости в смазочном масле, простота сварки после расширения, высокая прочность на разрыв, малое осевое удлинение и деформация.

Взрывное расширение подходит для тонкостенных труб, труб малого диаметра и труб большой толщины расширения, утечки на конце теплообменной трубки, механическое расширение трудно устранить.

Как легирующие элементы влияют на характеристики криогенных сталей?

Обычно мы называем сталь, используемую в диапазоне температур от -10 до -273 ℃, низкотемпературной сталью или криогенной сталью. В зависимости от содержания легирующих элементов и структуры криогенные стали можно разделить на: C-Mn-сталь, убитую алюминием, такую ​​как 06MnVTi, 06MnVal, Сталь 09Mn2Vre, 06MnNb, низколегированная низкотемпературная сталь с железным телом, низкотемпературная сталь 0.5Ni, 2.5Ni, 3Ni, 3.5Ni и т. 9Mn5Al и так далее.

Влияние легирующих элементов в низкотемпературных сталях в основном связано с их влиянием на низкотемпературную вязкость сталей:

C

С увеличением содержания углерода температура хрупкого перехода стали быстро увеличивается, а сварочные свойства ухудшаются, поэтому содержание углерода в низкотемпературной стали ограничивается до менее 0.2%.

Mn

Очевидно, что марганец может улучшить низкотемпературную вязкость стали. Марганец в основном существует в виде твердого раствора в стали и играет роль упрочняющего твердого раствора. Кроме того, марганец является элементом, который увеличивает область аустенита и снижает температуру превращения (A1 и A3). Легко получить мелкие и пластичные зерна феррита и перлита, которые могут увеличить максимальную энергию удара и значительно снизить температуру хрупкого перехода. В общем, отношение Mn / C должно быть равно 3, что может не только снизить температуру хрупкого перехода стали, но и компенсировать снижение механических свойств, вызванное уменьшением содержания углерода из-за увеличения содержания Mn.

Ni

Никель может уменьшить тенденцию к хрупкому переходу и значительно снизить температуру хрупкого перехода. Влияние никеля на улучшение низкотемпературной ударной вязкости стали в 5 раз выше, чем у марганца, то есть температура хрупкого перехода снижается на 10 ℃ с увеличением содержания никеля на 1%. Это происходит в основном из-за того, что никель с углеродом поглощается твердым раствором и армированием, никель также перемещается в левую точку эвтектоидной точки эвтектоидной стали, чтобы уменьшить содержание углерода, снизить температуру фазового перехода (A1 и A2), по сравнению при том же содержании углерода в углеродистой стали уменьшение количества феррита и рафинирования перлитной популяции (содержание углерода в перлите также ниже, чем в углеродистой стали). Результаты экспериментов показывают, что основная причина, по которой никель увеличивает ударную вязкость при низкой температуре, заключается в том, что никельсодержащая сталь имеет более подвижные дислокации при низкой температуре и легче скользит поперек. Например, низколегированная низкоуглеродистая низкотемпературная мартенситная сталь. Сталь 9Ni, имеет высокую низкотемпературную вязкость, может использоваться до -196 ℃. Сталь 5Ni, разработанная на основе стали 9Ni, имеет хорошую низкотемпературную вязкость при -162 ~ -196 ℃.

P, S, Sn, Pb Sb

Фосфор, сера, мышьяк, олово, свинец, сурьма: эти элементы не способствуют низкотемпературной вязкости стали.

Они сегрегируют на границе зерен, что снижает поверхностную энергию и сопротивление границы зерен и заставляет хрупкую трещину исходить от границы зерен и распространяться вдоль границы зерен до полного разрушения.

Фосфор может улучшить прочность стали, но увеличивает хрупкость стали, особенно при низких температурах. Очевидно, что температура хрупкого перехода повышена, поэтому ее содержание следует строго ограничивать.

О, Н, Н

Эти элементы увеличивают температуру хрупкого перехода стали. Раскисленные кремнием и раскисленные алюминием стали могут улучшить ударную вязкость при низких температурах, но поскольку кремний увеличивает температуру хрупкого перехода сталей, стали, раскисленные алюминием, имеют более низкую температуру перехода к хрупкости, чем стали, раскисленные кремнием.

Свариваемость масляного кожуха J55

Масляный кожух состоит из манжеты и корпуса трубы. Одинарный корпус трубы соединяется с резьбой хомута и транспортируется на площадку нефтяного месторождения с торцевым соединением для облегчения транспортировки и использования после достижения необходимой длины. Для повышения прочности и предотвращения расшатывания резьбового соединения необходимо сваривать муфту с телом трубы после резьбового соединения, поэтому очень важно проанализировать характеристики сварки и сформулировать разумный процесс сварки. API 5A J55 является одним из наиболее часто используемых материалов корпуса, и мы проанализировали его свариваемость с точки зрения углеродного эквивалента.

API 5CT J55 Химический состав

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

Согласно формуле углеродного эквивалента Международного института сварки:

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

CE = 0.69 > 0.4

Его углеродный эквивалент превышает 0.4, а свариваемость плохая. Для получения квалифицированного качества сварки необходимы высокая температура предварительного нагрева и строгие технологические меры.

Его свариваемость анализировали по влиянию содержания элемента сплава J55 на микроструктуру и свойства:

  • Трубка обсадная J55 имеет высокое содержание углерода, это 0.34% ~ 0.39%, что заставляет кривую перехода стали в переохлажденный аустенит сдвигаться вправо и увеличиваться; Добавление Cr, Mn, Ni, Cu и других легирующих элементов приводит к смещению кривой перехода переохлажденного аустенита вправо, что увеличивает стабильность переохлажденного аустенита и увеличивает точку MS (начальная точка образования мартенсита). Все эти эффекты увеличивают склонность J55 к закалке, и появляются сварочные трещины.
  • J55 имеет большую тенденцию к образованию холодных трещин, в основном трещин закалки и охрупчивания. Благодаря высокой прочности, высокому максимальному значению твердости зоны термического влияния сварки и быстрому охлаждению мартенсит легко образуется. При сварке старайтесь выбирать большую мощность линии и сварочный ток, не следует чрезмерно снижать скорость сварки. Чтобы снизить скорость охлаждения, увеличьте время охлаждения сварного соединения с 800 ℃ до 500 ℃, улучшите микроструктуру металла шва и зоны термического влияния, а также уменьшите максимальную твердость зоны термического влияния, предварительно нагревая перед сваркой и отпуск после сварки.
  • Склонность J55 к горячим трещинам невысока, поскольку из-за его теплопроводности нелегко создать эвтектику с низкой температурой плавления; Склонность к растрескиванию при повторном нагреве невелика, поскольку он не содержит прочных карбидов. Выбрана сварочная проволока ЭР55-Г, соответствующая ее прочности. Сварочная проволока имеет отличные характеристики процесса сварки, высокое содержание никеля, высокую стойкость к образованию трещин на холоде и превосходные комплексные механические свойства наплавленного металла.
  • Из-за большого подводимого тепла, необходимого для сварки J55, значение прочности основного материала и сварочного материала велико, а внутреннее напряжение во время сварки чрезвычайно велико. Во время сварки необходимо при сварке забивать сварной шов. После сварки проводится термообработка для устранения внутреннего напряжения и предотвращения растрескивания после сварки, вызванного чрезмерным напряжением. Термическая обработка после сварки также может улучшить свойства микроструктуры сварки.

Сварочный процесс J55

Способ сварки 1: Сварка в среде защитных газов 80% Ar + 20% CO2. Сварочный материал: сварочная проволока ER55-G, диаметр Φ3.2 мм. Параметры сварки: ток 250 ~ 320А, напряжение 26 ~ 30В; Скорость сварки 35 ~ 50 см / мин;

Температура предварительного нагрева составляет 100 ℃, а температура между слоями не ниже температуры предварительного нагрева, но не может быть выше температуры предварительного нагрева 30 ℃.

Послесварочная обработка: охлаждение на воздухе без термической обработки.

Результаты: испытание на растяжение было квалифицировано. Значения ударной вязкости трех образцов в зоне термического влияния равны 26,47,23, без допуска. Образцы с четырьмя боковыми изгибами имеют трещину 3.75 мм, трещину 4 мм, трещину 1.38 мм, трещину 0.89 мм, соответственно, которые являются неквалифицированными. Такая технологическая схема нецелесообразна.

Способ сварки 2: Газовая сварка 80% Ar + 20% CO2. Сварочный материал: сварочная проволока ER55-G, диаметр Φ3.2 мм. Параметры сварки: ток 250 ~ 320А, напряжение 26 ~ 30В; Скорость сварки 35 ~ 50 см / мин; Температура предварительного нагрева составляет 100 ℃, а температура между слоями не ниже температуры предварительного нагрева, но не может быть выше температуры предварительного нагрева 30 ℃.

Послесварочная обработка: отпуск, температура 600 ± 20 ℃, время выдержки 4 часа; Скорость нагрева 50 ℃ / ч, скорость охлаждения 50 ℃ / ч.

Результаты: испытание на растяжение было квалифицировано. Значения ударной вязкости трех образцов в зоне термического влияния равны 51, 40 и 40 соответственно, что соответствует аттестации.

Испытание на боковой изгиб, квалифицированное; Эксперимент подтверждает целесообразность данной технологической схемы. Термическая обработка после сварки может улучшить микроструктуру и свойства сварки, что является одним из важных факторов при сварке J55 для получения сварных соединений, соответствующих техническим требованиям.

Суровые условия эксплуатации обсадных труб по стандарту API 5A J55 требуют качества самой трубы, а также качества сварки. Благодаря вышеуказанному анализу и испытаниям сварки получается процесс сварки, отвечающий требованиям, который обеспечивает теоретическую и экспериментальную основу для правильной сварки масляного картера.

Преимущества U-образного теплообменника

U-образный теплообменник отличается простой конструкцией, хорошей герметичностью, удобством обслуживания и очистки, низкой стоимостью, хорошими характеристиками термокомпенсации и высокой несущей способностью. U-образный теплообменник имеет самую большую площадь теплообмена при том же диаметре. Основная конструкция U-образного трубчатого теплообменника включает в себя трубную коробку, цилиндр, головку, теплообменную трубку, сопла, перегородку, противоударную пластину и направляющую трубку, конструкцию для защиты от короткого замыкания, опору и другие аксессуары кожухотрубной стороны. , является наиболее часто используемым в кожухотрубных теплообменниках.

Трубка теплообменника

В теплообменных трубках, используемых для передачи тепла, обычно используются первичные холоднотянутые теплообменные трубы и обычные холоднотянутые теплообменные трубы. Первый подходит для случаев теплопередачи и вибрации без фазового перехода, а второй подходит для повторного кипячения, конденсации теплопередачи и общих случаев без вибрации. Труба теплообменника должна выдерживать определенные перепады температур, нагрузку и коррозионную стойкость. Длина теплообменной трубки обычно составляет 1.0 м, 1.5 м, 2.0 м, 2.5 м, 3.0 м, 4.5 м, 6.0 м, 7.5 м, 9.0 м, 12.0 м. Материалом трубы может быть углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий, медь, латунь и медно-никелевый сплав, никель, графит, стекло и другие специальные материалы, также часто используются композитные трубы. Чтобы расширить площадь эффективной теплопередающей трубы, в то же время максимизируя коэффициент теплопередачи на стороне трубы, теплообменная труба обрабатывается или вставляется в трубу, вставленную во внутренние и внешние поверхности компонентов возмущенного потока, создавая турбулентность жидкости внутри и снаружи в то же время обычно используются, такие как трубы с шероховатой поверхностью, оребренные трубы, опорные трубы, вставные вставки и т. д.

Трубный лист

Трубная решетка - одна из важнейших частей кожухотрубного теплообменника. Трубная пластина является барьером между стороной оболочки и стороной трубы. Когда теплоноситель не подвержен коррозии или незначительной коррозии, он обычно изготавливается из низкоуглеродистой стали, низколегированной стали или нержавеющей стали. Форма соединения трубной решетки и оболочки делится на неразъемные и съемные. Первый представляет собой соединение между трубной решеткой и кожухом в теплообменнике с неподвижной трубной решеткой. Последние, такие как U-образный трубчатый тип, тип с плавающей головкой и тип сальника, а также трубчатая пластина и кожухное соединение теплообменника с подвижной трубной пластиной. Для съемных соединений сама трубная плита обычно не находится в прямом контакте с кожухом, но фланец соединяется с кожухом косвенно или зажимается двумя фланцами на кожухе и трубной коробке.

Тюбик

Большинство кожухотрубных теплообменников с большим диаметром кожуха имеют трубчатую и коробчатую конструкции. Трубная коробка расположена на обоих концах теплообменника, который равномерно распределяет жидкость от трубы к трубкам теплообменника и собирает жидкость в трубках вместе, чтобы отправить теплообменник. В многотрубной оболочке кожух также может изменять направление потока. Конструкция трубной коробки в основном определяется тем, нужно ли очистить теплообменник или нужно разделить пучок труб.

Кожухо-U-образный теплообменник стал наиболее часто используемым структурным типом теплообменника в нефтехимической промышленности из-за многих преимуществ, но он также имеет некоторые недостатки, такие как более сложная очистка труб, коэффициент использования трубной пластины. низкая за счет ограничения радиуса кривизны изгиба трубы; Расстояние между самыми внутренними трубками пучка трубок велико, кожух легко закорачивается, а процент брака высок. Он подходит для большой разницы температур между трубой и стенкой кожуха или стороной кожуха, где среда легко масштабируется и нуждается в очистке, и не подходит для использования в случаях с плавающими и неподвижными трубными пластинами, особенно подходит для очистки и не легко масштабируется при высоких температура, высокое давление, агрессивная среда.

Как свариваются изоляционные швы?

Изоляционные швы в основном используются для герметизации масел и газопроводы и для предотвращения электрохимической коррозии. В основном они состоят из коротких соединений, стальных фланцев, фиксирующих колец, уплотнений, изоляционных плит, изоляционных рукавов и заполняющих изоляционных материалов. Типом уплотнения может быть кольцевое уплотнение, U-образное кольцо и композитное уплотнение «O + U-образная», хотя структура уплотнения отличается, они имеют одинаковый принцип уплотнения. Его принцип уплотнения заключается в том, что уплотнительное кольцо под действием внешней предварительной нагрузки создает упругую деформацию и уплотняющее усилие, необходимое для предотвращения утечки среды в трубопроводе. Ниже приведен пример изолированного соединения X80 DN1200 / PN120 для иллюстрации процесса сварки.

Материал изоляционного шва в этом эксперименте: API 5L X80, а размер - 1219 мм × 27.5 мм. Материал штамповочной стали основного корпуса (фланец, неподвижное кольцо) - F65, класс Ⅳ; Уплотняющая часть представляет собой U-образное уплотнительное кольцо из фторкаучука, которое обладает характеристиками надежного уплотнения, низкого водопоглощения, высокой прочности на сжатие, хорошей эластичности и электрической изоляции. Материал изоляционной плиты обладает высокими электроизоляционными характеристиками, устойчивостью к проникновению жидкости и низким водопоглощением. Кованый фланец в соответствии с ASTM A694 для F65, содержание C, Mn, P, S и углеродный эквивалент, индекс трещиностойкости, твердость и требования к энергии удара. После испытаний металлографическая структура - перлит + феррит, однородная структура, без сегрегации, средний размер зерна - 8 баллов. Более мелкий размер зерна обеспечивает высокую прочность и ударную вязкость поковок.

Процедура сварки

Результаты сварки данного продукта после снятия напряжений, испытаний на растяжение, изгиб, удар, твердость, металлографии и спектрального анализа соответствуют техническим требованиям.

1. Сварочный паз

  • В зависимости от свойств материала и толщины стенок трубопроводной арматуры и фланцев выберите соответствующую форму и размер канавки, а именно двойную V-образную канавку.
  • При проектировании размера и типа сварочной канавки учитывается влияние подводимой теплоты сварки на характеристики уплотнительных элементов, и для сварки принимается более низкое тепловложение, чтобы гарантировать, что резиновое уплотнительное кольцо, расположенное рядом со сварным швом, не будет выгорать. в процессе сварки. канавка с узким зазором определяется на основании нашего многолетнего опыта в сварке цельносварных шаровых кранов.

2. Метод сварки.

«Основа для аргонодуговой сварки + заливка и покрытие для дуговой сварки под флюсом» метода сварки. В соответствии с принципом выбора сварочных материалов для высоколегированных сталей с различными марками стали, предусмотренными нормами и стандартами по сварке сосудов высокого давления, были выбраны сварочные материалы, соответствующие марке стали F65, которая могла не только обеспечить требования к прочности F65 и Материал X80, но также обладает хорошей прочностью.

Фланцево-ниппельная сварка

Фланцы и стыки труб свариваются аргонодуговой сваркой и автоматической сваркой под флюсом. Аргонодуговая сварка для наплавки основы, а затем автоматическая дуговая сварка под флюсом для наплавки и наплавки.

1. Сварочное оборудование.

Автомат для сварки под флюсом: скорость 0.04 ~ 2 об / мин, диапазон зажима заготовки Φ330 ~ 2 мм, максимальная длина свариваемой заготовки 700 мм, максимальная глубина сварочного шва 4500 мм, выдерживает вес 110 тонн.

Сварка под флюсом имеет преимущества надежного качества сварки, красивого формирования сварного шва, высокой скорости наплавки и может широко использоваться в изоляционных соединениях большого диаметра, цельносварных заглубленных шаровых кранах и т. Д.

2. Метод сварки.

Метод сварки GTAW + SAW. Сначала мы используем аргонно-дуговую сварку корневую основу и заполнение каждый раз, чтобы обеспечить проплавление корня, а затем применяем автоматический многослойный многопроходный метод сварки под флюсом для завершения заполнения и покрытия.

Термообработка после сварки

Чтобы снизить остаточное напряжение сварного шва и предотвратить растрескивание или деформацию сварного шва, после сварки необходимо снять напряжение и отпустить. Для термообработки используется канатный электронагреватель типа SCD (длина 18.5 м) и термостат типа LWK-3 × 220-A. В качестве оборудования для измерения температуры выбрана бронированная термопара типа К. Температура термообработки составляла 550 ℃, а время сохранения тепла составляло 2 часа.

Из какого материала N80 в масляном кожухе N80?

Нефтяной корпус N80 и бесшовные стальные трубы N80 являются важным оборудованием для бурения нефтяных скважин, основное оборудование которого также включает бурильные трубы, колонковые трубы и обсадные трубы, утяжеленные бурильные трубы и стальные трубы для бурения малых диаметров.

Из какого материала N80 в масляном картере N80

Нефтяной кожух N80 и бесшовная стальная труба N80 имеют три вида длины, указанные в стандарте API: а именно: R-1 от 4.88 до 7.62 м, R-2 от 7.62 до 10.36 м и R-3 от 10.36 м и более.

Масляный кожух N80 и бесшовная стальная труба N80 используются для бурения нефтяных скважин в основном для поддержки стенки скважины во время процесса бурения и после его завершения, чтобы обеспечить процесс бурения и нормальную работу всей скважины после завершения.

Нефтяной кожух N80 и бесшовные стальные трубы N80 и упаковка подразделяются на два типа в соответствии с SY / T6194-96 «нефтяной кожух»: кожух с короткой резьбой и его муфтой и кожух с длинной резьбой и его муфтой. Согласно SY / T6194-96, внутренняя обшивка должна быть связана стальной проволокой или стальной лентой. Каждый кожух и открытая часть резьбы муфты должны быть навинчены на защитное кольцо для защиты резьбы.

Нефтяной кожух N80 и бесшовная стальная труба N80 должны соответствовать SY / T6194-96. Для корпуса и его муфты должна использоваться сталь той же марки. Содержание серы <0.045% и содержание фосфора <0.045%.

Масляный кожух N80 и бесшовная стальная труба N80 в соответствии с положениями GB222-84 для отбора проб химического анализа. Химический анализ согласно положениям соответствующей части GB223.

Нефтяной кожух N80 и бесшовная стальная труба N80, как указано в Американском нефтяном институте ARISPEC5CT1988, 1-е издание. Химический анализ выполняется в соответствии с последней версией ASTME59, а химический анализ - в соответствии с последней версией ASTME350.