1. Hastelloy G-30 (UNS N06030) คืออะไร และองค์ประกอบของมันทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับกรดฟอสฟอริกชนิดรุนแรงและกรดผสมอย่างไร
คำตอบ:
Hastelloy G-30 (UNS N06030) เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม-เหล็ก-โมลิบดีนัมที่มีการเติมทองแดง ทังสเตน และไนโอเบียม ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้ทนต่อกรดอุตสาหกรรมที่มีฤทธิ์รุนแรงที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งกรดฟอสฟอริกกระบวนการเปียก (WPA) และกรดผสม เช่น การผสมไนตริก/ไฮโดรฟลูออริก เคมีที่สมดุลทำให้มีความคล่องตัวเป็นพิเศษในสภาวะออกซิไดซ์และรีดิวซ์
องค์ประกอบทางเคมี (โดยทั่วไปตาม ASTM B622):
| องค์ประกอบ | น้ำหนัก % |
|---|---|
| นิกเกิล (พรรณี) | ยอดคงเหลือ (43-46%) |
| โครเมียม (Cr) | 28.0-31.5% |
| เหล็ก (เฟ) | 13-17% |
| โมลิบดีนัม (Mo) | 4.0-6.0% |
| ทังสเตน (W) | 1.5-4.0% |
| ทองแดง (ลูกบาศ์ก) | 1.0-2.4% |
| โคบอลต์ (Co) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5.0% |
| ไนโอเบียม (Nb) | 0.3-1.5% |
| คาร์บอน (ซี) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03% |
| แมงกานีส (Mn) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5% |
| ซิลิคอน (ศรี) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.0% |
คุณสมบัติการจัดองค์ประกอบที่สำคัญและบทบาท:
โครเมียมสูง (28-31.5%):
ให้ความต้านทานเป็นพิเศษต่อกรดออกซิไดซ์ (ของผสมไนตริก ไนตริก/ไฮโดรฟลูออริก)
สร้างฟิล์ม Cr₂O₃ ออกไซด์ที่เสถียรและปกป้องได้
มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพในกรดฟอสฟอริกกระบวนการเปียกที่มีสารเจือปนออกซิไดซ์
โมลิบดีนัมปานกลาง (4-6%):
เพิ่มความต้านทานต่อการลดกรด (ซัลฟิวริก, ฟอสฟอริก)
ปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนเฉพาะจุด (การกัดกร่อนแบบรูพรุน การกัดกร่อนตามรอยแยก)
ปรับสมดุลปริมาณโครเมียมสูงสำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดผสม
การเติมทองแดง (1-2.4%):
ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อกรดซัลฟิวริกในระดับความเข้มข้นปานกลางได้อย่างมีนัยสำคัญ (40-60%)
เพิ่มประสิทธิภาพในการลดสภาวะภายในบริการกรดฟอสฟอริก
ทังสเตน (1.5-4%):
มอบโซลูชั่นที่แข็งแกร่ง
ปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนเฉพาะจุด
เพิ่มความแรงของอุณหภูมิสูง-
ไนโอเบียม (0.3-1.5%):
ทำให้โลหะผสมคงตัวจากอาการแพ้ระหว่างการเชื่อม
สร้างไนโอเบียมคาร์ไบด์ ป้องกันการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์
จำเป็นสำหรับการรักษาความต้านทานการกัดกร่อนในสภาวะการเชื่อม
คาร์บอนต่ำ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03%):
ลดการตกตะกอนของคาร์ไบด์ระหว่างการเชื่อม
รับประกันความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรนใน-สภาพการเชื่อม
ทำไม G-30 ถึงมีกรดฟอสฟอริก:
กรดฟอสฟอริกในกระบวนการเปียกมีสิ่งเจือปน-ฟลูออไรด์ คลอไรด์ กรดซัลฟิวริก และซิลิกา- ซึ่งสร้างสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง ปริมาณโครเมียมที่สูงของ G-30 ต้านทานลักษณะออกซิไดซ์ของฟลูออไรด์ ในขณะที่โมลิบดีนัมและทองแดงจะจัดการกับผลกระทบของกรดซัลฟูริกที่ลดลง เครื่องชั่งนี้ทำให้ G-30 เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับเครื่องระเหย เครื่องย่อย และท่อถ่ายโอนกรดฟอสฟอริก
เปรียบเทียบกับโลหะผสมอื่น ๆ :
| แม็ก | Cr % | โม % | ลูกบาศ์ก % | W % | ประสิทธิภาพของกรดฟอสฟอริก |
|---|---|---|---|---|---|
| G-30 (N06030) | 28-31.5 | 4-6 | 1-2.4 | 1.5-4 | ดีที่สุดในชั้นเรียน |
| G-3 (N06985) | 21-23.5 | 6-8 | 1.5-2.5 | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 | ดี แต่โครเมียมที่ต่ำกว่าจะจำกัดความต้านทานการออกซิไดซ์ |
| 625 (N06625) | 20-23 | 8-10 | - | - | ดี แต่ขาดทองแดงสำหรับกรดซัลฟูริก |
| C-276 (N10276) | 14.5-16.5 | 15-17 | - | 3-4.5 | ไม่เหมาะกับกรดฟอสฟอริก |
| 316L (S31603) | 16-18 | 2-3 | - | - | ยากจน; ความล้มเหลวอย่างรวดเร็วใน WPA |
2. ท่อ Hastelloy G-30 ไร้รอยต่อผลิตขึ้นมาได้อย่างไร และการก่อสร้างแบบไร้รอยต่อมีข้อดีเหนือกว่าท่อเชื่อมในการบริการทางเคมีที่สำคัญอย่างไร
คำตอบ:
ท่อ Hastelloy G-30 ไม่มีรอยต่อผลิตขึ้นผ่านชุดกระบวนการทำงานทั้งร้อนและเย็น ซึ่งทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นเนื้อเดียวกันและไร้รอยเชื่อม พร้อมความสมบูรณ์ที่เหนือกว่าสำหรับการใช้งานที่สำคัญ การทำความเข้าใจกระบวนการผลิตจะอธิบายได้ว่าเหตุใดจึงมักระบุท่อไร้ตะเข็บสำหรับบริการที่รุนแรงที่สุด
กระบวนการผลิต (ต่อ ASTM B622):
การหลอมและการกลั่น:
เตาอาร์คไฟฟ้าหลอมวัตถุดิบบริสุทธิ์
การกลั่นสลายคาร์บอนด้วยออกซิเจนอาร์กอน (AOD) เพื่อการควบคุมเคมีที่แม่นยำ
การหลอมตะกรันด้วยไฟฟ้า (ESR) ด้วยไฟฟ้า (ESR) หรือการหลอมอาร์กสุญญากาศ (VAR) ที่เป็นอุปกรณ์เสริม เพื่อเพิ่มความสะอาดและความสม่ำเสมอในการใช้งานที่สำคัญ
การหล่อโลหะ:
โลหะผสมหลอมเหลวหล่อเป็นแท่งน้ำหนักหลายตัน
ควบคุมการแข็งตัวเพื่อลดการแยกตัว
การแปลงเป็นบิลเล็ต:
หลอมโลหะร้อนหรือรีดเป็นเหล็กแท่งกลม
ปรับสภาพพื้นผิว (บด) เพื่อขจัดข้อบกพร่อง
การอัดขึ้นรูป (กระบวนการเจาะ):
เหล็กแท่งร้อนถึง 2150 องศา F-2250 องศา F (1175 องศา -1230 องศา )
เจาะด้วยแมนเดรลในการอัดขึ้นรูปเพื่อสร้างเปลือกกลวง
การควบคุมอุณหภูมิมีความสำคัญ ความเย็นเกินไปป้องกันการเจาะ ร้อนเกินไปทำให้เมล็ดข้าวเติบโตหรือเริ่มละลาย
การทำงานเย็น (Pilgering หรือ Drawing):
เปลือกกลวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนังลดลงเนื่องจากการทำงานเย็น
Pilgering (การรีดเย็น) ให้การลดขนาดอย่างมีประสิทธิภาพพร้อมการควบคุมขนาดที่ดี
อาจต้องใช้การผ่านหลายครั้งโดยมีการอบอ่อนระดับกลาง
การหลอมสารละลาย:
อุ่นที่อุณหภูมิขั้นต่ำ 2150 องศา F (1175 องศา)
ดับอย่างรวดเร็ว (น้ำหรือเร่งก๊าซเย็น)
ละลายตะกอน คืนความต้านทานการกัดกร่อน ทำให้ได้โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อเดียวกัน
การยืดผมและการตกแต่ง:
การยืดผมแบบหมุนเพื่อความตรง
การบากปลายเพื่อเตรียมการเชื่อม
การตรวจสอบพื้นผิวและการทำความสะอาด
ข้อดีของท่อไร้รอยต่อและท่อเชื่อม:
| ด้าน | ท่อไร้รอยต่อ | ท่อเชื่อม |
|---|---|---|
| การก่อสร้าง | เป็นเนื้อเดียวกัน เชื่อม-ฟรี | มีรอยเชื่อมตามยาว |
| ความต้านทานการกัดกร่อน | สม่ำเสมอตลอด; ไม่มีการเชื่อม HAZ | จุดอ่อนที่อาจเกิดขึ้นจากการเชื่อมและ HAZ |
| ความซื่อสัตย์ต่อแรงกดดัน | ไม่มีรอยต่อที่จะล้มเหลวภายใต้ความกดดัน | คุณภาพการเชื่อมมีความสำคัญ |
| การตรวจสอบ | การตรวจสอบอัลตราโซนิกตรงไปตรงมา | การเชื่อมต้องมี NDE เพิ่มเติม |
| ความพร้อมใช้งาน | จำกัดด้วยความสามารถในการอัดรีด | มีความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ |
| ค่าใช้จ่าย | สูงกว่า (สินค้าพรีเมียม) | ต่ำกว่า (ประหยัด) |
| แอปพลิเคชัน | วิกฤต แรงกดดันสูง- การบริการที่รุนแรง | การบริการทั่วไป ความกดดันที่ลดลง |
เมื่อความราบรื่นเป็นสิ่งสำคัญ:
บริการแรงดันสูง-: ไม่มีรอยเชื่อมที่จะล้มเหลวภายใต้แรงกดแบบวนรอบ
สภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนอย่างรุนแรง: ขจัดความเสี่ยงของการกัดกร่อนพิเศษจากการเชื่อมหรือการกัดกร่อนของ HAZ
บริการระบายความร้อนแบบวงจร: ไม่มีความไม่ต่อเนื่องของโลหะวิทยาเพื่อทำให้เกิดรอยแตกเมื่อยล้า
ระบบความปลอดภัยที่สำคัญ: ต้องการความสมบูรณ์สูงสุด
เครื่องระเหยกรดฟอสฟอริก: แนวปฏิบัติมาตรฐานเพื่อระบุความต่อเนื่อง
มาตรฐาน ASTM สำหรับท่อ G-30 แบบไม่มีรอยต่อ:
| มาตรฐาน | ชื่อ | แอปพลิเคชัน |
|---|---|---|
| มาตรฐาน ASTM B622 | ท่อและท่อโลหะผสมนิกเกิลไร้รอยต่อ | ข้อกำหนดเบื้องต้น |
| มาตรฐาน ASTM B829 | ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับท่อไร้รอยต่อโลหะผสมนิกเกิล | ข้อกำหนดเพิ่มเติม |
ช่วงขนาด (ทั่วไป):
NPS 1/8" ถึง NPS 12" (ขนาดใหญ่กว่านี้ได้แต่จำกัด)
กำหนดการ: 5S ถึง XXS (มีวอลล์แบบกำหนดเอง)
ความยาว: ความยาวโรงสีแบบสุ่ม (20-40 ฟุต) หรือตัดตามความยาวที่แน่นอน
3. การใช้งานหลักสำหรับท่อไร้รอยต่อ Hastelloy G-30 ในอุตสาหกรรมปุ๋ย กระบวนการทางเคมี และนิวเคลียร์มีอะไรบ้าง
คำตอบ:
ท่อไร้รอยต่อ Hastelloy G-30 ทำหน้าที่สำคัญในอุตสาหกรรมที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับกรดฟอสฟอริก กรดผสม และสภาวะออกซิไดซ์/รีดิวซ์ที่รุนแรง
อุตสาหกรรมปุ๋ย (การผลิตกรดฟอสฟอริก):
หลอดระเหยกรดฟอสฟอริก:
ฟังก์ชัน: ทำให้กรดฟอสฟอริกกระบวนการเปียก (WPA) เข้มข้นจาก 30% เป็น 50-54% P₂O₅
สภาพแวดล้อม: กรดฟอสฟอริกร้อน (180-220 องศา F) ที่มีฟลูออไรด์ คลอไรด์ กรดซัลฟิวริก ซิลิกา
ทำไมต้อง Seamless G-30: ไม่มีรอยเชื่อมที่จะทำให้เกิดการกัดกร่อน โครเมียมสูงต้านทานฟลูออไรด์ ทองแดงจัดการกับกรดซัลฟิวริก
อายุการใช้งานโดยทั่วไป: 5-10+ ปี (เทียบกับ. 6-12 เดือนสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม)
ท่อย่อยและเครื่องปฏิกรณ์:
ฟังก์ชัน: ถ่ายโอนสารละลายกรดฟอสฟอริกจากเครื่องปฏิกรณ์การย่อยอาหาร
สภาพแวดล้อม: รุนแรง: ส่วนผสมของกรดฟอสฟอริก/กรดซัลฟิวริกกับของแข็งที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
ทำไมต้อง G-30: รวมความต้านทานการกัดกร่อนเข้ากับความต้านทานการกัดกร่อน โครงสร้างที่ไร้รอยต่อช่วยขจัดช่องโหว่ในการเชื่อม
พืชที่มีความเข้มข้นของกรด:
ฟังก์ชัน: ผลิตกรดซุปเปอร์ฟอสฟอริก (68-72% P₂O₅)
ทำไมต้อง G-30: คงความสมบูรณ์ที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นในกรดเข้มข้น
สายการจัดเก็บและถ่ายโอนกรดฟอสฟอริก:
ท่อส่งระยะไกล-ระหว่างหน่วยโรงงาน
โครงสร้างที่ไร้รอยต่อทำให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือในการทำงานอย่างต่อเนื่อง
การใช้งานแปรรูปทางเคมี:
ระบบการดองด้วยกรดไนตริก/ไฮโดรฟลูออริก:
ฟังก์ชั่น: สายการดองสแตนเลสโดยใช้ส่วนผสมHNO₃/HF
ทำไมต้อง G-30: หนึ่งในโลหะผสมไม่กี่ชนิดที่ทนทานต่อกรดผสมที่มีฤทธิ์รุนแรงนี้
พืชกรดซัลฟิวริก:
ฟังก์ชัน: การเดินท่อในเครื่องทำความเย็นกรด หออบแห้ง ระบบดูดซับ
ทำไมต้อง G-30: ต้านทานกรดซัลฟิวริกได้ดีเยี่ยมในช่วงความเข้มข้นที่กว้าง
กระบวนการไนเตรตของกรดผสม:
หน้าที่: การผลิตสารประกอบไนโตร วัตถุระเบิด ยารักษาโรค
ทำไมต้อง G-30: มีประสิทธิภาพเหนือกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมในสารผสม HNO₃/H₂SO₄ ที่มีการออกซิไดซ์สูง
อัลคิเลชันของกรดไฮโดรฟลูออริก:
ฟังก์ชัน: การจัดการกรด HF ในการกลั่นปิโตรเลียม (จำกัดการใช้งาน)
หมายเหตุ: อาจเลือกใช้โลหะผสมชนิดพิเศษสำหรับ HF บริสุทธิ์
การใช้งานอุตสาหกรรมนิวเคลียร์:
การนำเชื้อเพลิงนิวเคลียร์กลับมาใช้ใหม่:
ฟังก์ชัน: การวางท่อสำหรับสารละลายละลายที่มีส่วนผสมของHNO₃/HF
ทำไมต้อง G-30: ทนทานต่อการกัดกร่อนขั้นรุนแรงของการละลายเชื้อเพลิงใช้แล้วได้ดีเยี่ยม
ข้อกำหนดที่สำคัญ: โครงสร้างที่ไร้รอยต่อช่วยให้มั่นใจได้ว่าไม่มีช่องโหว่ในการเชื่อมในบริการกัมมันตภาพรังสี
การบำบัดของเสียและการทำให้เป็นแก้ว:
ฟังก์ชัน: การถ่ายโอนกระแสของเสียกัมมันตภาพรังสีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง
ทำไมต้อง G-30: ประสิทธิภาพระยะยาวที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
การใช้งานอื่นๆ:
| อุตสาหกรรม | แอปพลิเคชัน | ความท้าทายที่สำคัญ |
|---|---|---|
| ตัวกลางทางเภสัชกรรม | เครื่องปฏิกรณ์ไนเตรชัน | กรดผสมความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ |
| การกลั่นโลหะ | การชะล้างแร่ด้วยกรด | สภาพแวดล้อมของซัลฟิวริก/คลอไรด์ |
| การบำบัดของเสีย | ระบบการทำให้กรดเป็นกลาง | เคมีแปรผันคลอไรด์ |
| การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสีย | ส่วนประกอบเครื่องขัด | คลอไรด์ ฟลูออไรด์ กรดซัลฟูริก |
| เรือบรรทุกสารเคมี | ท่อขนส่งสินค้าสำหรับกรด | สินค้าที่มีฤทธิ์กัดกร่อน สิ่งแวดล้อมทางทะเล |
กรณีศึกษา: เครื่องระเหยกรดฟอสฟอริก
ผู้ผลิตปุ๋ยรายใหญ่ประสบปัญหาความล้มเหลวซ้ำแล้วซ้ำเล่าของท่อระเหยสแตนเลส 317L ในกรดฟอสฟอริก P₂O₅ 54% ที่อุณหภูมิ 220 องศา F ซึ่งมีฟลูออไรด์ 2.5% และคลอไรด์ 1% อายุหลอดเฉลี่ย 8 เดือน การเปลี่ยนมาใช้ท่อไร้รอยต่อ Hastelloy G-30 ช่วยยืดอายุการใช้งานได้นานกว่า 8 ปี พร้อมเอกสารการตรวจสอบประจำปีที่แสดงการสูญเสียผนังน้อยที่สุด เบี้ยประกันภัยต้นทุนทุนได้รับคืนภายใน 2 ปีผ่านการหยุดทำงานและการบำรุงรักษาที่ลดลง
4. ข้อควรพิจารณาในการเชื่อมและการผลิตใดบ้างที่นำไปใช้กับท่อไร้รอยต่อ Hastelloy G-30 เมื่อรวมเข้ากับระบบกระบวนการ
คำตอบ:
แม้ว่าตัวท่อไร้ตะเข็บจะไม่มีการเชื่อมตามยาว แต่โดยทั่วไปแล้ว การผลิตภาคสนามจะต้องมีการเชื่อมชนตามเส้นรอบวงเพื่อเชื่อมต่อความยาวท่อและติดหน้าแปลน ข้อต่อ และหัวฉีด ขั้นตอนการเชื่อมที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อรักษาความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม
กระบวนการเชื่อมสำหรับข้อต่อสนาม:
การเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊ส (GTAW/TIG):
แนะนำให้ใช้สำหรับการรูทพาสและท่อผนังบาง
ควบคุมได้ดีเยี่ยม กระเด็นน้อยที่สุด รอยเชื่อมคุณภาพสูง-
ใช้สำหรับตารางการเดินท่อทั้งหมดในการผลิตภาคสนาม
การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส (GMAW/MIG):
เหมาะสำหรับการเติมและปิดฝาบนผนังที่หนักกว่า
แนะนำให้ฉีดสเปรย์แบบพัลส์เพื่อการควบคุมที่ดีขึ้น
การเชื่อมอาร์คโลหะป้องกัน (SMAW):
การใช้งานที่จำกัด; อาจใช้สำหรับรูทในบางขั้นตอน
ต้องใช้อิเล็กโทรดเคลือบที่ต้านทาน-ไฮโดรเจนและการกัดกร่อน-ต่ำ
การเลือกโลหะฟิลเลอร์:
| กระบวนการ | โลหะฟิลเลอร์ | ข้อมูลจำเพาะของ AWS |
|---|---|---|
| GTAW/GMAW | ERNiCrMo-11 | AWS A5.14 |
| สมาว | ENiCrMo-11 | AWS A5.11 |
พารามิเตอร์การเชื่อมที่สำคัญ (GTAW):
| พารามิเตอร์ | รูตพาส | เติม/ปิดฝา |
|---|---|---|
| ปัจจุบัน | ดีซีเอ็น (ดีซี-) | ดีซีเอ็น (ดีซี-) |
| แอมแปร์ | 70-120 A | 100-160 A |
| แรงดันไฟฟ้า | 10-14 V | 12-16 V |
| ความเร็วในการเดินทาง | 3-5 หน้าต่อนาที | 4-8 หน้าต่อนาที |
| อินพุตความร้อน | 15-25 กิโลจูล/นิ้ว | 20-35 กิโลจูล/นิ้ว |
| ก๊าซป้องกัน | อาร์กอน (100%) | อาร์กอน (100%) |
| การไหลของก๊าซ | 15-25 ลูกบาศก์ฟุตต่อชั่วโมง | 20-35 ลูกบาศก์ฟุตต่อชั่วโมง |
| ล้างกลับ | ต้องใช้อาร์กอน | จำเป็นสำหรับการป้องกันการเกิดออกซิเดชันของราก |
ข้อควรระวังในการผลิตที่สำคัญ:
ความสะอาด (สำคัญ):
ทำความสะอาดปลายท่อและลวดเติมอย่างทั่วถึง
ขจัดคราบน้ำมัน จาระบี หมึกพิมพ์ และของเหลวในการตัด
ใช้แปรงลวดสแตนเลสสำหรับ G-30 โดยเฉพาะ
ล้อเจียรต้องสะอาด (ไม่เคยใช้กับเหล็กคาร์บอน)
การควบคุมอินพุตความร้อน:
รักษาอินพุตความร้อนปานกลาง (15-35 กิโลจูล/นิ้ว)
หลีกเลี่ยงความร้อนมากเกินไปที่อาจทำให้เกิดการแตกร้าวจากความร้อน
ใช้ลูกปัดสตริงเกอร์ จำกัดการทอให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางลวดน้อยกว่าหรือเท่ากับ 3 เท่า
อุณหภูมิระหว่างทาง:
รักษาอุณหภูมิต่ำกว่า 300 องศา F (150 องศา)
อนุญาตให้ระบายความร้อนระหว่างรอบ
ใช้อุณหภูมิ-ระบุสีเทียนในการตรวจสอบ
การป้องกันและการล้างกลับ (จำเป็น):
จำเป็นต้องมีการครอบคลุมก๊าซป้องกันที่เพียงพอ
การล้างกลับด้วยอาร์กอนเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของราก ("น้ำตาล")
รากที่ถูกออกซิไดซ์จะลดความต้านทานการกัดกร่อนลงอย่างมาก
ล้างจนกว่าการเชื่อมจะเย็นลงต่ำกว่า 500 องศา F.
การป้องกันการแคร็กเมื่อร้อน:
G-30 มีความต้านทานที่ดีแต่ยังคงอ่อนแออยู่
หลีกเลี่ยงการแตกร้าวของปล่องภูเขาไฟ: เติมหลุมอุกกาบาตหรือใช้การสลายตัวในปัจจุบัน
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกโลหะตัวเติมที่เหมาะสม
ลดความยับยั้งชั่งใจให้เหลือน้อยที่สุดหากเป็นไปได้
โพสต์-การทำความสะอาดงานเชื่อม:
ขจัดสีความร้อนและชั้นออกไซด์โดยทางกลหรือทางเคมี
แปรงลวด (สแตนเลส) ขณะที่ยังอุ่นอยู่
ดองหากจำเป็นสำหรับการบริการที่สำคัญ (โดยทั่วไปแล้วส่วนผสมของHNO₃/HF)
ล้างออกให้สะอาดด้วยน้ำปราศจากแร่ธาตุ
หลัง-การรักษาความร้อนจากการเชื่อม (PWHT):
โดยทั่วไปไม่จำเป็นสำหรับ G-30
คาร์บอนต่ำ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03%) และการรักษาเสถียรภาพของไนโอเบียมช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดอาการแพ้
หากระบุ PWHT (หายาก) ช่วงปกติ: 1800-2000 องศา F ตามด้วยความเย็นอย่างรวดเร็ว
การหลอมสารละลายเต็มรูปแบบไม่สามารถทำได้กับแกนท่อ-ที่ประดิษฐ์ขึ้นในสนาม
คุณสมบัติขั้นตอนการเชื่อม (ต่อ ASME มาตรา IX):
| ทดสอบ | ความต้องการ |
|---|---|
| การทดสอบแรงดึง | ผ่าน (ความแข็งแรงมากกว่าหรือเท่ากับขั้นต่ำของโลหะฐาน) |
| การทดสอบการโค้งงอแบบมีไกด์ | ไม่มีการหยุดชะงักแบบเปิด |
| การทดสอบการกัดกร่อน (ASTM G28) | ระบุบ่อยครั้ง ( โดยทั่วไปน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5 มม./ปี) |
| การตรวจ Macroetch | เชื่อมเสียง ฟิวชั่นสมบูรณ์ |
| แบบสำรวจความแข็ง | ภายในขอบเขตที่กำหนด |
การตรวจสอบรอยเชื่อมภาคสนาม:
| วิธี | แอปพลิเคชัน | เกณฑ์การยอมรับ |
|---|---|---|
| การมองเห็น (VT) | รอยเชื่อม 100% | ไม่มีรอยแตก โปรไฟล์สมบูรณ์ ฟิวชั่นสมบูรณ์ |
| สารแทรกซึมของเหลว (PT) | ราก หมวก พื้นที่ต้องสงสัย | ไม่มีข้อบ่งชี้พื้นผิว |
| ภาพรังสี (RT) | การเชื่อมบริการที่สำคัญ | ตาม ASME B31.3 หรือข้อกำหนดของลูกค้า |
| อัลตราโซนิค (UT) | ผนังหนา สำคัญมาก | ตามข้อกำหนดของรหัส |
ข้อผิดพลาดในการผลิตและการป้องกันทั่วไป:
| ข้อผิดพลาด | ผลที่ตามมา | การป้องกัน |
|---|---|---|
| การปนเปื้อนของเหล็ก | การกัดกร่อนเฉพาะที่ | เครื่องมือสแตนเลสโดยเฉพาะ |
| การล้างกลับไม่เพียงพอ | การเกิดออกซิเดชันของราก, การกัดกร่อน | ล้างจนเย็น |
| ความร้อนเข้ามากเกินไป | การแตกร้าวร้อน การตกตะกอนของคาร์ไบด์ | พารามิเตอร์การควบคุม |
| ไม่พอดี- | ขาดการหลอมรวม, ความเข้มข้นของความเครียด | การเตรียมข้อต่ออย่างเหมาะสม |
| ฟิลเลอร์ที่ปนเปื้อน | ความพรุนการรวม | เก็บฟิลเลอร์อย่างเหมาะสม ทำความสะอาดก่อนใช้งาน |
5. ข้อกำหนดด้านการควบคุมคุณภาพและการทดสอบใดบ้างที่นำไปใช้กับท่อไร้รอยต่อ Hastelloy G-30 สำหรับการใช้งานที่สำคัญ
คำตอบ:
ท่อไร้รอยต่อ Hastelloy G-30 สำหรับการบริการทางเคมีที่สำคัญจำเป็นต้องมีการควบคุมและการทดสอบคุณภาพอย่างเข้มงวดเพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของวัสดุ ความต้านทานการกัดกร่อน และความน่าเชื่อถือในระยะยาว ข้อกำหนดเหล่านี้มักจะเกินข้อกำหนดมาตรฐาน ASTM
ข้อมูลจำเพาะที่ใช้บังคับ:
| มาตรฐาน | ชื่อ | แอปพลิเคชัน |
|---|---|---|
| มาตรฐาน ASTM B622 | ท่อและท่อโลหะผสมนิกเกิลไร้รอยต่อ | ข้อกำหนดวัสดุหลัก |
| มาตรฐาน ASTM B829 | ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับท่อไร้รอยต่อโลหะผสมนิกเกิล | ข้อกำหนดเพิ่มเติม |
| ASME B31.3 | รหัสท่อกระบวนการ | การออกแบบและการประดิษฐ์ |
| นอร์สก M-630 | เอกสารข้อมูลวัสดุ | นอกชายฝั่ง (ถ้ามี) |
| ลูกค้า-เฉพาะเจาะจง | หลากหลาย | มักจะเข้มงวดมากขึ้น |
ข้อกำหนดการรับรองวัสดุ:
รายงานการทดสอบโรงงาน (MTR):
รับรองการวิเคราะห์ทางเคมีต่อความร้อน
การตรวจสอบคุณสมบัติทางกล (แรงดึง ผลผลิต การยืดตัว)
การรับรองการอบชุบด้วยความร้อน (อุณหภูมิ เวลา วิธีดับ)
ตรวจสอบย้อนกลับได้ตั้งแต่ท่อหลอมจนถึงท่อสำเร็จรูป
การตรวจสอบย้อนกลับความร้อน:
แต่ละท่อมีเครื่องหมายหมายเลขความร้อน
รักษาแผนผังของท่อกับความร้อนจำเพาะ
การระบุวัสดุเชิงบวก (PMI):
มักจำเป็นสำหรับการใช้งานที่สำคัญ
ตรวจสอบเกรดของแต่ละท่อก่อนปล่อย
โดยทั่วไปแล้วท่อ 100% สำหรับงานหนัก
เอ็กซ์-รังสีฟลูออเรสเซนซ์ (XRF) หรือออพติคอลอีมิชชันสเปกโทรสโกปี (OES)
การตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมี (ASTM B622):
| องค์ประกอบ | ความต้องการ (%) |
|---|---|
| นิกเกิล | สมดุล |
| โครเมียม | 28.0-31.5 |
| โมลิบดีนัม | 4.0-6.0 |
| เหล็ก | 13-17 |
| ทองแดง | 1.0-2.4 |
| ทังสเตน | 1.5-4.0 |
| โคบอลต์ | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5.0 |
| คาร์บอน | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03 |
| ไนโอเบียม | 0.3-1.5 |
| ซิลิคอน | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.0 |
| แมงกานีส | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 |
การตรวจสอบคุณสมบัติทางกล (ASTM B622):
| คุณสมบัติ | ข้อกำหนดอุณหภูมิห้อง |
|---|---|
| ความต้านแรงดึง | ขั้นต่ำ 80 ksi (550 MPa) |
| ความแข็งแรงของผลผลิต (ออฟเซ็ต 0.2%) | ขั้นต่ำ 35 ksi (240 MPa) |
| การยืดตัว | ขั้นต่ำ 30% |
การทดสอบแบบไม่ทำลาย- (NDE):
การทดสอบอัลตราโซนิก (UT) ตาม ASTM E213:
การใช้งาน: เต็มความยาว, รอบนอกเต็ม
ข้อบกพร่องที่เป็นเป้าหมาย: การเคลือบภายใน สิ่งเจือปน ช่องว่าง รอยแตก
การสอบเทียบ: รอยบาก (ตามยาวและตามขวาง) ในมาตรฐานอ้างอิง
การยอมรับ: ตาม ASTM B622 หรือข้อกำหนดของลูกค้า (มักจะเข้มงวดกว่า)
การทดสอบกระแสวน (ET) ตามมาตรฐาน ASTM E309/E571:
การใช้งาน: เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลง การตรวจสอบพื้นผิว
ข้อบกพร่องที่กำหนดเป้าหมาย: ข้อบกพร่องที่พื้นผิวและใกล้เคียง- (ตะเข็บ รอบ รอยแตก)
การทดสอบการแทรกซึมของของเหลว (PT) ตาม ASTM E165:
การใช้งาน: ปลายท่อ พื้นที่ต้องสงสัย
ข้อบกพร่องที่กำหนดเป้าหมาย: รอยแตกบนพื้นผิว รอบ ตะเข็บ
การตรวจสายตา (VT):
การใช้งาน: 100% ของพื้นผิวท่อ
ข้อบกพร่องที่เป็นเป้าหมาย: ความไม่สมบูรณ์ของพื้นผิว การจัดการความเสียหาย
การทดสอบอุทกสถิต (จำเป็นต่อ ASTM B622):
ความดัน: คำนวณตามสูตรในข้อกำหนด
เวลาถือครอง: ขั้นต่ำ 5 วินาที (นานกว่าสำหรับบริการที่สำคัญ)
การยอมรับ: ไม่มีการรั่วไหล ไม่มีการเสียรูปถาวร
ทางเลือก: การทดสอบนิวแมติกกับ NDE อาจทดแทนได้ด้วยข้อตกลง
การตรวจสอบมิติ:
| มิติ | ความคลาดเคลื่อน (ต่อ ASTM B622) | วิธีการวัด |
|---|---|---|
| โอดี | ±0.5% ถึง ±1% (แตกต่างกันไปตามขนาด) | เทป คาลิเปอร์ ไมโครมิเตอร์ |
| ความหนาของผนัง | +20%, -12.5% (ทั่วไป) | เครื่องวัดความหนาอัลตราโซนิก |
| ความยาว | ±1/8" ถึง ±1/4" | สายวัด |
| ความตรง | 1/8" ใน 3 ฟุต (ทั่วไป) | เส้นตรง, ฟิลเลอร์เกจ |
| ไข่ | ภายในความอดทน OD | คาลิปเปอร์, เทปเส้นผ่านศูนย์กลาง |
การทดสอบการกัดกร่อน (สำหรับบริการที่สำคัญ):
ASTM G28 วิธี A:
วัตถุประสงค์: ตรวจจับความไวต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรน
สภาพแวดล้อม: การต้มกรดเฟอร์ริกซัลเฟต-กรดซัลฟิวริก (50% H₂SO₄ + เฟอร์ริกซัลเฟต)
ระยะเวลา: 24 ชั่วโมง (ปกติ)
การยอมรับ: อัตราการกัดกร่อนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5 มม./ปี (โดยทั่วไป เฉพาะลูกค้า-)
ASTM G28 วิธี B:
วัตถุประสงค์: ประเมินความต้านทานการกัดกร่อนทั่วไปในกรดออกซิไดซ์
สภาพแวดล้อม: การต้มกรดซัลฟิวริกกับเฟอร์ริกซัลเฟต (อัตราส่วนต่างกัน)
การทดสอบการกัดกร่อนแบบกำหนดเอง:
สภาพแวดล้อมกระบวนการจำลอง (เช่น กรดฟอสฟอริกที่มีฟลูออไรด์/คลอไรด์)
การทดสอบคูปองในกระบวนการจริงหรือจำลอง
ระยะเวลา: วันถึงเดือนขึ้นอยู่กับการสมัคร
การทดสอบพิเศษสำหรับการใช้งานที่สำคัญ:
| ทดสอบ | วัตถุประสงค์ | ข้อกำหนดทั่วไป |
|---|---|---|
| ขนาดเกรน | ตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอ | ASTM 4-7 ต่อ ASTM E112 |
| คะแนนรวม | การประเมินความสะอาด | ตาม ASTM E45 (ซีรีส์บาง/หนัก) |
| แบบสำรวจความแข็ง | ตรวจสอบความสม่ำเสมอ | ตามขีดจำกัด ASTM B622 |
| การทดสอบการทำให้เรียบ | ตรวจสอบความเหนียว | ตาม ASTM B622 |
| การทดสอบเปลวไฟ | ตรวจสอบความสามารถในการขึ้นรูป | ตาม ASTM B622 |
| การตรวจสอบโครงสร้างจุลภาค | ตรวจสอบขั้นตอนที่เหมาะสม | ไม่มีตะกอนที่เป็นอันตราย |
แพ็คเกจเอกสาร (ทั่วไปสำหรับบริการที่สำคัญ):
| เอกสาร | เนื้อหา |
|---|---|
| รายงานการทดสอบโรงงานที่ผ่านการรับรอง | เคมี เครื่องกล การบำบัดความร้อน |
| รายงานใกล้ชายแดน | UT, ET, PT รายงานพร้อมผลลัพธ์ |
| รายงานการทดสอบอุทกสถิต | ความกดดัน เวลาในการยอมรับ การยอมรับ |
| รายงานการตรวจสอบมิติ | ขนาดที่วัด |
| รายงาน PMI | การตรวจสอบเกรดสำหรับแต่ละท่อ |
| รายงานการทดสอบการกัดกร่อน | ผลลัพธ์ ASTM G28 (หากจำเป็น) |
| แผนภูมิการรักษาความร้อน | เวลาเตาหลอม-บันทึกอุณหภูมิ |
| หนังสือรับรองการปฏิบัติตามข้อกำหนด | คำชี้แจงการปฏิบัติตามข้อกำหนด |
| บันทึกการตรวจสอบย้อนกลับ | การทำแผนที่ความร้อนกับท่อ |
ข้อกำหนดในการทำเครื่องหมายตามมาตรฐาน ASTM B622:
มาตรฐาน ASTM B622
เกรด (UNS N06030)
ขนาด (NPS × กำหนดการหรือ OD × ผนัง)
หมายเลขความร้อน
ชื่อผู้ผลิตหรือเครื่องหมายการค้า
ประเทศต้นกำเนิด
บรรจุภัณฑ์และการป้องกัน:
ฝาปิดท้ายท่อทุกเส้น.
ห่อหรือมัดรวมด้วยวัสดุป้องกัน
เคลือบป้องกันสนิม-หากจำเป็น (พบน้อยสำหรับ G-30)
การแยกจากเหล็กกล้าคาร์บอนระหว่างการจัดเก็บและการขนส่ง
สารดูดความชื้นสำหรับการใช้งานที่ไวต่อความชื้น-
เกณฑ์การยอมรับสำหรับบริการที่สำคัญ:
ไม่มีรอยร้าว รอบ ตะเข็บ เนื้อโลหะ
การยอมรับ UT: ไม่มีข้อบ่งชี้ที่เกินระดับอ้างอิง
การปฏิบัติตามมิติกับ ASTM B622
ผ่านการทดสอบอุทกสถิต
ตรวจสอบ PMI แล้ว (100%)
ผ่านการทดสอบการกัดกร่อน (ถ้าจำเป็น)
มีเอกสารชุดเต็มให้








