API5L X52N X56Q PSL2 OD24″ ท่อไร้รอยต่อ

โรงงานของเรามี Φ720 กลิ้งสามารถผลิตท่อไร้รอยต่อขนาดใหญ่ได้โดยตรง เช่น API5L X65QS PSL2 OD610*12.7 มม. โดยการผลิตแผ่นรีดร้อน ความยาว 12m

องค์ประกอบทางเคมี API5L X65QS PSL2:

API5L X65QS PSL2 คุณสมบัติทางกล

www.wldsteel.com

[ป้องกันอีเมล]

วัสดุเหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับการกัดกร่อนของไฮโดรเจนซัลไฟด์

ไฮโดรเจนซัลไฟด์H₂Sเป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่ไม่มีสี ไวไฟ ละลายได้ในก๊าซกรดน้ำ การกัดกร่อนของไฮโดรเจนซัลไฟด์หมายถึงท่อส่งน้ำมันและก๊าซที่มีความเข้มข้นของไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และการกัดกร่อนของน้ำ H₂S ละลายในน้ำและกลายเป็นกรด ทำให้เกิดการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมี การเกิดหลุมและการเจาะท่อ อะตอมของไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นในกระบวนการกัดกร่อนจะถูกดูดซับโดยเหล็กและเสริมด้วยข้อบกพร่องทางโลหะวิทยาของท่อ ซึ่งอาจนำไปสู่การแตกร้าวของเหล็กและการเริ่มต้นของรอยแตก นำไปสู่การแตกร้าว ท่อและอุปกรณ์ของแหล่งน้ำมันและก๊าซที่เป็นกรดที่มี H₂S มีการฉีกขาดอย่างกะทันหันหรือการแตกหักแบบเปราะ การแตกร้าวของแนวเชื่อม และอุบัติเหตุอื่นๆ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน (HIC) และการแตกร้าวจากความเครียดด้วยซัลไฟด์ (SSC)

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของ H₂S ได้แก่ ความเข้มข้นของไฮโดรเจนซัลไฟด์ ค่า PH อุณหภูมิ อัตราการไหล ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์และคลอไรด์ไอออน (C1-) เป็นต้น สภาพแวดล้อมการกัดกร่อนของความเครียดด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์แบบเปียกจะประกอบขึ้นหากตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

  • อุณหภูมิปานกลางไม่เกิน 60+2P ℃, P คือแรงดันเกจปานกลาง (MPa);
  • B ความดันบางส่วนของไฮโดรเจนซัลไฟด์ไม่น้อยกว่า 0.35mpa;
  • สื่อประกอบด้วยน้ำหรืออุณหภูมิปานกลางต่ำกว่าอุณหภูมิจุดน้ำค้างของน้ำ
  • สื่อที่มีค่า PH น้อยกว่า 9 หรือไซยาไนด์

ผลการวิจัยพบว่าสำหรับโลหะผสมเหล็กเมื่อความแข็งแรงหรือความแข็งของเหล็กเท่ากัน โครงสร้างจุลภาคของการกระจายตัวของคาร์ไบด์ทรงกลมขนาดเล็กที่สม่ำเสมอสามารถทำได้โดยการแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูงหลังจากการดับ และความต้านทานการกัดกร่อนของ H2S จะดีกว่าหลังจากนั้น การแบ่งเบาบรรเทา รูปร่างของการรวมตัวก็มีความสำคัญเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งรูปร่างของ MnS เนื่องจาก MnS มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนรูปพลาสติกที่อุณหภูมิสูง และแผ่น MnS ที่เกิดจากการรีดร้อนจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อนที่ตามมา

เพิ่มองค์ประกอบ Mn, Cr และ Ni ลงใน เหล็กกล้าคาร์บอน เพื่อปรับปรุงการชุบแข็งโดยเฉพาะ Ni เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าธาตุ Ni เป็นประโยชน์ต่อความเหนียวของโลหะผสมเหล็ก แต่ปฏิกิริยาวิวัฒนาการของไฮโดรเจนที่เกินศักยภาพของเหล็ก Ni นั้นต่ำ ไอออนของไฮโดรเจนจะปล่อยออกได้ง่ายและลดลงเพื่อเร่งการตกตะกอนของไฮโดรเจน ดังนั้นความต้านทานของเหล็ก Ni ถึง การกัดกร่อนของความเครียดซัลไฟด์ไม่ดี โดยทั่วไป เหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมควรมีนิกเกิลน้อยกว่า 1% หรือไม่มีเลย องค์ประกอบต่างๆ เช่น Mo, V, Nb เป็นต้น ที่สร้างคาร์ไบด์ที่มีความเสถียรในเหล็กกล้า

ISO 15156-2, ISO15156-3 หรือ NACE MR0175-2003 ได้จำกัดสภาพแวดล้อมเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดการกัดกร่อนของความเค้น หากไม่เป็นไปตามเงื่อนไขเหล่านี้ จะต้องดำเนินการทดสอบ HIC และ SSC และต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องอื่นๆ American Corrosion Institute (NACE) MR-01-95 ระบุว่าเพื่อป้องกันการแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเค้นของซัลไฟด์ (SSCC) เหล็กธรรมดา (ปริมาณนิกเกิลน้อยกว่า 1%) ที่มีความแข็งต่ำกว่า Rockwell HRC22 หรือเหล็กกล้าโครเมียม-โมลิบดีนัมที่มีปริมาณนิกเกิลน้อยกว่า กว่า HRC 26 จะถูกนำมาใช้

นอกจากนี้ยังมีข้อจำกัดอื่นๆ:

  • สิ่งเจือปนในเหล็ก: กำมะถัน ≤ 0.002%, P≤0.008%, O≤ 0.002%
  • ความแข็งไม่เกิน 22HRC ความแข็งแรงของผลผลิตน้อยกว่า 355MP ความต้านทานแรงดึงน้อยกว่า 630MPa
  • ควรลดปริมาณคาร์บอนของเหล็กให้มากที่สุดภายใต้เงื่อนไขของคุณสมบัติทางกลของแผ่นเหล็ก สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและเหล็กกล้าคาร์บอนแมงกานีส: CE≤0.43, CE=C+Mn/6; สำหรับเหล็กกล้าผสมต่ำ: CE≤045 CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

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

ท่อเหล็ก: 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 เกรด A, เกรด B, X42, X46, X52; มาตรฐาน ASTM A53, A106(A, B, C)

ท่อและแผ่นเหล็กคาร์บอนที่มีจำหน่ายสำหรับการใช้งานH₂S

การเชื่อมวัสดุหม้อไอน้ำที่มีวิกฤตยิ่งยวด

เหล็กทนความร้อนหมายถึงเหล็กที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงและมีความแข็งแรงทางความร้อนและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม ความแข็งแรงทางความร้อนหมายถึงความสามารถในการต้านทานการคืบและการแตกหักที่อุณหภูมิสูง และความเสถียรทางความร้อนหมายถึงความสามารถในการต้านทานการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนของตัวกลางที่เป็นก๊าซที่อุณหภูมิสูง ผู้คนมักจะอ้างถึงเหล็กทนความร้อนที่มีความทนความร้อนเป็นเหล็กทนความร้อนและเหล็กทนความร้อนที่มีความคงตัวทางความร้อนเป็นเหล็กทนความร้อน เหล็กทนความร้อนส่วนใหญ่จะใช้ในวิศวกรรมพลังงานและพลังงาน เช่น ในการผลิตอุปกรณ์กลั่นน้ำมัน หม้อไอน้ำ เรือนิวเคลียร์ กังหันไอน้ำ ภาชนะเคมีสังเคราะห์ อุปกรณ์การบินและอวกาศ และอุปกรณ์แปรรูปที่มีอุณหภูมิสูงอื่นๆ ควรสังเกตว่าเหล็กกล้าไร้สนิมจำนวนมาก (309, 310H) มีความทนทานต่อความร้อนและบางครั้งเรียกว่า "เหล็กกล้าไร้สนิมทนความร้อน"

รอยต่อของ เหล็กทนความร้อน จะต้องมีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงพอๆ กับโลหะพื้นฐานอย่างมาก องค์ประกอบของโลหะผสมและเนื้อหาของโลหะเชื่อมควรสอดคล้องกับโลหะพื้นฐานโดยทั่วไป เช่น Cr, Mo, W และองค์ประกอบหลักอื่น ๆ ในขณะที่สิ่งเจือปนเช่น P และ S ควรถูกควบคุมที่ระดับต่ำที่สุดเพื่อลด แนวโน้มของรอยแตกร้อน เพื่อปรับปรุงความสามารถในการเชื่อม ปริมาณ C ของวัสดุเชื่อมอาจต่ำกว่าโลหะฐานเล็กน้อยเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง ความแข็งแรงของโลหะเชื่อมจะต้องใกล้เคียงกับโลหะฐานที่จะเชื่อม ข้อต่อเชื่อมเหล็กทนความร้อนไม่เพียงแต่จะมีความแข็งแรงในระยะสั้นที่อุณหภูมิห้องและโดยพื้นฐานแล้วอุณหภูมิสูงเท่ากับของโลหะฐานเท่านั้น แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือมีคุณสมบัติการคืบที่อุณหภูมิสูงคล้ายกับโลหะฐาน ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของข้อต่อเหล็กทนความร้อนใหม่สำหรับหม้อไอน้ำที่มีวิกฤตยิ่งยวดดังแสดงในตารางต่อไปนี้

เกรดTS σb MPaY.Sσs MPaการยืดตัว δ%AkvJความเค้นที่อนุญาตที่อุณหภูมิการทำงาน,MPaความแข็ง HB
P12263053017%3164 (620 ℃)225 270 ~
P9263053017%3170 (620 ℃)-
HR3C655-30-69 (650 ℃)-
ซูเปอร์304H590-35-91(620℃)78(650℃)225 270 ~

แม้ว่าโครงสร้างการเชื่อมเหล็กทนความร้อนส่วนใหญ่จะทำงานภายใต้อุณหภูมิสูง แต่การตรวจสอบขั้นสุดท้ายสำหรับภาชนะรับความดันและข้อกำหนดของท่อ โดยปกติที่อุณหภูมิห้องถึง 1.5 เท่าของการทดสอบแรงดันใช้งาน การทดสอบแรงดันไฮดรอลิกหรือนิวแมติก การทำงานของอุปกรณ์แรงดันหรือการบำรุงรักษามี เพื่อให้ผ่านกระบวนการเริ่มเย็น ดังนั้น การเชื่อมเหล็กทนความร้อนก็ควรมีความต้านทานต่อการแตกหักแบบเปราะบาง สำหรับเหล็กทนความร้อนจากมาร์เทนและออสเทนไนต์ ควรมีการควบคุมเนื้อหาของ δ เฟอร์ไรท์ในโลหะที่สะสมไว้อย่างเข้มงวด เพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติการคืบของรอยต่อที่เชื่อมเป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูง

P92/T92, P122/T122 การเชื่อมเหล็กมาร์เทนซิติก

ทั้ง P92 และ P122 เป็นเหล็กกล้ามาร์เทนซิติกซึ่งมีแนวโน้มการแตกร้าวแบบเย็นและแนวโน้มการแตกร้าวแบบร้อนระหว่างการเชื่อม เพื่อป้องกันการแตกร้าวจากความเย็นในการเชื่อม จำเป็นต้องอุ่นเครื่องก่อนทำการเชื่อม อุณหภูมิในการอุ่นเครื่องต้องไม่น้อยกว่า 150 ℃ สำหรับการเชื่อม TIG และไม่น้อยกว่า 200 ℃ สำหรับการเชื่อมอาร์กอิเล็กโทรดและการเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำ เพื่อป้องกันรอยแตกร้อนและเนื้อหยาบ พลังงานสายเชื่อมควรได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในระหว่างกระบวนการเชื่อม อุณหภูมิระหว่างชั้นควรน้อยกว่า 300 ℃ และต้องการการเชื่อมอาร์กอาร์กอนอิเล็กโทรดทังสเตนที่มีอินพุตความร้อนในการเชื่อมขนาดเล็ก ควรให้ความสนใจกับการเชื่อมแบบหลายชั้นและแบบหลายรอบเมื่อทำการเชื่อมอาร์กอิเล็กโทรด ความหนาของเส้นเชื่อมไม่ควรเกินเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด ความกว้างของช่องเชื่อมไม่ควรเกิน 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด และแนะนำว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรดไม่ควรเกิน 4 มม. สำหรับชิ้นงานที่มีความหนาของผนังมาก สามารถใช้การเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำสำหรับการเชื่อม แต่ลวดละเอียดจมอยู่ใต้น้ำ ควรใช้การเชื่อมอาร์คและเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อมควรน้อยกว่า 3 มม. เมื่อเชื่อมท่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก T122 และ T92 ด้านหลังควรเติมอาร์กอนระหว่างกระบวนการเชื่อมทั้งหมด สำหรับท่อผนังหนาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ จำเป็นต้องมีการป้องกันก๊าซอาร์กอนที่ด้านหลังของรอยเชื่อมสามชั้นแรกที่ราก หลังการเชื่อม ให้ใช้ฉนวนใยหินและระบายความร้อนช้า และอยู่ระหว่าง 100 ~ 150℃ เป็นเวลาอย่างน้อย 1 ~ 2 ชั่วโมง จนกว่าโลหะวิทยาจะเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์อย่างสมบูรณ์ จากนั้นจึงดำเนินการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อม สำหรับความหนาของผนังของชิ้นงานมากกว่า 40 มม. หลังจากเชื่อมด้วยฉนวนใยหินระบายความร้อนช้า 100 ~ 150 ℃ พักอย่างน้อย 1 ~ 2 ชั่วโมง ถ้าไม่ให้ความร้อนทันที ควรให้ความร้อนถึง 200 ~ 300 ℃ ฉนวน 2 ชั่วโมงและ จากนั้นให้เย็นช้าจนถึงอุณหภูมิห้อง

SUPER 304H, SA-213 TP310HCBN การเชื่อมเหล็กออสเทนนิติก

เหล็กกล้าออสเทนนิติกมีความสามารถในการเชื่อมที่ดีและไม่เกิดการแตกร้าวเมื่อเย็น ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องอุ่นล่วงหน้า อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าออสเทนนิติกมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวที่ร้อนระหว่างการเชื่อม ดังนั้นควรให้ความสนใจกับการควบคุมอินพุตความร้อนในการเชื่อมและอุณหภูมิระหว่างชั้น ในกระบวนการเชื่อม วิธีการเชื่อมของพลังงานสายเชื่อมมีขนาดเล็กลง เช่น TIG แบบแมนนวล การเชื่อม TIG แบบเย็นอัตโนมัติ หรือการเชื่อม TIG แบบลวดร้อน โดยทั่วไปควรควบคุมอุณหภูมิของ interlayer ไม่เกิน 150 ℃ สำหรับการเชื่อม TIG แบบลวดเย็นอัตโนมัติหรือการเชื่อม TIG แบบลวดร้อน กระบวนการเชื่อมแบบต่อเนื่องต้องใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำระหว่างชั้นของรอยเชื่อม เพื่อป้องกันการกัดกร่อนตามขอบเกรน ควรควบคุมปริมาณคลอไรด์ไอออนในน้ำหล่อเย็น เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบอัลลอยด์ในเขตอุณหภูมิสูง ควรเติมพื้นผิวด้านหลังด้วยอาร์กอนในระหว่างกระบวนการเชื่อมทั้งหมด เพื่อให้แน่ใจว่าการหลอมที่ดีทั้งสองด้านของร่อง มุมของเหล็ก austenitic ควรมีขนาดใหญ่กว่าเหล็กเฟอร์ไรต์ทั่วไป สำหรับการเชื่อมเหล็กที่ไม่เหมือนกันกับวัสดุเฟอร์ไรท์ ขอแนะนำให้ใช้ลวดเชื่อมหรืออิเล็กโทรด ernicR-3 หรือ EnICRFE-2 เมื่อมีการเชื่อมเหล็กที่ไม่เหมือนกัน (กับเหล็กเฟอร์ไรท์) และใช้งานที่อุณหภูมิสูง จะต้องคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของวัสดุทั้งสองด้วย

 

เหล็กทนการคืบคืบมีไว้เพื่ออะไร?

โมลิบดีนัมเป็นองค์ประกอบโลหะผสมที่สำคัญในเหล็กเฟอร์ไรท์ที่ทนต่อการคืบคลานซึ่งทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 530 องศาเซลเซียส การใช้งานหลักของเหล็กที่ทนต่อการคืบคืบอยู่ในโรงไฟฟ้าและโรงงานปิโตรเคมี ซึ่งกังหันไอน้ำต้องการการตีขึ้นรูปและการหล่อขนาดใหญ่ และภาชนะรับแรงดัน หม้อไอน้ำ และระบบท่อต้องใช้ท่อ แผ่นเพลท และอุปกรณ์เสริมทุกชนิด นอกจากความแข็งแรงในการคืบที่อุณหภูมิสูงแล้ว คุณสมบัติของวัสดุอื่นๆ เช่น ความสามารถในการชุบแข็ง ความต้านทานการกัดกร่อน และความสามารถในการเชื่อมก็มีความสำคัญเช่นกัน ความสำคัญสัมพัทธ์ของคุณสมบัติเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะของวัสดุ ตัวอย่างเช่น โรเตอร์เทอร์ไบน์ขนาดใหญ่ต้องการเหล็กกล้าที่มีการชุบแข็งที่ดี และระบบท่อของโรงไฟฟ้าต้องเชื่อมได้ ถึงกระนั้น โลหะผสมที่ใช้ในการใช้งานที่แตกต่างกันเหล่านี้ล้วนใช้หลักการเดียวกันเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของการคืบ

โมลิบดีนัมในสารละลายที่เป็นของแข็งสามารถลดอัตราการคืบของเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อใช้ที่อุณหภูมิสูง โมลิบดีนัมจะชะลอการเกาะตัวของคาร์ไบด์และทำให้เกิดการหยาบของคาร์ไบด์ (การสุกของ ostwald) การชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทาทำให้เกิดโครงสร้างจุลภาคที่ประกอบด้วยไบไนต์ส่วนบน ส่งผลให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง สำหรับโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ประสิทธิภาพของชุดผลิตไฟฟ้าต่ำกว่าวิกฤตจะน้อยกว่า 40 เปอร์เซ็นต์ โรงงานที่วิกฤตยิ่งยวดยิ่งยวด (USC) ในอนาคตคาดว่าจะมีประสิทธิภาพมากกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งจะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงของกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้เกือบครึ่งหนึ่ง เหล็กเฟอร์ไรท์ที่ทนต่อการคืบคืบยังคงใช้กันทั่วไปในโรงไฟฟ้า โรงกลั่นน้ำมัน และโรงงานปิโตรเคมีทั่วโลก ส่วนประกอบต่างๆ ได้แก่ ท่อไร้รอยต่อสำหรับหม้อต้มน้ำร้อนและฮีทเตอร์ฮีทเตอร์ ดรัมบอยเลอร์ ตัวสะสม ปั๊ม และภาชนะรับแรงดันสำหรับอุณหภูมิสูง และแกนกังหันไอน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 2 เมตรและมีน้ำหนักมากกว่า 100 ตัน เหล็กนี้สามารถจำแนกได้เป็นเหล็ก C-Mn, เหล็กกล้า Mo, เหล็กกล้า C-RMO อัลลอยด์ต่ำ และเหล็กกล้า Cr 9-12%

ชนิดพืช Subcritical (มากกว่า 300000 กิโลวัตต์)
ผนังกั้นน้ำ :A192, SA-106B, SA-106C,
ความร้อนสูงเกินไป: T11/P12,P22/T22,T23, T91, T92
เครื่องทำความร้อน: P11, T23,T91, T92
เครื่องประหยัด: A192
ส่วนหัวและท่อไอน้ำ: A192, T12, P12
วิกฤตยิ่งยวด (SC) (มากกว่า 600000 กิโลวัตต์)
ความร้อนสูงเกินไป: T22, T23, T91, T92, TP347H, TP347HFG, SUPER304H, HR3C
Reheater material: P12,T23,T91,T92,TP347H,TP347HFG,SUPER304H,HR3C
วัสดุประหยัด : A192, SA210C
ส่วนหัวและท่อไอน้ำ: P11,P91, P92
วิกฤตยิ่งยวด (USC) (มากกว่า 660000 กิโลวัตต์)
วัสดุที่มีความร้อนสูงเกินไป: T22,T23,T91,T92,TP347H,TP347HFG, SUPER304H, HR3C
Reheater: P12, T23, T91, T92, TP347H, TP347HFG, SUPER304H, HR3C
วัสดุประหยัด : A192, SA210C
ส่วนหัวและท่อไอน้ำ: P11,P91,P92

ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนเชื่อมต่อกับแผ่นท่ออย่างไร?

รูปแบบการเชื่อมต่อของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและแผ่นท่อส่วนใหญ่รวมถึงการต่อขยาย การเชื่อม การเชื่อมแบบขยาย ฯลฯ ข้อต่อขยายความแข็งแรงหมายถึงการขยายตัวของประสิทธิภาพการปิดผนึกและความต้านทานแรงดึงของการเชื่อมต่อระหว่างท่อแลกเปลี่ยนความร้อนกับแผ่นท่อ โดยอาศัยการเสียรูปของพลาสติกที่ปลายท่อเพื่อรองรับแรงดึง ความเค้นตกค้างหลังจากการขยายตัวของท่อจะค่อยๆลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นเพื่อให้ประสิทธิภาพการปิดผนึกและความแข็งแรงของการเชื่อมต่อระหว่างท่อกับแผ่นท่อลดลง ดังนั้นการขยายความแข็งแรงจึงเหมาะสำหรับแรงดันการออกแบบที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 4MPa อุณหภูมิการออกแบบจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 300 ℃ ไม่ควรใช้การขยายกำลังในกรณีที่มีการสั่นสะเทือนรุนแรง อุณหภูมิแตกต่างกันมาก หรือการกัดกร่อนของความเค้นที่เห็นได้ชัดระหว่างการทำงาน

เมื่อขยายท่อ ความแข็งของท่อควรต่ำกว่าแผ่นท่อ ช่องว่างระหว่างท่อกับท่อและความเรียบของท่อส่งผลต่อคุณภาพของท่อขยาย พื้นผิวที่ขรุขระของรูท่อสามารถสร้างแรงเสียดทานขนาดใหญ่และดึงออกได้ไม่ง่าย แต่ทำให้เกิดการรั่วซึมได้ง่าย พื้นผิวของรูท่อห้ามมิให้มีร่องตามยาวโดยเด็ดขาด พื้นผิวเรียบของรูท่อไม่รั่วง่าย แต่ดึงออกง่าย โดยทั่วไป ความหยาบของพื้นผิวจะต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ12.5μm รูท่อมีสองประเภท: รูและการกลึงวงแหวน รูแรกดังแสดงในรูปที่ (a) ด้านล่าง และแบบหลังดังแสดงในรูปที่ (b) และ (c) ด้านล่าง

หลังจากเซาะร่องแล้ว ท่อเหล็ก ถูกบีบลงในร่องเมื่อขยายซึ่งสามารถปรับปรุงความต้านทานการดึงออกและเพิ่มประสิทธิภาพการปิดผนึก จำนวนช่องวงแหวนในรูท่อขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นท่อ โดยทั่วไป สล็อตจะเปิดเมื่อความหนาน้อยกว่า 25 มม. และสองสล็อตจะเปิดเมื่อความหนามากกว่า 25 มม. เมื่อแผ่นท่อหนาหรือเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของช่องว่าง สามารถใช้โครงสร้างที่แสดงในรูปต่อไปนี้ (d) ได้ นอกจากนี้ยังขยายแผ่นท่อคอมโพสิตและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน เมื่อหุ้มมากกว่าหรือเท่ากับ 8 มม. ควรอยู่ในร่องบนรูท่อ โครงสร้างจะแสดงในรูปต่อไปนี้ (e)

การเชื่อมความแข็งแรงหมายถึงประสิทธิภาพการปิดผนึกและความต้านทานแรงดึงของการเชื่อมต่อท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและการเชื่อมต่อแผ่นท่อ เป็นประเภทการเชื่อมต่อแบบแผ่นท่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ความแข็งแรงของการเชื่อมการผลิตเป็นเรื่องง่าย ความสามารถในการดึงมีความแข็งแรง เช่นความล้มเหลวของชิ้นส่วนเชื่อม สามารถเชื่อมซ่อมรอง ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนสะดวกมากขึ้น การใช้แรงเชื่อมไม่จำกัดด้วยแรงดันและอุณหภูมิ แต่ไม่เหมาะสำหรับโอกาสที่เกิดการสั่นสะเทือนขนาดใหญ่หรือการกัดกร่อนของช่องว่าง รูปแบบทั่วไปของการเชื่อมกำลังแรงแสดงในรูปที่ (a) ด้านล่าง เพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของของเหลวรอบปลายท่อ มักใช้โครงสร้างดังแสดงในรูปที่ (b) ด้านล่าง โครงสร้างดังแสดงในรูป (c) ด้านล่าง โดยทั่วไปจะใช้ในกรณีที่แผ่นท่อเป็นสแตนเลส

ประสิทธิภาพการปิดผนึกของรอยต่อระหว่างท่อและแผ่นท่อจะต้องสูง หรือมีการกัดกร่อนกวาดล้าง ทนต่อการสั่นสะเทือนรุนแรงและโอกาสอื่น ๆ การขยายตัวเดี่ยวหรือการเชื่อมไม่สามารถตอบสนองความต้องการ การรวมกันของทั้งสองสามารถให้ความแข็งแรงเพียงพอ และ ประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดี การรวมกันของการขยายตัวและการเชื่อมสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามลำดับการขยายตัวและการเชื่อม: การขยายตัวและการเชื่อมหลังจากการขยายตัว วิธีการขยายทั่วไปย่อมมีคราบน้ำมันในช่องว่างร่วมซึ่งจะถูกเชื่อมหลังจากการขยายตัว คราบน้ำมันและอากาศในช่องว่างจะทำให้คุณภาพการเชื่อมลดลง

เชื่อมก่อนขยายตัวจะทำให้รอยเชื่อมเสียหาย ปัจจุบันไม่มีข้อกำหนดที่เหมือนกันสำหรับการเลือกคำสั่งซื้อทั้งสอง ในทางวิศวกรรมจริง เช่น การขยายตัวหลังการเชื่อม ก่อนการเชื่อมควรเป็นน้ำมันสะอาด ถ้าเชื่อมครั้งแรกหลังจากการขยายตัวควรจะจำกัดตำแหน่งการขยายตัวของปลายท่อโดยทั่วไปจะควบคุมจากพื้นผิวของแผ่นท่อ 15 มม. เหนือขอบเขตของการขยายตัว การขยายตัวครั้งแรกและการเชื่อมโดยทั่วไปจะใช้รูปแบบของการขยายความแข็งแรงและการเชื่อมผนึก การขยายความแข็งแรงช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการปิดผนึกของท่อและแผ่นท่อ ให้ความต้านทานแรงดึงเพียงพอ และการเชื่อมซีลยังช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการปิดผนึกของท่อและแผ่นท่อ โครงสร้างแสดงในรูป (ก) การเชื่อมด้วยความแข็งแรงช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการปิดผนึกของท่อและแผ่นท่อ โดยให้ความต้านทานแรงดึงที่เพียงพอ และการขยายตัวของการยึดเกาะช่วยขจัดช่องว่างระหว่างท่อและรูท่อเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการปิดผนึก โครงสร้างแสดงในรูป (ข)

ในสาระสำคัญการขยายตัวแบบระเบิดยังเป็นชนิดของการขยายตัวของความแข็งแรงซึ่งมักใช้การขยายตัวของลูกกลิ้งอดีตใช้วัตถุระเบิดในช่วงเวลาสั้น ๆ เพื่อสร้างคลื่นกระแทกแก๊สแรงดันสูงเพื่อให้ท่อยึดติดกับรูท่ออย่างแน่นหนา . การขยายตัวและประสิทธิภาพการเชื่อมต่อที่ระเบิดได้สูง ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันหล่อลื่น ง่ายต่อการเชื่อมหลังการขยายตัว ความต้านทานแรงดึงสูง การยืดตัวในแนวแกนเล็กน้อยและการเสียรูป

การขยายตัวแบบระเบิดเหมาะสำหรับท่อผนังบาง ท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก และการขยายตัวของแผ่นท่อความหนาขนาดใหญ่ การรั่วไหลของปลายท่อแลกเปลี่ยนความร้อน การขยายตัวทางกลเป็นเรื่องยากที่จะซ่อมแซมโอกาสดังกล่าว

องค์ประกอบของโลหะผสมมีผลต่อประสิทธิภาพของเหล็กที่อุณหภูมิต่ำอย่างไร?

เรามักเรียกเหล็กที่ใช้ช่วงอุณหภูมิ -10 ถึง -273 ℃ เป็นเหล็กอุณหภูมิต่ำหรือเหล็กอุณหภูมิต่ำ ตามเนื้อหาและโครงสร้างของโลหะผสม เหล็กแช่แข็งสามารถแบ่งออกเป็น: อลูมิเนียมฆ่าเหล็ก C-Mn เช่น 06MnVTi, 06MnVal, 09Mn2Vre, เหล็กกล้า 06MnNb, เหล็กกล้าอัลลอยด์อัลลอยด์ต่ำ, เหล็กกล้าอุณหภูมิต่ำ 0.5Ni, 2.5Ni, 3Ni, 3.5Ni, ฯลฯ , เหล็กกล้า Martensiform อุณหภูมิต่ำ เช่น เหล็กกล้า 9Ni, เหล็กกล้า 5Ni, เหล็กกล้าออสเทนนิติกอัลลอยด์สูงอุณหภูมิต่ำ เช่น 1Cr18Ni9Ti และ 20Mn23Al และอื่น ๆ

ผลกระทบขององค์ประกอบโลหะผสมในเหล็กอุณหภูมิต่ำส่วนใหญ่หมายถึงผลกระทบต่อความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำของเหล็ก:

C

ด้วยการเพิ่มขึ้นของปริมาณคาร์บอน อุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงที่เปราะของเหล็กจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและคุณสมบัติการเชื่อมลดลง ดังนั้นปริมาณคาร์บอนของเหล็กอุณหภูมิต่ำจึงถูกจำกัดให้น้อยกว่า 0.2%

Mn

แมงกานีสสามารถปรับปรุงความเหนียวของเหล็กที่อุณหภูมิต่ำได้อย่างชัดเจน แมงกานีสส่วนใหญ่มีอยู่ในรูปของสารละลายที่เป็นของแข็งในเหล็กและมีบทบาทในการเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายที่เป็นของแข็ง นอกจากนี้ แมงกานีสยังเป็นองค์ประกอบที่ขยายขอบเขตออสเทนไนต์และลดอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลง (A1 และ A3) ง่ายต่อการรับเม็ดเฟอร์ไรท์และเพิร์ลไลท์ที่ละเอียดและเหนียว ซึ่งสามารถช่วยเพิ่มพลังงานกระแทกสูงสุดและลดอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงที่เปราะ โดยทั่วไป อัตราส่วน Mn/C ควรเท่ากับ 3 ซึ่งไม่เพียงแต่จะสามารถลดอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของเหล็กที่เปราะบางได้ แต่ยังชดเชยคุณสมบัติทางกลที่ลดลงที่เกิดจากปริมาณคาร์บอนที่ลดลงเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณ Mn

Ni

นิกเกิลสามารถบรรเทาแนวโน้มของการเปลี่ยนแปลงที่เปราะบาง และลดอุณหภูมิของการเปลี่ยนแปลงที่เปราะได้อย่างมาก ผลของนิกเกิลต่อการปรับปรุงความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำของเหล็กเป็น 5 เท่าของแมงกานีส นั่นคือ อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านแบบเปราะลดลง 10℃ เมื่อปริมาณนิกเกิลเพิ่มขึ้น 1% สาเหตุหลักมาจากนิกเกิลกับคาร์บอนที่ถูกดูดซับโดยสารละลายที่เป็นของแข็งและการเสริมแรง นิกเกิลยังทำให้จุดยูเทคตอยด์ของเหล็กยูเทคตอยด์เคลื่อนไปที่จุดด้านซ้ายของจุดยูเทคตอยด์เพื่อลดปริมาณคาร์บอน ลดอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟส (A1 และ A2) ในการเปรียบเทียบ ด้วยปริมาณคาร์บอนที่เท่ากันของเหล็กกล้าคาร์บอน ทำให้จำนวนเฟอร์ไรท์และการกลั่นลดลง จำนวนประชากรของเพิร์ลไลท์ (ปริมาณคาร์บอนของเพิร์ลไลท์ยังต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนด้วย) ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าสาเหตุหลักที่ทำให้นิกเกิลเพิ่มความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำคือเหล็กที่มีนิกเกิลมีความคลาดเคลื่อนมากขึ้นที่อุณหภูมิต่ำและง่ายต่อการลื่นไถล ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำคาร์บอนต่ำที่มีอุณหภูมิต่ำผสมปานกลาง เหล็ก 9Niมีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำสูง สามารถใช้ได้ที่ -196℃ เหล็กกล้า 5Ni ที่พัฒนาจากเหล็กกล้า 9Ni มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำที่ดีที่ -162~-196℃

P, S, Sn, Pb Sb

ฟอสฟอรัส กำมะถัน สารหนู ดีบุก ตะกั่ว พลวง: องค์ประกอบเหล่านี้ไม่เอื้อต่อความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำของเหล็ก

พวกมันแยกจากกันในขอบเกรน ซึ่งลดพลังงานพื้นผิวและความต้านทานของขอบเกรน และทำให้รอยแตกที่เปราะบางเกิดขึ้นจากขอบเกรนและขยายไปตามขอบเกรนจนแตกหัก

ฟอสฟอรัสสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของเหล็กได้ แต่จะเพิ่มความเปราะบางของเหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิการเปลี่ยนภาพแบบเปราะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นควรจำกัดเนื้อหาอย่างเคร่งครัด

O, H, N

องค์ประกอบเหล่านี้จะเพิ่มอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของเหล็กที่เปราะบาง เหล็กที่ผ่านการฆ่าเชื้อด้วยซิลิกอนและอะลูมิเนียมที่ถูกกำจัดออกซิไดซ์สามารถปรับปรุงความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ แต่เนื่องจากซิลิกอนเพิ่มอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของเหล็กที่เปราะ เหล็กที่ถูกฆ่าโดยอะลูมิเนียมจึงมีอุณหภูมิการเปลี่ยนภาพเปราะต่ำกว่าเหล็กที่ถูกฆ่าด้วยซิลิคอน

ความสามารถในการเชื่อมของปลอกน้ำมัน J55

ปลอกน้ำมันประกอบด้วยตัวคอและท่อ ตัวท่อเดียวเชื่อมต่อกับเกลียวคอและขนส่งไปยังแหล่งน้ำมันโดยมีการเชื่อมต่อแบบ end to end เพื่ออำนวยความสะดวกในการขนส่งและใช้งานหลังจากถึงความยาวที่ต้องการ เพื่อเสริมสร้างความแข็งแรงและการควบคุมการป้องกันการคลายตัวของการเชื่อมต่อแบบเกลียวจำเป็นต้องเชื่อมข้อต่อกับตัวท่อหลังจากการเชื่อมต่อแบบเกลียวดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากในการวิเคราะห์ประสิทธิภาพการเชื่อมและกำหนดกระบวนการเชื่อมที่เหมาะสม API 5A J55 เป็นวัสดุปลอกที่ใช้กันมากที่สุดชนิดหนึ่งและเราวิเคราะห์ความสามารถในการเชื่อมในแง่ของการเทียบเท่าคาร์บอน

API 5CT J55 องค์ประกอบทางเคมี

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

ตามสูตรเทียบเท่าคาร์บอนของสถาบันการเชื่อมระหว่างประเทศ:

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

CE = 0.69> 0.4

เทียบเท่าคาร์บอนมากกว่า 0.4 และความสามารถในการเชื่อมไม่ดี เพื่อให้ได้คุณภาพการเชื่อมที่มีคุณภาพจำเป็นต้องใช้อุณหภูมิอุ่นสูงและมาตรการทางเทคโนโลยีที่เข้มงวด

ความสามารถในการเชื่อมได้รับการวิเคราะห์ตามอิทธิพลของเนื้อหาองค์ประกอบโลหะผสม J55 ต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติ:

  • ท่อปลอก J55 มีปริมาณคาร์บอนสูงนั่นคือ 0.34% ~ 0.39% ซึ่งทำให้เส้นโค้งการเปลี่ยนถ่ายออสเทนไนต์ของเหล็กที่ระบายความร้อนด้วย supercooled เคลื่อนที่ไปทางขวาและเพิ่มขึ้น การเพิ่ม Cr, Mn, Ni, Cu และองค์ประกอบโลหะผสมอื่น ๆ ทำให้เส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงของออสเทนไนต์ที่ระบายความร้อนด้วย supercooled เลื่อนไปทางขวาซึ่งช่วยเพิ่มเสถียรภาพของออสเทนไนต์ที่ระบายความร้อนด้วย supercooled และเพิ่มจุด MS (จุดเริ่มต้นของการก่อตัวของมาร์เทนไซต์) ผลกระทบทั้งหมดนี้เพิ่มแนวโน้มการดับของ J55 และรอยแตกจากการเชื่อมก็ปรากฏขึ้น
  • J55 มีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกเย็นส่วนใหญ่ส่วนใหญ่จะเกิดการแตกตัวและการแตกตัว เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงค่าความแข็งสูงสุดของบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจากการเชื่อมและการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจึงสร้างมาร์เทนไซต์ได้ง่าย เมื่อทำการเชื่อมพยายามเลือกพลังงานเส้นขนาดใหญ่และกระแสเชื่อมไม่ควรลดความเร็วในการเชื่อมมากเกินไป เพื่อลดอัตราการระบายความร้อนขยายเวลาการทำความเย็นของรอยเชื่อมจาก 800 ℃เป็น 500 ℃ปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคของโลหะเชื่อมและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนและลดความแข็งสูงสุดของโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนการอุ่นก่อน ก่อนการเชื่อมและการแบ่งเบาหลังจากการเชื่อมเป็นสิ่งจำเป็น
  • แนวโน้มการแตกร้าวร้อนของ J55 ไม่สูงเนื่องจากการนำความร้อนไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะสร้างยูเทคติกฟิวชั่นต่ำ แนวโน้มการแตกร้าวของการอุ่นใหม่ไม่มากเนื่องจากไม่มีคาร์ไบด์ที่แข็งแรง เลือกลวดเชื่อม ER55-G ที่เข้ากับความแข็งแรง ลวดเชื่อมมีประสิทธิภาพในกระบวนการเชื่อมที่ดีเยี่ยมมีปริมาณ Ni สูงต้านทานการแตกร้าวเย็นที่แข็งแกร่งและคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยมของโลหะที่ฝากไว้
  • เนื่องจากการป้อนความร้อนขนาดใหญ่ที่จำเป็นสำหรับการเชื่อม J55 ค่าความแข็งแรงของวัสดุพื้นฐานและวัสดุเชื่อมจึงมีขนาดใหญ่และความเค้นภายในระหว่างการเชื่อมจึงมีขนาดใหญ่มาก ในระหว่างการเชื่อมจำเป็นต้องตอกรอยเชื่อมขณะเชื่อม หลังจากการเชื่อมแล้วจะมีการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อขจัดความเค้นภายในและหลีกเลี่ยงการแตกร้าวหลังการเชื่อมที่เกิดจากความเครียดที่มากเกินไป การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อมยังสามารถปรับปรุงคุณสมบัติโครงสร้างจุลภาคของการเชื่อมได้อีกด้วย

กระบวนการเชื่อมของ J55

วิธีการเชื่อม 1: 80% Ar + 20% ก๊าซ CO2 ป้องกันการเชื่อม วัสดุเชื่อม: ลวดเชื่อม ER55-G เส้นผ่านศูนย์กลางΦ3.2mm. พารามิเตอร์การเชื่อม: กระแส 250 ~ 320A แรงดัน 26 ~ 30V; ความเร็วในการเชื่อม 35 ~ 50 ซม. / นาที

อุณหภูมิในการอุ่นคือ 100 ℃และอุณหภูมิระหว่างชั้นไม่ต่ำกว่าอุณหภูมิอุ่นก่อน แต่ไม่อนุญาตให้สูงกว่าอุณหภูมิก่อนอุ่นที่ 30 ℃

การรักษาหลังการเชื่อม: การระบายความร้อนด้วยอากาศโดยไม่ต้องใช้ความร้อนใด ๆ

ผลลัพธ์: การทดสอบแรงดึงผ่านการรับรอง ค่าผลกระทบของตัวอย่างทั้งสามในเขตที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนคือ 26,47,23 โดยไม่มีเงื่อนไข ตัวอย่างการดัดทั้งสี่ด้านมีรอยแตก 3.75 มม., รอยแตก 4 มม., รอยแตก 1.38 มม., รอยแตก 0.89 มม. ตามลำดับซึ่งไม่มีเงื่อนไข โครงการทางเทคโนโลยีนี้ไม่สมเหตุสมผล

วิธีการเชื่อม 2: การเชื่อมแก๊ส CO80 20% Ar + 2% วัสดุเชื่อม: ลวดเชื่อม ER55-G เส้นผ่านศูนย์กลางΦ3.2mm. พารามิเตอร์การเชื่อม: กระแส 250 ~ 320A แรงดัน 26 ~ 30V; ความเร็วในการเชื่อม 35 ~ 50 ซม. / นาที อุณหภูมิในการอุ่นคือ 100 ℃และอุณหภูมิระหว่างชั้นไม่ต่ำกว่าอุณหภูมิอุ่นก่อน แต่ไม่อนุญาตให้สูงกว่าอุณหภูมิก่อนอุ่นที่ 30 ℃

การรักษาหลังการเชื่อม: การรักษาแบบแบ่งเบาอุณหภูมิ 600 ± 20 ℃เวลาถือครอง 4 ชม. อัตราการทำความร้อน 50 ℃ / ชม. อัตราการทำความเย็น 50 ℃ / ชม.

ผลลัพธ์: การทดสอบแรงดึงผ่านการรับรอง ค่าผลกระทบของตัวอย่างทั้งสามในเขตที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนคือ 51, 40 และ 40 ตามลำดับซึ่งมีคุณสมบัติ

การทดสอบการดัดด้านข้างผ่านการรับรอง การทดลองพิสูจน์ให้เห็นว่ารูปแบบเทคโนโลยีนี้สมเหตุสมผล การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อมสามารถปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของการเชื่อมซึ่งเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญสำหรับการเชื่อม J55 เพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่ตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิค

สภาพแวดล้อมของท่อ API 5A J55 ที่รุนแรงต้องการคุณภาพของท่อเองรวมถึงคุณภาพของการเชื่อมด้วย จากการวิเคราะห์และทดสอบการเชื่อมข้างต้นจะได้กระบวนการเชื่อมที่ตรงตามข้อกำหนดซึ่งเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีและการทดลองสำหรับการเชื่อมท่อน้ำมันที่ถูกต้อง

ข้อดีของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ U

ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ U โดดเด่นด้วยโครงสร้างที่เรียบง่ายความหนาแน่นที่ดีการบำรุงรักษาและการทำความสะอาดที่สะดวกต้นทุนต่ำประสิทธิภาพการชดเชยความร้อนที่ดีและความสามารถในการรับแรงกดที่แข็งแกร่ง ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ U มีพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนที่ใหญ่ที่สุดภายใต้เส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกัน โครงสร้างหลักของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อรูปตัวยูประกอบด้วยกล่องท่อกระบอกสูบหัวท่อแลกเปลี่ยนความร้อนหัวฉีดแผ่นกั้นแผ่นป้องกันการกระแทกและท่อนำโครงสร้างป้องกันการลัดวงจรส่วนรองรับและอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ ของเปลือกและท่อด้านข้าง เป็นส่วนใหญ่ที่ใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ

ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน

ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่ใช้ในการถ่ายเทความร้อนมักใช้ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบดึงเย็นหลักและท่อแลกเปลี่ยนความร้อนแบบดึงเย็นธรรมดา อดีตเหมาะสำหรับการถ่ายเทความร้อนและการสั่นสะเทือนโดยไม่มีการเปลี่ยนเฟสและรุ่นหลังนี้เหมาะสำหรับการรีบูตการถ่ายเทความร้อนแบบควบแน่นและโอกาสทั่วไปที่ปราศจากการสั่นสะเทือน ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนต้องสามารถทนต่อความแตกต่างของอุณหภูมิความเค้นและความต้านทานการกัดกร่อนได้ ความยาวของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนโดยทั่วไปคือ 1.0m, 1.5m, 2.0m, 2.5m, 3.0m, 4.5m, 6.0m, 7.5m, 9.0m, 12.0m วัสดุของท่อสามารถเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนสแตนเลสอลูมิเนียมทองแดงทองเหลืองและโลหะผสมทองแดงนิกเกิลนิกเกิลกราไฟต์แก้วและวัสดุพิเศษอื่น ๆ นอกจากนี้ยังมักใช้ท่อคอมโพสิต เพื่อขยายพื้นที่ของท่อถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพในเวลาเดียวกันเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนด้านข้างท่อการประมวลผลท่อแลกเปลี่ยนความร้อนหรือในท่อที่สอดเข้าไปในพื้นผิวภายในและภายนอกของส่วนประกอบการไหลที่ถูกรบกวนทำให้เกิดความปั่นป่วนของของเหลวภายในและภายนอก ในเวลาเดียวกันที่ใช้กันทั่วไปเช่นท่อผิวหยาบท่อครีบท่อรองรับภายในประเภทปลั๊กอินเป็นต้น

แผ่นท่อ

แผ่นท่อเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดส่วนหนึ่งของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือก - ท่อ แผ่นท่อเป็นตัวกั้นระหว่างด้านเปลือกและด้านท่อ เมื่อตัวกลางในการแลกเปลี่ยนความร้อนไม่มีการสึกกร่อนหรือการสึกกร่อนเล็กน้อยโดยทั่วไปจะทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำเหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำหรือเหล็กกล้าไร้สนิม รูปแบบการเชื่อมต่อของแผ่นท่อและเปลือกแบ่งออกเป็นประเภทที่ไม่สามารถถอดออกได้และถอดออกได้ อดีตคือการเชื่อมต่อระหว่างแผ่นท่อและเปลือกในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นท่อคงที่ หลังเช่นชนิดท่อรูปตัวยูชนิดหัวลอยและประเภทกล่องบรรจุและท่อแผ่นเลื่อนชนิดท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและการเชื่อมต่อเปลือก สำหรับการเชื่อมต่อที่ถอดออกได้แผ่นท่อมักจะไม่สัมผัสโดยตรงกับเปลือก แต่หน้าแปลนเชื่อมต่อกับเปลือกโดยทางอ้อมหรือถูกยึดด้วยหน้าแปลนสองอันบนเปลือกและกล่องท่อ

กล่องหลอด

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อเปลือกส่วนใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเปลือกใหญ่จะใช้โครงสร้างท่อและกล่อง กล่องท่อตั้งอยู่ที่ปลายทั้งสองด้านของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งจะกระจายของเหลวจากท่อไปยังท่อแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างเท่าเทียมกันและรวบรวมของเหลวในท่อเข้าด้วยกันเพื่อส่งตัวแลกเปลี่ยนความร้อนออกไป ในเปลือกท่อหลายท่อปลอกยังสามารถเปลี่ยนทิศทางการไหลได้ โครงสร้างของกล่องท่อส่วนใหญ่พิจารณาจากว่าต้องทำความสะอาดตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหรือไม่หรือต้องแบ่งมัดท่อ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์และท่อยูกลายเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทโครงสร้างที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีเนื่องจากข้อดีหลายประการ แต่ก็มีข้อเสียบางประการเช่นการทำความสะอาดท่อทำได้ยากขึ้นอัตราการใช้แผ่นท่อคือ ต่ำเนื่องจากข้อ จำกัด ของรัศมีความโค้งของท่อโค้ง ระยะห่างระหว่างท่อด้านในสุดของมัดท่อมีขนาดใหญ่กระบวนการของเปลือกหอยง่ายต่อการลัดวงจรและอัตราเศษเหล็กสูง เหมาะสำหรับความแตกต่างของอุณหภูมิขนาดใหญ่ระหว่างท่อและผนังเปลือกหรือด้านเปลือกซึ่งมีขนาดปานกลางง่ายต่อการปรับขนาดและต้องการการทำความสะอาดและไม่เหมาะสำหรับการใช้งานประเภทแผ่นท่อแบบลอยและแบบคงที่โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการทำความสะอาดและไม่ง่ายต่อการปรับขนาดภายใต้ความสูง อุณหภูมิความดันสูงสารกัดกร่อน

วิธีการเชื่อมรอยต่อไข้แดด?

ข้อต่อฉนวนส่วนใหญ่จะใช้ในการป้องกันการปิดผนึกของน้ำมันและ ท่อส่งก๊าซ และป้องกันการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมี ส่วนใหญ่ประกอบด้วยข้อต่อสั้นหน้าแปลนเหล็กแหวนยึดซีลแผ่นฉนวนปลอกฉนวนและวัสดุฉนวนบรรจุ ประเภทของการปิดผนึกอาจเป็นซีลโอริงซีล U-ring และซีลคอมโพสิต“ O + U-shaped” แม้ว่าโครงสร้างการซีลจะแตกต่างกัน แต่ก็มีหลักการปิดผนึกเหมือนกัน หลักการปิดผนึกคือวงแหวนปิดผนึกภายใต้การทำงานของพรีโหลดภายนอกเพื่อให้เกิดการเสียรูปยืดหยุ่นและแรงปิดผนึกที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าตัวกลางในท่อไม่รั่วไหล ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของข้อต่อฉนวน X80 DN1200 / PN120 เพื่อแสดงกระบวนการเชื่อม

วัสดุของข้อต่อฉนวนในการทดลองนี้คือ API 5L X80และขนาด 1219 มม. × 27.5 มม. ความดันตัวถังหลักสำหรับการตีเหล็ก (หน้าแปลนแหวนคงที่) วัสดุคือ F65, Ⅳ class; ส่วนปิดผนึกคือวงแหวนปิดผนึกยางฟลูออรีนรูปตัวยูซึ่งมีลักษณะของการปิดผนึกที่เชื่อถือได้การดูดซึมน้ำต่ำแรงอัดสูงความยืดหยุ่นที่ดีและฉนวนไฟฟ้า วัสดุแผ่นฉนวนมีประสิทธิภาพของฉนวนไฟฟ้าที่แข็งแกร่งทนทานต่อการซึมผ่านของของเหลวและการดูดซึมน้ำต่ำ หน้าแปลนปลอมตาม ASTM A694 สำหรับ F65 เนื้อหาของ C, Mn, P, S และคาร์บอนเทียบเท่าดัชนีความต้านทานการแตกร้าวความแข็งและข้อกำหนดด้านพลังงานกระแทก หลังจากการทดสอบโครงสร้างทางโลหะวิทยาคือเพิร์ลไลท์ + เฟอร์ไรต์โครงสร้างสม่ำเสมอไม่มีการแยกส่วนขนาดเกรนเฉลี่ยคือเกรด 8 ขนาดเกรนที่ละเอียดขึ้นช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแข็งแรงและความเหนียวสูงของงานตีขึ้นรูป

ขั้นตอนการเชื่อม

สำหรับการเชื่อมของผลิตภัณฑ์นี้หลังจากการบำบัดด้วยการขจัดความเค้นแรงดึงการดัดการกระแทกความแข็งการวิเคราะห์โลหะและการวิเคราะห์สเปกตรัมผลลัพธ์จะเป็นไปตามข้อกำหนด

1. ร่องเชื่อม

  • ตามคุณสมบัติของวัสดุและความหนาของผนังของอุปกรณ์ท่อและหน้าแปลนให้เลือกรูปแบบและขนาดร่องที่เหมาะสม ได้แก่ ร่อง "V" คู่
  • เมื่อออกแบบขนาดและประเภทของร่องเชื่อมจะพิจารณาถึงอิทธิพลของอินพุตความร้อนในการเชื่อมต่อประสิทธิภาพขององค์ประกอบการปิดผนึกและใช้อินพุตความร้อนที่ต่ำกว่าสำหรับการเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่าแหวนปิดผนึกยางที่อยู่ใกล้กับรอยเชื่อมจะไม่ถูกเผาไหม้ ในกระบวนการเชื่อม ร่องช่องว่างแคบถูกกำหนดตามประสบการณ์หลายปีของเราในการเชื่อมบอลวาล์วแบบเชื่อมเต็ม

2. วิธีการเชื่อม

"การสำรองการเชื่อมอาร์กอนอาร์ก + การอุดและการเชื่อมอาร์กที่จมอยู่ใต้น้ำ" ของวิธีการเชื่อม ตามหลักการเลือกวัสดุเชื่อมสำหรับเหล็กอัลลอยด์สูงที่มีเกรดเหล็กต่างกันตามที่ระบุไว้ในรหัสและมาตรฐานการเชื่อมภาชนะรับความดันได้เลือกวัสดุเชื่อมที่ตรงกับเกรดของเหล็ก F65 ซึ่งไม่เพียง แต่สามารถรับรองความต้องการความแข็งแรงของ F65 และ วัสดุ X80 แต่ยังมีความเหนียวที่ดี

การเชื่อมหน้าแปลน - หัวนม

หน้าแปลนและข้อต่อท่อถูกเชื่อมด้วยการเชื่อมอาร์กอาร์กอนและการเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำอัตโนมัติ การเชื่อมอาร์กอนสำหรับการเชื่อมสำรองจากนั้นการเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำอัตโนมัติสำหรับการอุดและปิดการเชื่อม

1. อุปกรณ์เชื่อม

เครื่องเชื่อมอาร์กอัตโนมัติที่จมอยู่ใต้น้ำ: ความเร็ว 0.04 ~ 2r / นาทีช่วงการจับชิ้นงานΦ330 ~ 2 มม. ความยาวสูงสุดของชิ้นงานที่เชื่อมได้ 700 มม. ความลึกของรอยเชื่อมสูงสุด 4500 มม. สามารถรับน้ำหนักได้ 110 ตัน

การเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำมีข้อดีของคุณภาพการเชื่อมที่เชื่อถือได้การขึ้นรูปด้วยลูกปัดเชื่อมที่สวยงามอัตราการสะสมสูงและสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในข้อต่อฉนวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่บอลวาล์วฝังทั้งหมดที่มีการเชื่อมทั้งหมดเป็นต้น

2. วิธีการเชื่อม

วิธีการเชื่อม GTAW + SAW ประการแรกเราใช้การสำรองรูทเชื่อมอาร์กอนและการเติมทุกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่ารูตหลอมละลายจากนั้นใช้วิธีการเชื่อมแบบหลายชั้นหลายชั้นอัตโนมัติแบบอาร์กที่จมอยู่ใต้น้ำเพื่อเติมและปิดฝาให้สมบูรณ์

โพสต์การรักษาความร้อนเชื่อม

เพื่อลดความเค้นตกค้างของรอยเชื่อมและป้องกันไม่ให้รอยเชื่อมเกิดการแตกร้าวหรือการเปลี่ยนรูปของความเค้นจำเป็นต้องลดความเค้นและแบ่งเบาหลังจากการเชื่อม เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าแบบเชือกชนิด SCD (ยาว 18.5 ม.) และกล่องควบคุมอุณหภูมิชนิด LWK-3 × 220-A ใช้สำหรับการอบชุบ เทอร์โมคัปเปิลหุ้มเกราะชนิด K ถูกเลือกให้เป็นอุปกรณ์วัดอุณหภูมิ อุณหภูมิในการบำบัดความร้อนคือ 550 ℃และเวลาในการเก็บรักษาความร้อนคือ 2 ชั่วโมง

วัสดุของ N80 ในปลอกน้ำมัน N80 คืออะไร?

ท่อปิโตรเลียม N80 และท่อเหล็กไร้รอยต่อ N80 เป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับการขุดเจาะน้ำมันซึ่งอุปกรณ์หลัก ได้แก่ ท่อเจาะท่อแกนและปลอกปลอกคอเจาะและท่อเหล็กสำหรับการขุดเจาะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก

วัสดุของ N80 ในปลอกน้ำมัน N80 คืออะไร

ท่อปิโตรเลียม N80 และท่อเหล็กไร้รอยต่อ N80 มีความยาวสามชนิดที่ระบุไว้ในมาตรฐาน API ได้แก่ R-1 สำหรับ 4.88 ถึง 7.62m, R-2 สำหรับ 7.62 ถึง 10.36m และ R-3 สำหรับ 10.36m ถึงยาวกว่า

ท่อน้ำมัน N80 และท่อเหล็กไร้รอยต่อ N80 ใช้สำหรับการขุดเจาะบ่อน้ำมันส่วนใหญ่เพื่อรองรับผนังหลุมในระหว่างกระบวนการขุดเจาะและหลังจากเสร็จสิ้นเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการขุดเจาะและการทำงานปกติของบ่อทั้งหมดหลังจากเสร็จสิ้น

ท่อปิโตรเลียม N80 และประเภทท่อเหล็กไร้รอยต่อ N80 และบรรจุภัณฑ์แบ่งออกเป็นสองประเภทตาม SY / T6194-96 "ท่อปิโตรเลียม": ท่อเกลียวสั้นและข้อต่อและท่อเกลียวยาวและข้อต่อ ตาม SY / T6194-96 ปลอกในประเทศควรผูกด้วยลวดเหล็กหรือสายพานเหล็ก ควรขันสกรูแต่ละปลอกและส่วนที่เปิดออกของเธรดของข้อต่อบนวงแหวนป้องกันเพื่อป้องกันเธรด

ท่อปิโตรเลียม N80 และท่อเหล็กไร้รอยต่อ N80 ให้เป็นไปตาม SY / T6194-96 ต้องใช้เกรดเหล็กเดียวกันสำหรับปลอกและข้อต่อ ปริมาณกำมะถัน <0.045% และปริมาณฟอสฟอรัส <0.045%

ท่อน้ำมัน N80 และท่อเหล็กไร้รอยต่อ N80 ตามข้อกำหนดของ GB222-84 เพื่อเก็บตัวอย่างการวิเคราะห์ทางเคมี การวิเคราะห์ทางเคมีตามข้อกำหนดของส่วนที่เกี่ยวข้องของ GB223

ท่อปิโตรเลียม N80 และท่อเหล็กไร้รอยต่อ N80 ตามที่ระบุไว้ใน American Petroleum Institute ARISPEC5CT1988, 1st edition การวิเคราะห์ทางเคมีทำตาม ASTME59 เวอร์ชันล่าสุดและการวิเคราะห์ทางเคมีจะดำเนินการตาม ASTME350 เวอร์ชันล่าสุด