Clasele țevilor din oțel aliat și contextul de fabricație
Oțelurile aliate cu crom-molibden sunt specificate pentru temperatură ridicată-și servicii corozive în instalațiile de producere a energiei, rafinarea petrolului și petrochimice. Clasele comune includ ASTM A335 P5 și P9 (5 și 9 procente de crom), P11 și P22 (1,25 și 2,25 procente de crom cu molibden) și P91 (9 procente de crom cu molibden și vanadiu pentru rezistență la fluaj). Fabricarea sudată a acestor calități urmează aceleași elemente fundamentale ca și oțelul carbon, dar cu un control termic mai strict, deoarece întăribilitatea aliajelor face ca zona afectată de căldură-să fie susceptibilă la fisurarea-indusă de hidrogen și la microstructurile dure și fragile.
Selectarea procesului de sudare
Sudarea cu arc cu tungsten cu gaz (GTAW sau TIG) este utilizată pentru trecerea la rădăcină a liniilor cu dieziuni mici-și critice, deoarece oferă control total asupra penetrării și o rădăcină curată, fără-oxizi. Trecerile de umplere și capac sunt completate cu sudare cu arc metalic ecranat (SMAW), sudare cu arc metalic cu gaz (GMAW) sau sudare cu arc cu miez de flux (FCAW), în funcție de poziție și productivitate. Sudarea cu arc submers (SAW) este utilizată pentru cusăturile longitudinale ale țevilor sudate prin fuziune electrică cu diametru mare-, unde sunt necesare o penetrare adâncă și o rată mare de depunere. Consumabilele trebuie să se potrivească cu nivelul de rezistență al metalului de bază, de exemplu electrozi cu hidrogen scăzut-de la AWS A5.5, cum ar fi E7018-A1 pentru carbon-molibden și E8018-B2 sau E9018-B3 pentru grade de crom 1,25 și 2,25%.
Preîncălzire și control al temperaturii între treceri
Preîncălzirea încetinește viteza de răcire după sudare, permite hidrogenului să se difuzeze în afara îmbinării și previne formarea zonelor martensitice dure. Intervalele tipice de preîncălzire sunt de la 150 la 250 de grade C pentru P11 și P22, de la 200 la 300 de grade C pentru P5 și P9 și de la 200 la 300 de grade C pentru P91. Temperatura între treceri trebuie să rămână în intervalul calificat, de obicei nu depășește 350 de grade C pentru P91, deoarece căldura excesivă între treceri degradează rezistența la fluaj a sudurii. Preîncălzirea se măsoară pe metalul de bază la o distanță definită de îmbinare și se menține continuu până la finalizarea sudurii.
Tratament termic post-sudare
Tratamentul termic post-sudare (PWHT) ameliorează tensiunile reziduale, temperează zona afectată de căldură-întărită și restabilește ductilitatea și tenacitatea. Eliberarea tensiunii este efectuată de obicei la 600 până la 760 de grade C, în funcție de grad, cu un timp de menținere de aproximativ o oră la 25 mm de grosime a peretelui. PWHT este obligatoriu pentru majoritatea claselor de crom-molibden înainte de intrarea în funcțiune a țevii și, de asemenea, reduce riscul de fisurare prin coroziune-de tensiune în medii corozive. Înregistrarea temperaturii și ratele controlate de încălzire și răcire sunt necesare pentru a evita re{10}}întărirea sau distorsiunea.
Sudarea metalelor diferite
Sudarea aliajelor diferite, cum ar fi o componentă P22 pe o linie de oțel inoxidabil, necesită o selecție atentă a umpluturii pentru a se adapta diferențelor de dilatare termică, rezistență și potențial de coroziune. Umpluturi pe bază de nichel-sunt utilizate în mod obișnuit pentru a lega oțelul carbon cu îmbinările din oțel inoxidabil, deoarece tolerează nepotrivirea coeficientului de dilatare termică și evită problemele de migrare a carbonului la temperatura de serviciu. Pregătirea îmbinării, preîncălzirea și PWHT trebuie selectate pentru combinație, mai degrabă decât orice metal de bază, iar riscurile de coroziune galvanică sunt revizuite în timpul selecției materialului.
Prevenirea defectelor și testarea ne-distructivă
Defectele obișnuite de sudură în țevile din oțel aliat includ fisurarea hidrogenului, porozitatea, includerea de zgură și lipsa de fuziune. Prevenirea începe cu pregătirea curată a îmbinărilor, aportul de căldură controlat, consumabilele cu conținut scăzut de-hidrogen depozitate și manipulate corect și respectarea strictă a specificațiilor procedurii de sudare calificate. Testarea ne-distructivă respectă cerințele codului: testare cu ultrasunete (UT) și radiografie (RT) pentru soliditatea internă, testarea cu penetrant de colorant (PT) sau cu particule magnetice (MT) pentru defecte de suprafață și studii de duritate pe întreaga sudură. Calificarea procedurii de sudare conform ISO 15614-1 sau ASME Secțiunea IX și calificarea sudorului sunt condiții prealabile pentru sudarea în producție.
Întrebări frecvente
De ce este esențială preîncălzirea pentru țevile din oțel aliat?Preîncălzirea reduce viteza de răcire a sudurii și a zonei afectate de căldură-, previne fisurarea indusă de hidrogen-și evită formarea martensitei dure și fragile în oțelurile cu crom-molibden.
La ce temperatură se efectuează PWHT?Temperaturile obișnuite de reducere a tensiunii sunt de la 600 la 760 de grade C, în funcție de grad și cod, cu timpul de menținere bazat pe grosimea peretelui, de obicei o oră la 25 mm.
Poate fi folosită sudarea TIG pentru sudarea completă a țevii din aliaj?Da, pentru găuri mici și servicii critice, întreaga sudură poate fi finalizată cu GTAW, deși trecerile de umplere și capac sunt adesea finalizate cu SMAW sau FCAW pentru productivitate.
Ce metal de umplutură este folosit pentru conducta P22?Umpluturi de compoziție potrivite, cum ar fi E9018-B3 (2,25Cr-1Mo) sunt standard; pentru îmbinări diferite de oțelul inoxidabil sau carbon, sunt preferate materiale de umplutură pe bază de nichel.
Ce metode NDT sunt aplicate sudurilor țevilor din aliaj?Radiografie sau testare cu ultrasunete pentru soliditatea internă, plus testarea cu particule magnetice sau cu vopsea penetrantă pentru defecte de suprafață și testarea durității pe zona afectată de căldură-.
