1. X'inhu "pajp iwweldjat maħdum bis-sħana-solidu" kif definit taħt ASTM B163 u B407, u kif il-proċess ta 'manifattura tiegħu jvarja b'mod fundamentali minn pajp iwweldjat standard, li jagħmilha adattata għal sistemi ta' pressjoni ta '-integrità għolja?
"Pajp iwweldjat misħun-solid" taħt ASTM B163 (Kondensatur mingħajr saldatura u Tubi ta' Skambjatur tas-Sħana-) u B407 (Pajp u Tubu mingħajr saldatura) tirreferi għal prodott speċifiku, ta'-integrità għolja li jibda bħala ċilindru wweldjat iżda jiġi pproċessat biex jinkisbu proprjetajiet li jersqu lejn pajp mingħajr saldatura. Dan huwa distint mill-pajp standard "kif-iwweldjat" (bħal ASTM B514).
Id-differenzjatur ewlieni huwa l-proċess ta' xogħol ta' wara-weldjatura sħun-:
Forming & Welding: Pjanċa jew folja ta 'Incoloy 800 hija ffurmata f'forma ċilindrika u magħquda b'penetrazzjoni sħiħa, weldjatura awtoġena lonġitudinali (tipikament bl-użu ta' proċessi bħal Plasma Arc Welding (PAW) jew GTAW ta '-preċiżjoni għolja) mingħajr metall tal-mili.
Hot Kritiku-Pass tax-Xogħol: Iċ-ċilindru wweldjat imbagħad jiġi soġġett għal estrużjoni sħuna, pilgering sħun, jew proċess ta 'rolling bis-sħana. Dan jinvolvi t-tisħin tal-pajp għal temperaturi tal-forġa (~ 1100-1200 grad) u sfurzar minn die jew fuq mandrin. Dan il-proċess:
Jidforma plastikament iż-żona tal-weldjatura, u tkisser il-mikrostruttura tal-weldjatura kif-cast.
Jirfina l-ħbub kemm fil-weldjatura kif ukoll fiż-żona milquta tas-sħana-(HAZ).
Fjusijiet kwalunkwe discontinuities minuri u jippromwovi diffużjoni metallurġika madwar l-interface tal-weldjatura.
Tikseb struttura uniformi u rikristallizzata tal-qamħ matul il-ħajt kollu tal-pajp.
Trattament Finali tas-Sħana: Il-pajp jgħaddi minn soluzzjoni sħiħa ttemprar u quench biex jilħaq il-proprjetajiet mekkaniċi u reżistenti għall-korrużjoni speċifikati- għal Incoloy 800.
Għaliex huwa Adattat għal Sistemi ta'-Integrità Għolja: Il-weldjatura-maħduma bis-sħana m'għadhiex "ħjata ta' weldjatura" konvenzjonali iżda struttura kkonsolidata u falsifikata. Il-proprjetajiet mekkaniċi, l-istruttura tal-qamħ u r-reżistenza għall-korrużjoni tiegħu jsiru prattikament iżotropiċi u omoġenji, u jagħmluha aċċettabbli għall-użu f'sistemi ASME B31.1 Power Piping jew B31.3 Process Piping fejn każijiet ta 'kodiċi jew approvazzjonijiet speċifiċi ta' inġinerija jippermettu s-sostituzzjoni tiegħu għal prodott mingħajr saldatura f'ħafna applikazzjonijiet, li joffru iffrankar sinifikanti ta 'spejjeż fuq dijametri kbar.
2. Għal pajp-aħħari li jispeċifika pajp Incoloy 800 (N08800), x'inhuma l-muturi tekniċi u ekonomiċi prattiċi għall-għażla ta' pajp iwweldjat maħdum bis-sħana-solidu (għal B163/B407) fuq pajp mingħajr saldatura jew bħala-pajp iwweldjat?
L-għażla bejn pajp iwweldjat mingħajr saldatura, solidu bis-sħana-maħduma, u pajp iwweldjat standard hija kompromess ta' inġinerija klassika-bejn il-prestazzjoni, id-disponibbiltà, u l-ispiża.
| Sewwieq | Solidu Hot-Maħdem Iwweldjat (B163/B407) | Pajp mingħajr saldatura | Bħala-Pajp Iwweldjat (eż., B514) |
|---|---|---|---|
| Prestazzjoni Teknika | Eċċellenti. Proprjetajiet approċċ bla xkiel. Struttura omoġenja, weldjatura hija eliminata permezz ta 'xogħol sħun. Adattat għal servizz bi pressjoni għolja, korrużiv u ċikliku. | L-Istandard tad-Deheb. Struttura iżotropika perfettament omoġenja. Affidabilità massima għall-aktar servizz sever. | Tajjeb, iżda weldjatura hija karatteristika. Il-HAZ u l-ħjata tal-weldjatura jeżistu bħala żoni mikrostrutturalment distinti, sit potenzjali għal korrużjoni/għeja preferenzjali. |
| Spiża Ekonomika | Iffrankar Sinjifikanti (10-30%). L-aktar kost-effettiv għal dijametri kbar (NPS 10" u 'l fuq) u ħitan tqal fejn il-manifattura mingħajr saldatura hija kumplessa u għalja. | L-ogħla spiża. Il-proċess tal-manifattura (estrużjoni/pilgering) huwa kapital u enerġija-intensiva, speċjalment għal daqsijiet kbar. | L-inqas spiża inizjali. Sempliċi iffurmar u wweldjar. Madankollu, l-ispiża taċ-ċiklu tal-ħajja tista' tkun ogħla jekk jinqalgħu kwistjonijiet relatati mal-weldjatura-. |
| Disponibbiltà u Ħin ta' Ċomb | Tajjeb għal Daqsijiet Kbar/Tqil. Il-manifatturi jistgħu jipproduċu dijametri kbar ħafna minn pjanċa rrumblata, li għandha disponibbiltà aħjar minn billetti foloz kbar għal mingħajr saldatura. | Limitat għal Daqsijiet Kbir. Il-kapaċità tal-mitħna għal pajp ta' liga mingħajr saldatura tal-ħajt-kbir u tqil hija limitata globalment. Ħinijiet twal ta 'ċomb huma komuni. | Eċċellenti. Faċilment disponibbli f'firxa wiesgħa ta 'daqsijiet standard mill-istokk. |
| Applikazzjoni Primarja Niċċa | Linji tal-proċess ta' dijametru kbir-, headers ta'-pressjoni għolja, u qxur tal-iskambjatur tas-sħana f'impjanti kimiċi/petrokimiċi, fejn bla xkiel hija spiża-projbittiva iżda l-integrità hija kritika. | Tubi/pajpijiet ta 'dijametru żgħir għal medju għal kolji tal-forn, tubi ta' skambjatur tas-sħana, u linji ta 'proċess kritiċi fejn il-konsegwenzi tal-falliment huma estremi. | Linji ta' utilità ta' pressjoni baxxa sa medja-, kanali, u servizz mhux-kritiku fejn il-kundizzjonijiet tat-temperatura u l-korrużjoni huma ħfief. |
Sommarju tad-Deċiżjoni: Agħżel solidu sħun-maħdum iwweldjat (B163/B407) meta jkollok bżonn prestazzjoni qrib-seamless għal pajpijiet ta' dijametru-kbir bi spiża ġestita. Tgħaqqad id-distakk bejn l-ispiża projbittiva ta 'pajp kbir mingħajr saldatura u l-kompromess tekniku ta' ħjata ta 'weldjatura standard.
3. Liema rekwiżiti speċifiċi ta' eżami mhux-distruttiv (NDE) huma obbligati għall-ħjata ta' weldjatura konsolidata f'pajp Incoloy 800 iwweldjat bis-sħana-solidu għal kull B163/B407, u kif jiżguraw l-integrità "bla saldatura-bħal"?
Ir-reġim NDE għal pajp iwweldjat solidu sħun-maħdum huwa eċċezzjonalment rigoruż, iddisinjat biex jivverifika li l-proċess tax-xogħol-hot elimina b'suċċess il-weldjatura bħala sit ta' difett potenzjali. Jmur lil hinn mir-rekwiżiti standard għal bħala-pajp iwweldjat.
Rekwiżiti NDE obbligatorji skont ASTM B163/B407 għall-Prodott Iwweldjat -Ħaddem:
Ittestjar tal-Kurrenti Eddy (ECT) - 100% tal-Pajp:
Standard: ASTM E309.
Għan: Biex tiskopri skontiwitajiet tal-wiċċ lonġitudinali u qrib-wiċċ. Iċ-ċirkonferenza kollha hija skennjata. Iż-żona kkonsolidata tal-weldjatura trid tgħaddi mill-istess standards ta 'kalibrazzjoni bħall-metall bażiku, li tipprova l-uniformità tagħha.
Ittestjar ultrasoniku (UT) - 100% tal-pajp:
Standard: ASTM E213 (għal difetti lonġitudinali) u ħafna drabi ASTM E114 (għal difetti trasversali).
Għan: Biex jinstabu difetti interni, volumetriċi, u planari (eż., laminazzjonijiet, nuqqas ta 'fdalijiet ta' fużjoni, inklużjonijiet). Il-pajp huwa skennjat kemm ċirkonferenzjali kif ukoll lonġitudinali. Ir-rekwiżit kritiku huwa li r-rispons tas-sinjal UT mir-reġjun tal-weldjatura ta 'qabel għandu jkun indistingwibbli mill-metall bażiku. Kwalunkwe indikazzjoni unika għal-linja tal-weldjatura hija kawża għal rifjut.
Ittestjar idrostatiku (jew Alternattiva NDE):
Skont l-ispeċifikazzjoni, kull pajp għandu jew jgħaddi minn test idrostatiku għal pressjoni speċifikata jew, b'mod aktar komuni għal pajp ta 'liga, il-manifattur jista' jissostitwixxi l-100% ECT u UT minflok hydrotesting, peress li dawn il-metodi NDE huma aktar sensittivi għad-difetti tal-integrità tal-materjal.
Xerrej Addizzjonali-NDE Speċifikat:
Ittestjar radjografiku (RT): Filwaqt li mhux obbligatorju minn B163/B407 għal prodott maħdum-hot, ħafna drabi huwa rekwiżit speċifiku tax-xerrej (PSR). Skont ASTM E94/E142, RT jipprovdi rekord permanenti u huwa eċċellenti biex jiskopri difetti volumetriċi bħall-porożità. Ir-rekwiżit tiegħu jenfasizza d-domanda għolja ta'-integrità.
Ittestjar ta 'Likwidu Penetranti (PT): ASTM E165 jista' jiġi speċifikat fuq iż-żona tal-ħjata tal-weldjatura tat-truf maqtugħin jew sezzjonijiet kampjunati għall-verifika finali.
Il-Filosofija: Il-suite NDE mhux biss qed tfittex "difetti aċċettabbli" f'weldjatura. Qed jipprova n-nuqqas ta 'ħjata ta' weldjatura bħala entità diskreta. Il-kriterji ta 'aċċettazzjoni huma tipikament stabbiliti għal-livelli użati għal pajp mingħajr saldatura. Il-mitħna għandha tipprovdi rapporti NDE dokumentati li jiċċertifikaw li l-prodott m'għandu l-ebda indikazzjonijiet identifikabbli tal-linja tal-weldjatura, u b'hekk tiżgura l-prestazzjoni "mingħajr-like" tagħha fis-servizz.
4. Kif tqabbel il-mikrostruttura u l-prestazzjoni tal-korrużjoni li tirriżulta taż-żona tal-weldjatura maħduma -hot fil-pajp Incoloy 800 mal-metall bażiku, partikolarment fir-rigward tas-sensitizzazzjoni u r-reżistenza għall-qsim tal-korrużjoni tal-istress (SCC)?
It-ttemprar bis-sħana-ta' soluzzjoni u sussegwenti jittrasforma fundamentalment l-istruttura vulnerabbli tal-weldjatura bħala-ikkastjata f'waħda li kważi tirrifletti l-metall bażiku, u ssolvi l-vulnerabbiltajiet ewlenin tal-korrużjoni tal-weldjaturi konvenzjonali.
Evoluzzjoni mikrostrutturali:
Bħala-Kundizzjoni Iwweldjata: Il-metall tal-weldjatura għandu struttura direzzjonali, dendritika (mitfugħa). Iż-Żona Affetwata tas-Sħana-adjaċenti (HAZ) esperjenzat ċiklu termali li jista' jikkawża preċipitazzjoni tal-karbur tal-kromju fil-konfini tal-qamħ jekk jitkessaħ bil-mod, li jwassal għal sensitizzazzjoni.
Wara l--Xogħol u l-Annullament tas-Soluzzjoni:
Rikristallizzazzjoni: Id-deformazzjoni tal-plastik sħun tintroduċi enerġija ta 'strain massiva, li, matul l-ittemprar ta' soluzzjoni sussegwenti (~ 1100 grad għal Alloy 800), tmexxi rikristallizzazzjoni sħiħa. Ħbub ġodda u ekwiassi jinnukleaw u jikbru madwar il-konfini oriġinali tal-weldjatura, HAZ, u tal-metall bażiku.
Omoġenizzazzjoni: It-tixrib ta'-temperatura għolja jippermetti tixrid rapidu ta' elementi ta' liga (Cr, Ni, Ti). Kwalunkwe mikro-segregazzjoni mis-solidifikazzjoni oriġinali tal-ikkastjar hija eliminata.
Riżoluzzjoni tal-karbur: Il-karburi kollha tal-kromju (u TiC ta 'benefiċċju) huma maħlula fil-matriċi awstenitika. It-tifi finali "jiffriża" din l-istruttura omoġenja ta'-fażi waħda.
Tqabbil tal-Prestazzjoni tal-Korrużjoni:
| Mekkaniżmu tal-Korrużjoni | Metall Bażi (Ttemprat) | -Żona ta' Iwweldjar Taħdem (Wara l-Ipproċessar) | Standard Kif-Żona tal-Weldjatura Iwweldjata |
|---|---|---|---|
| Sensitizzazzjoni / Attakk Intergranulari | Immuni (meta tittemprat u mkessaħ sew). | Effettivament Immuni. Ir-rikristallizzazzjoni u l-anneal tas-soluzzjoni jipprevjenu netwerks kontinwi tal-kromju-eżawriti. Se tgħaddi mill-ittestjar tal-Metodu A tal-ASTM G28. | Suxxettibbli. Il-HAZ huwa suxxettibbli għal sensitizzazzjoni sakemm ma jingħatax ittemprar ta' soluzzjoni ta' wara-weldjatura, li mhuwiex prattiku għall-pajp. |
| Klorur Stress Korrużjoni Cracking (Cl-SCC) | Reżistenza eċċellenti minħabba kontenut għoli ta 'nikil (~32%). | Ugwali għal Metall Bażi. L-istruttura omoġenja, rikristallizzata m'għandha l-ebda mogħdijiet sensittivi kontinwi jew stress residwu mill-proċess tal-iwweldjar. | Potenzjalment Aktar Dgħajjef. Stress residwi tal-weldjatura + sensitizzazzjoni possibbli f'HAZ joħolqu sit ewlieni għall-bidu tal-SCC. |
| Pitting & Xquq Korrużjoni | Tajjeb, irregolat minn kontenut Cr. | Ugwali għal Metall Bażi. L-ebda segregazzjoni tal-kompożizzjoni jew fażijiet sekondarji biex jinħolqu ċelluli mikro-galvaniċi. | Riskju f'HAZ. Il-preċipitati jew is-segregazzjoni jistgħu jbaxxu t-Temperatura Kritika tal-Pitting (CPT) lokali. |
Konklużjoni: Għal servizzi fejn korrużjoni intergranulari f'ambjenti aċidużi jew SCC indott tal-klorur-hija ta' tħassib, il-prodott iwweldjat solidu maħdum bis-sħana- joffri alternattiva ferm superjuri u aktar affidabbli għall-pajp iwweldjat standard, li jiġġustifika l-ispeċifikazzjoni tiegħu f'sistemi ta 'pressjoni korrużivi.
5. Mil-lat tal-akkwist u l-assigurazzjoni tal-kwalità, x'għandu jkun iddettaljat b'mod espliċitu fl-ordni tax-xiri u verifikat fir-rapporti tat-test tal-mitħna biex jiġi żgurat li l-pajp iwweldjat solidu -maħdum bis-sħana Incoloy 800 konformi għal kull B163/B407?
Biex tevita li tirċievi pajp iwweldjat standard, hija meħtieġa lingwa preċiża u mhux ambigwa fl-ispeċifikazzjoni tax-xiri, appoġġjata minn data verifikabbli fiċ-ċertifikazzjoni.
Rekwiżiti Kritiċi ta' Ordni ta' Xiri (PO):
Speċifikazzjoni sħiħa u sejħa tal-proċess:
"ASTM B407, UNS N08800, Hot-Pajp Iwweldjat maħdum" jew "ASTM B163, Hot-Tubu Iwweldjat maħdum".
Iddikjara b'mod espliċitu: "Il-ħjata ta' weldjatura lonġitudinali għandha tkun maħduma bis-sħana-u kkonsolidata bis-sħiħ biex tipproduċi struttura bla saldaturi-bħal."
Rekwiżiti Supplimentari Obbligatorji (SR):
S8. Test Idrostatiku jew Alternattiva NDE: Speċifika jekk l-idrotest huwiex meħtieġ jew jekk ECT/UT humiex aċċettabbli minflok.
S9. Eżami Mhux Distruttiv: Sejħa espliċitament għal:
"Eżami ultrasoniku 100% għal kull ASTM E213 (lonġitudinali) u ASTM E114 (trasversali)."
"100% Eddy Current Eżami skont ASTM E309."
"Eżami radjografiku tal-ħjata tal-weldjatura skont ASTM E94, Livell ta' Aċċettazzjoni għal [eż., ASME SA-578 Livell II]." (Jekk meħtieġ).
S11. Daqs tal-qamħ: Għal Alloy 800, id-daqs tal-qamħ mhuwiex tipikament ikkontrollat, iżda jista 'jiġi speċifikat.
SX. Ċertifikazzjoni: "Rapport tat-Test tal-Materjal Ċertifikat (CMTR) skont EN 10204 Tip 3.2 jew ekwivalenti meħtieġ."
Rekwiżit tal-Immarkar:
"Il-pajp għandu jkun immarkat b'mod permanenti b'Spec (B407), Grad (800), Nru tas-Sħana, 'HW' (biex tindika Hot-Maħdem), u Identità tal-Manifattur."
Verifika permezz tar-Rapport tat-Test tal-Mitħna (MTR/CMTR):
Iċ-ċertifikazzjoni pprovduta għandha tiġi skrutinizzata għal:
Deskrizzjoni tal-Proċess: Is-sezzjoni "Proċess tal-Manifattura" għandha tiddikjara b'mod espliċitu "Iwweldjat-Maħdem" jew "Iwweldjat u sħun-Let," mhux biss "Iwweldjat."
Analiżi Kimika: Kimika sħiħa tas-sħana li tikkonferma l-kompożizzjoni UNS N08800.
Testijiet Mekkaniċi: Riżultati tat-test tat-tensjoni minn kampjun trasversali li jinkludi ż-żona preċedenti tal-weldjatura, li juri proprjetajiet uniformi.
Rapporti NDE: Għandhom jiġu inklużi rapporti sommarji, li jiddikjaraw il-metodi użati u jikkonfermaw li l-pajp huwa ħieles minn discontinuities. B'mod kruċjali, ir-rapport UT għandu jkollu nota: "L-ebda indikazzjonijiet attribwibbli għall-ħjata tal-weldjatura ma nstabu. Ir-rispons taż-żona tal-weldjatura jaqbel mal-metall bażiku."
Trattament tas-Sħana: Rekord tat-temperatura tat-ttemprar tas-soluzzjoni finali u l-metodu tat-tifi.
Rapport tad-Daqs tal-Qamħ: Jekk speċifikat.
L-akkwist ta 'dan il-prodott jeħtieġ sħubija ma' mitħna kwalifikata. L-imtieħen ta' fama se jipprovdu malajr dawn id-dettalji u ħafna drabi jkollhom Proċedura ta' Manifattura Kwalifikata (QMP) speċifika għal prodott iwweldjat maħdum-hot li jista' jiġi rivedut qabel it-tqegħid tal-ordni.
