1. Pitanje: Za primjenu cjevovoda API 5L X52 PSL2, koja je specifična toplinska obrada zavara tipično potrebna i kako ona utječe na mikrostrukturu i mehanička svojstva zone utjecaja topline (HAZ)?
Odgovor:
Za API 5L X52 PSL2 ERW cijevi, proizvodni proces zahtijeva da se područje zavara podvrgne toplinskoj obradi nakon -zavarivanja, posebnonormalizirajući. Ovo nije samo oslobađanje od stresa; to je potpuni proces toplinske obrade gdje se zona zavara zagrijava na temperaturu iznad gornje kritične točke (obično oko 900 stupnjeva do 980 stupnjeva), a zatim se ostavlja da se ohladi na zraku -6.
Primarna svrha ovog normalizirajućeg tretmana je pročišćavanje strukture zrna u zavarenom šavu i zoni utjecaja topline (HAZ). Tijekom-procesa zavarivanja visokom frekvencijom, brzo zagrijavanje i hlađenje može stvoriti krtu, tvrdu mikrostrukturu (poput martenzita) i lijevanu strukturu koja se značajno razlikuje od kovane strukture osnovnog metala. Normalizacijom se ova mikrostruktura transformira u jednoliku mješavinu ferita i perlita, koja vrlo odgovara osnovnom metalu X52 stupnja -1-4. Ovo osigurava da su mehanička svojstva zavarenog šava-kao što je granica razvlačenja (minimalno 52.000 psi / 360 MPa), vlačna čvrstoća i rastezljivost gotovo identična tijelu cijevi. Eliminira "slabu točku" koja se tradicionalno povezuje sa zavarenim spojem, omogućujući cijevi da pouzdano radi pod uvjetima srednjeg tlaka tipičnim za cjevovode X52, kao što su gradske plinske mreže i rafinerijske linije -4-6.
2. Pitanje: Koje su ključne razlike u mehaničkim svojstvima i uobičajenoj krajnjoj-uporabi u usporedbi s materijalom višeg{3}}razreda kao što je API 5L X70 pri nabavi ERW cijevi od vrsta ugljičnog čelika kao što su Q235 ili Q345?
Odgovor:
Razlika između ocjena poputQ235 (ekvivalent ASTM A36) , Q345 (ekvivalent ASTM A572 razreda 50), iAPI 5L X70leži u njihovoj granici tečenja, žilavosti i predviđenoj primjeni, što diktira protokole proizvodnje i testiranja.
Q235 i Q345 (kineski GB/T standardi):To su standardni konstrukcijski čelici. Q235 ima minimalnu granicu tečenja od 235 MPa i koristi se za opću namjenu, niske-naprezanja kao što su ograde, skele i vodovodni cjevovodi gdje su sposobnost oblikovanja i zavarljivost ključni -1-9. Q345 nudi veću granicu razvlačenja (oko 345 MPa) i bolju otpornost-na niske temperature, što ga čini prikladnim za građevinske okvire, nosače mostova i mehaničke strukture. Ispitivanje obično uključuje ravnanje, spaljivanje i hidrostatska ispitivanja, ali ispitivanje bez razaranja (NDT) možda neće biti 100% obavezno na zavarenom šavu za nekritičnu konstrukcijsku uporabu -3-8.
API 5L X70 (Američki institut za naftu):Ovo je čelik-visoke čvrstoće za kritične energetske primjene. S minimalnom granicom tečenja od 70 000 psi (približno 483 MPa), dizajniran je za prijenos nafte i prirodnog plina pod visokim-tlakom,-na velike udaljenosti -6. Proizvodni proces za X70 uključuje stroge kontrole kemije (vrlo nizak sadržaj ugljika i mikro-legure poput niobija ili vanadija) i termo-mehaničku kontroliranu obradu (TMCP). Nadalje, specifikacije API 5L PSL2 za X70 nalažu stroga ograničenja za ekvivalente ugljika (kako bi se spriječilo pucanje) i zahtijevaju 100% ultrazvučnu inspekciju zavarenog šava -6-10. Za razliku od Q235 ili Q345, X70 je dizajniran za otpornost na lom kako bi se spriječio krti lom u zahtjevnim okruženjima, iako se općenito ne preporučuje za kiselu (H₂S) upotrebu bez dodatnog ispitivanja -6.
3. Pitanje: Za ERW cijevi proizvedene prema ASTM A53 Grade B, koje su metode kritičnog ispitivanja bez razaranja (NDT) koje se koriste za otkrivanje uobičajenih nedostataka u proizvodnji kao što su pukotine na kukama ili nedostatak fuzije i zašto su potrebne?
Odgovor:
ASTM A53 Grade B ERW cijevi, koje se naširoko koriste u mehaničkim i tlačnim primjenama, moraju biti podvrgnute specifičnom ispitivanju bez razaranja kako bi se osigurala cjelovitost zavara. Primarne metode suIspitivanje vrtložnim strujama (ET)iUltrazvučno ispitivanje (UT) -3-8.
Ove su metode neophodne jer proces zavarivanja u čvrstoj-fazi koji se koristi u ERW može stvoriti ravne nedostatke koje je teško otkriti golim okom ili samo hidrostatskim ispitivanjem.
Detekcija nedostatka fuzije (LOF):Ako parametri zavarivanja (temperatura ili tlak) padnu izvan granica, sučelje zavarivanja može nepravilno spojiti. UT, posebno napredno ultrazvučno ispitivanje s faznim nizom (PAUT), vrlo je učinkovito u otkrivanju ovih LOF nedostataka slanjem zvučnih valova kroz zavar i analizom refleksija -5-10.
Otkrivanje pukotina kuka:To su pukotine koje nastaju u zoni utjecaja topline (HAZ) zbog istezanja ne-metalnih inkluzija tijekom procesa oblikovanja -2-7. Visokofrekventne vrtložne struje ili specijalizirane UT sonde mogu otkriti ove suptilne diskontinuitete duž linije zavara.
Moderni sustavi inspekcije često koriste automatizirano praćenje zavara s PA sondama za pregled i zavara i ZUT-a. Ovo osigurava da se otkriju čak i nedostaci poput laminata koji završavaju na zavarivanju (koji stvaraju jedinstvenu geometriju pukotina), osiguravajući da cijev ispunjava zahtjeve koda za usluge kao što su vodovi za vodu, paru ili zrak do granica navedenih u ASME B31.1 ili B31.3 -4-2.
4. Pitanje: Može li ERW cijev u stupnju S355J2H (EN 10219) izravno zamijeniti bešavnu cijev u hladno{3}}formiranoj konstrukcijskoj primjeni i koja se pitanja u vezi sa zavarenim šavom moraju uzeti u obzir?
Odgovor:
Da, ERW cijev u stupnjuS355J2Hopćenito može zamijeniti bešavnu cijev u konstrukcijskim primjenama, pod uvjetom da dizajn uzima u obzir prisutnost zavarenog šava. S355J2H je fino{3}}strukturni šuplji profil specificiran prema EN 10219 za hladno oblikovane zavarene profile -8.
Razmatranja za zamjenu:
Kvaliteta zavarenog šava:Moderni ERW mlinovi proizvode zavareni šav koji je jak kao i osnovni metal zahvaljujući normalizirajućoj toplinskoj obradi. Međutim, oznaka "J2H" označava da materijal ima zajamčenu udarnu žilavost na -20 stupnjeva. Od ključne je važnosti da zavareni šav također ispunjava ovaj zahtjev za žilavost. Dobavljač mora osigurati potvrde o ispitivanju glodalice (EN 10204 3.1) koje dokazuju da su zavareni uzorci prošli Charpy testove na udar -3-8.
Oblikovanje u odnosu na zavarivanje:Za razliku od bešavnih cijevi, koje su ekstrudirane iz čvrste gredice, ERW cijevi su oblikovane od koluta i zavarene. Za konstrukcijske okvire ili automobilske dijelove, sposobnost hladnog oblikovanja osnovnog metala je izvrsna, ali će zona zavara biti manje duktilna od osnovnog metala ako nije pravilno toplinski-obrađena. U primjenama koje zahtijevaju značajno hladno savijanjenakonu proizvodnji cijevi, zavoj bi trebao biti usmjeren od zavara (obično 45 do 90 stupnjeva od zavara) kako bi se spriječilo pucanje zavara -9.
Tolerancije dimenzija:ERW cijevi često imaju preciznije tolerancije debljine stjenke i bolju koncentričnost od vruće-završenih bešavnih cijevi. To može biti korisno za precizne mehaničke primjene, smanjujući težinu materijala i osiguravajući dosljedno uklapanje-u rešetkaste strukture -4.
5. Pitanje: Koja su ograničenja korištenja standardne API 5L Gr.B ERW cijevi u "kiselom servisnom" okruženju koje sadrži H₂S i koje su modifikacije kvalitete i testiranja potrebne da bi bila prikladna?
Odgovor:
StandardAPI 5L stupanj BERW cijevi su općenitonije preporučljivoza kiselu upotrebu (mokro H₂S okruženje) bez značajnih izmjena. Prisutnost H₂S može uzrokovati pucanje uzrokovano sulfidnim naprezanjem (SSC) ili pucanje izazvano vodikom (HIC), osobito u tvrđim mikrostrukturama koje se nalaze u zavarenom šavu i HAZ cijevi standardne kvalitete -6.
Kako bi ERW cijev bila prikladna za kiselu upotrebu, potrebne su sljedeće izmjene osnovnog stupnja i protokola ispitivanja:
Kemijska kontrola:Čelik mora imati vrlo nizak sadržaj nečistoća i to:
Sumpor (S):Obično ograničeno na<0.002% or even <0.001%. Low sulfur reduces the number of manganese sulfide inclusions, which are initiation sites for HIC.
Fosfor (P):Mora se strogo kontrolirati.
Ekvivalent ugljika (CE):Mora biti vrlo niska kako bi se osigurala niska tvrdoća i dobra zavarljivost, sprječavajući stvaranje pukotina-martenzitnih zona -6.
Ispitivanje tvrdoće (HV10):Specifikacije za kiselu upotrebu (poput API 5L PSL2 s dodatkom H) nameću maksimalna ograničenja tvrdoće za tijelo cijevi, zavareni šav i ZUT (često maksimalno 250 HV ili 22 HRC). Standard Gr.B nema ova obvezna ograničenja. Mikro-mapiranje tvrdoće preko zavara potrebno je kako bi se osiguralo da nema tvrdih točaka -2-6.
HIC/SSC testiranje:Osim standardnog NDT-a, cijev mora proći posebne laboratorijske testove gdje se uzorci uranjaju u otopinu zasićenu H₂S i nakon određenog razdoblja ispituju na pukotine. Ovime se potvrđuje otpornost materijala na stvaranje mjehurića-potaknuto vodikom i postupno pucanje -6.
Ako su ovi uvjeti ispunjeni, može se koristiti modificirana ERW cijev razreda B "Sour Service", ali dizajneri će često skočiti na višu ocjenu kao što je L245NS ili L290NS (sa 'NS' koji označava otpornost na kiselu upotrebu) ili odrediti bešavne cijevi kako bi u potpunosti izbjegli rizike povezane sa zavarenim šavom u kritičnim kiselim okruženjima -6.
