Који су критични захтеви за заваривање за АСМЕ СБ407 Н08811 цеви у сервисима за нафту и гас?

1. П: Шта је АСМЕ СБ407 УНС Н08811 легирана цев и зашто се користи у примени нафте и гаса?

A:АСМЕ СБ407 је АСМЕ спецификација за бешавне цеви од легура никла-гвожђа-хрома, а УНС Н08811 (Инцолои 800ХТ) је премиум разред који се користи у захтевним применама нафте и гаса, посебно оних које укључују високе температуре, корозивна окружења или комбинацију оба.

АСМЕ СБ407 преглед:Ова спецификација је идентична техничким захтевима са АСТМ Б407, али је издата под јурисдикцијом АСМЕ (Америцан Социети оф Мецханицал Енгинеерс). За апликације у посудама под притиском и цевоводима за нафту и гас које захтевају усклађеност са АСМЕ Кодексом (нпр. низводне рафинерије, постројења за прераду гаса и неки узводни објекти), навођење АСМЕ СБ407 је обавезно, а не АСТМ Б407. Спецификација обухвата бешавне цеви произведене екструзијом или пирсингом праћеним хладним извлачењем или хладним ваљањем, чиме се обезбеђује производ без уздужних заварених шавова.

УНС Н08811 (Инцолои 800ХТ):Ово је највиша{0}}оцена перформанси у серији Инцолои 800, посебно пројектована за екстремне услове рада. Његове кључне карактеристике за нафту и гас укључују:

Садржај никла:30–35% – пружа отпорност на пуцање хлоридним стресом од корозије

Садржај хрома:19–23% – обезбеђује отпорност на оксидацију и сулфидацију

Садржај угљеника:0,06–0,10% – контролисано за снагу пузања

Алуминијум + Титан:0,30% минимално комбиновано – омогућава јачање падавина

Температура жарења раствора:2150 степени Ф (1177 степени) минимум – производи оптимизовану структуру зрна

Зашто Н08811 за нафту и гас?Индустрија нафте и гаса представља широк спектар услова рада, од криогених до високих{0}}температура, од слатког до киселог (садржи Х₂С-). Н08811 је наведено када:

Температуре прелазе 1100 степени Ф (593 степена):У рафинеријским грејачима, реформаторима и високо{0}температурној преради гаса

Пуцање корозије под стресом хлоридом изазива забринутост:Висок садржај никла пружа отпорност

Сулфидација (напад сумпора) је присутна:Садржај хрома пружа заштиту

Потребна је снага пузања:Трајни стрес на повишеним температурама

Специфичне примене нафте и гаса за цеви Н08811:

Цеви грејача рафинерије:Сирови, вакуумски и коксни грејачи који прерађују сирове{0}}сумпорне сировине

Излазни колектори за реформу водоника:1500–1650 степени Ф (816–899 степени), 300–500 пси

Високотемпературна{0}прерада гаса:Термални реактори јединице за рекуперацију сумпора (СРУ).

Цлаус процесни цевовод:Руковање гасовима који садрже сумпор{0}при високим температурама{1}

Ребојлери за регенерацију амина:Висока{0}}температура, мокри Х₂С сервис (иако усаглашеност са НАЦЕ МР0175 мора бити верификована)

Поређење са другим легурама нафте и гаса:

Препознавање кодова за нафту и гас:АСМЕ СБ407 УНС Н08811 је препознат у:

АСМЕ Одељак ВИИИ, Дивизија 1– Посуде под притиском

АСМЕ Б31.3– Процесни цјевоводи (примарна шифра цјевовода за нафту и гас)

АСМЕ одељак И– Електрични котлови (за рафинеријске комуналне апликације)

За узводно нафту и гас (производне бушотине, проточне линије), АПИ спецификације се обично користе уместо АСМЕ.

2. П: Који су специфични захтеви АСМЕ кода за СБ407 Н08811 цев у служби притиска нафте и гаса?

A:Када се АСМЕ СБ407 УНС Н08811 цев користи у услугама под притиском нафте и гаса, она мора да испуњава захтеве примењивог одељка АСМЕ кода. За већину цевовода за нафту и гас, АСМЕ Б31.3 (Процесни цевовод) је водећи, док посуде под притиском потпадају под АСМЕ Одељак ВИИИ.

Захтеви АСМЕ Б31.3 за цев Н08811:

Прихватање материјала:Цев мора бити сертификована према АСМЕ СБ407 (не само по АСТМ Б407). Извештај о испитивању материјала (МТР) мора да се односи на АСМЕ СБ407 и да покаже усклађеност са свим хемијским и механичким захтевима. АСМЕ Б31.3 код препознаје дозвољена напрезања из АСМЕ одељка ИИ, део Д за Н08811.

Дозвољене вредности напрезања (АСМЕ одељак ИИ, део Д за Н08811):

Напомена:За температуре изнад 1100 степени Ф, преовладава{1}}пузање. Класа 800ХТ (Н08811) има већа дозвољена напрезања од 800Х (Н08810) због своје супериорне снаге пузања.

Прорачун дебљине зида према АСМЕ Б31.3:

т=(П × Д) / (2 × (С × Е + П × И)) + додатак за корозију

где:

т=потребна дебљина зида (инчи)

П=пројектовани притисак (пси)

Д=спољни пречник (инчи)

С=дозвољени напон из АСМЕ ИИ-Д (кси)

Е=фактор квалитета завареног споја (1,00 за бешавне цеви СБ407)

И=коефицијент из АСМЕ Б31.3 (0,4 за Н08811 на високим температурама)

Количина корозије=обично 1/16 до 1/8 инча за рад на високим{5}температурама

Пример прорачуна – излазни цевовод реформатора:Цев од 8 инча, пројектовани притисак 450 пси, пројектна температура од 1600 степени Ф (871 степен).

С=1.3 кси (из табеле изнад)

Е=1.00 (беспрекорно)

И=0.4 (за феритне и аустенитне легуре на високој температури)

т=(450 × 8) / (2 × (1300 × 1.00 + 450 × 0,4))=3600 / (2 × (1300 + 180))=3600 / 2960=1.22 инча + 0.125 инча дозвољена корозија=1.345 инча минимална дебљина зида

Захтеви АСМЕ Секције ВИИИ, Одељења 1 за посуде под притиском:За пловила конструисана са Н08811 важе слична правила. Брод мора бити пројектован, произведен, прегледан и жигосан у складу са Одељком ВИИИ. Користе се исти дозвољени напони из Одељка ИИ, Део Д. Додатни захтеви укључују:

100% радиографски прегледсвих сучеоних завара (за већину услова рада)

Испитивање утицајаако је минимална пројектована температура метала испод криве изузећа

Термичка обрада након{0}заваривањазахтеви (генерално није потребно за Н08811 дебљине испод 2 инча)

Захтеви за испитивање притиска (АСМЕ Б31.3):Након производње, систем цевовода мора бити тестиран под притиском:

Хидростатички тест:1,5 × пројектовани притисак (минимално 1,5 × 450 пси=675 пси)

Тестна температура:Мора да буде изнад прелазне температуре кртог лома (Н08811 има одличну жилавост на ниским{1}}температурама, али је испитивање на собној температури прихватљиво)

време чекања:Најмање 10 минута за визуелни преглед

Усклађеност са НАЦЕ МР0175 / ИСО 15156 за киселу услугу:Ако ток нафте и гаса садржи водоник сулфид (Х₂С), материјал мора бити у складу са НАЦЕ МР0175. За Н08811:

Легура није аутоматски квалификована за киселу употребу

Квалификација захтева специфичну топлотну обраду (запаљен раствором) и контролу тврдоће (обично мање од или једнако 35 ХРЦ)

Многе спецификације за нафту и гас ограничавају Н08811 на слатку услугу (без Х₂С) или захтевају додатно тестирање

Увек проверите НАЦЕ усаглашеност са купцемпре него што наведете Н08811 за киселу услугу

3. П: Како УНС Н08811 ради у -рафинеријама са високим температурама и окружењима за прераду гаса?

A:УНС Н08811 (Инцолои 800ХТ) је посебно пројектован за рад на високим{2}}температурама, што га чини одличним избором за грејаче рафинерија, реформаторе водоника и опрему за прераду гаса на високим{3}}има. Његове перформансе карактеришу три кључна својства: снага пузања, отпорност на оксидацију и отпорност на сулфидацију.

Перформансе пузања у рафинеријским грејачима:Цеви за грејаче рафинерије (сирове, вакуумске, коксне, реформерске) раде на температурама метала од 1200–1700 степени Ф (649–927 степени) са унутрашњим притисцима од 150–500 пси (1,0–3,4 МПа). Под овим условима, пузање (деформација зависна од времена{9}) је фактор који ограничава живот{10}. Н08811 виша температура жарења раствора (2150 степени Ф наспрам. 2100 степена Ф за 800Х) производи грубљу, стабилнију структуру зрна (АСТМ бр. 3–5) која се одупире клизању по граници зрна. Додатци алуминијума и титанијума (0,15–0,60% сваки) формирају Ни₃(Ал,Ти) гама-преципитате током рада, обезбеђујући јачање падавина.

Упоредни подаци о пузању (процењени век трајања руптуре на 1600 степени Ф / 871 степен, напрезање обруча од 500 пси):

310Х нерђајући челик: <1 year (not recommended)

Инцолои 800Х:3–5 година

Инцолои 800ХТ:8–12 година

Отпорност на оксидацију:Садржај хрома од 19–23% формира непрекидну, лепљиву љуску хром-оксида (Цр₂О₃) која штити основни метал од напада кисеоника. За рафинеријске услуге, ово је критично за грејаче на ложење где гасови сагоревања садрже вишак кисеоника. Стопа оксидације Н08811 на 1800 степени Ф (982 степена) је приближно 0,001–0,002 инча годишње-значајно нижа од нерђајућег челика 310Х (0,005–0,010 ипи). За типичну зидну цев од 0,500 инча са пројектним веком од 20 година, губитак оксидације је занемарљив.

Отпорност на сулфидацију:Многе сирове нафте из рафинерија садрже сумпор (0,5–3,5%), а гасови сагоревања садрже СО₂ и Х2С. Сулфидација је облик високо-корозије при високим температурама где сумпор реагује са металом и формира сулфиде ниске{4}}тачке{5}}тачке. Висок садржај хрома у Н08811 (19–23%) промовише формирање хром сулфидног каменца (Цр₃С₄ или Цр₂С₃) који је заштитнији од гвожђа или сулфида никла. Садржај никла у легури (30–35%) је довољно висок да обезбеди отпорност на СЦЦ, али довољно низак да избегне катастрофалну сулфидацију никла (Ни₃С₂, тачка топљења 1179 степени Ф / 637 степени) која се види у вишим-легурама никла као што је Инцонел 600.

Стопе сулфидације на 1500 степени Ф (816 степени), гориво са 2% сумпора:

304Х нерђајући челик:0,030–0,050 ипи (2–3 године живота)

310Х нерђајући челик:0,015–0,025 ипи (4–6 година живота)

Инцолои 800ХТ:0,003–0,008 ипи (15–25 година живота)

Услуга за реформу водоника:У производњи водоника путем парног реформинга метана, излазни колектори реформатора и преносни водови раде на 1500–1650 степени Ф (816–899 степени) са атмосферама богатим водоником. Кртљивост водоника није забрињавајућа на овим температурама, али може доћи до карбуризације (дифузије угљеника у метал). Висок садржај никла у Н08811 смањује дифузију угљеника, а скала од хром-оксида делује као баријера за дифузију угљеника. Искуство на терену у сервису реформатора показује да 800ХТ колектора постиже век трајања од 15-20 година.

Отпор термичког циклуса:Многи процеси у рафинерији укључују честа покретања{0}}покретања и гашења-, што доводи до термичких циклуса. Умерени коефицијент топлотног ширења Н08811 (приближно 9,5 × 10⁻⁶/ степен Ф или 17 × 10⁻⁶/ степен) и висока дуктилност обезбеђују одличну отпорност на топлотни замор. Легура не формира ломљиву сигма фазу (за разлику од високо-хромираних нерђајућих челика), чак ни после дуготрајног-излагања на 1200–1600 степени Ф.

Ограничења у услугама нафте и гаса:

Не препоручује се за мокри Х₂С (кисели) сервисбез НАЦЕ МР0175 квалификације

Ограничена отпорност на корозију у води– није погодно за употребу са морском водом или сланом водом

Висока цена– приближно 3–4× 310Х нерђајући челик

4. П: Који су критични захтеви за заваривање за АСМЕ СБ407 Н08811 цеви за нафту и гас?

A:Заваривање АСМЕ СБ407 УНС Н08811 цеви за нафту и гас захтева квалификоване поступке према АСМЕ Одељак ИКС. Легура је заварљива, али контрола уноса топлоте је критична да би се очувала чврстоћа пузања и избегло пуцање од врућине.

Избор додатног метала (АСМЕ Секција ИКС квалификован):

Никада не користите пунила од нерђајућег челика (308Л, 309Л, 310Х, 316Л)– имају мању снагу пузања, различиту термичку експанзију и стварају зоне разблаживања склоне врућем пуцању.

Контрола уноса топлоте (критично за Н08811):Прекомерни унос топлоте угрушава структуру зрна у зони -захваћеној топлотом (ХАЗ), смањујући снагу пузања. За Н08811, који се ослања на оптимизовану структуру зрна (АСТМ бр.. 3–5), ово је посебно важно.

Максимална температура између пролаза:200 степени Ф (93 степена)

Опсег уноса топлоте:20–35 кЈ/инч (8–14 кЈ/цм) - ниже него за 800Х

Техника:Само перле са везицама; без ткања

For heavy walls (>0,5 инча):Користите више пролаза са малим уносом топлоте по пролазу

Пре{0}}припрема заваривања:

Очистите зону заваривања ацетоном или наменском четком од нерђајућег челика

Користите брусне плоче резервисане за легуре никла

Уклоните све загађиваче сумпора, фосфора и ниске{0}}тачке{1}}тачке

За дебеле зидове, претходно загрејте на 200–300 степени Ф (93–149 степени) да бисте смањили топлотне градијенте

Процеси заваривања:

ГТАВ (електрично заваривање гасом волфрама):Пожељно за пролаз корена и танке зидове

СМАВ (заштићено лучно заваривање метала):Прихватљиво за пролазе пуњења са ЕНиЦрФе-2 електродама; уобичајен за теренске поправке

ГМАВ (гасно заваривање метала)Прихватљиво, али захтева пажљиву контролу уноса топлоте

Термичка обрада након{0}заваривања (ПВХТ):

Генерално није потребноза дебљине зидова типичне за цеви за нафту и гас (до 1 инч / 25 мм) према АСМЕ Б31.3

За максималну снагу пузања(услуга реформатора): жарење пуног раствора на 2150 степени Ф (1177 степени) минимум – ретко практично за заваривање на терену

Ослобађање од стреса на нижим температурама(нпр. 1650 степени Ф / 899 степени): Не препоручује се; може изазвати таложење карбида без обнављања структуре зрна

Захтеви за инспекцију према АСМЕ Б31.3 (цевовод за нафту и гас):

Уобичајени дефекти заваривања и превенција:

Вруће пуцање:Спречити ниским уносом топлоте, чистим условима и ЕРНиЦр-3 пунилом

Микропукотине у ХАЗ:Избегавајте приањање са високим степеном везивања{0}}

Губитак снаге пузања у ХАЗ:Контрола међупролазне температуре; ограничити унос топлоте

Оксидација корена (шећерење):Користите прочишћавање инертним гасом на ИД цеви (аргон)

Квалификациони захтеви према АСМЕ Одељку ИКС:

Записник о квалификацији поступка (ПКР):Мора да документује испитивање затезања, савијања и (за услугу пузања)-тестирање на повишеној температури

Квалификација заваривача (ВПК):Изведено на Н08811 или еквивалентном материјалу

Испитивање тврдоће:Потребно за НАЦЕ МР0175 апликације

Разматрања заваривања на терену за уље и гас:

Одржавање предгревања:За цеви великог пречника у хладним амбијенталним условима, одржавајте предгрејање керамичким покривачима за грејање

Интерпасс мониторинг температуре:Користите контактни пирометар или инфрацрвени термометар

Позадинско чишћење:Неопходан за квалитет роот пролаза; одржавајте прочишћавање аргоном док се не таложи најмање 1/4 инча дебљине вара

После-чишћења заваривања:Уклоните топлотну нијансу и прскање; за сјајну жарену цев, обновити површину лаганим брушењем или локалним кисељењем

5. П: Које су кључне спецификације набавке и разматрања усаглашености кода за АСМЕ СБ407 Н08811 цеви за нафту и гас?

A:Набавка АСМЕ СБ407 УНС Н08811 цеви за нафту и гас захтева посебну пажњу на детаље спецификације, захтеве за сертификацију и додатна испитивања. Материјал који није-усклађен може да одложи пројекте и захтева скупу дораду.

Обавезни захтеви за набавку за усклађеност са АСМЕ:

1. Спецификација:„Бешавне цеви ће бити опремљене у складу са АСМЕ СБ407 (не АСТМ Б407) – УНС Н08811 (Инцолои 800ХТ).“ За услуге притиска нафте и гаса, АСМЕ ознака је потребна за усклађеност са Кодексом.

2. Верификација хемије:МТР мора документовати све елементе према УНС Н08811. Критичне вредности:

угљеник:0,06–0,10% (стварна вредност, не само „0,10% мак“)

Алуминијум + Титан:0,30% минимално комбиновано

Никл: 30.0–35.0%

хром: 19.0–23.0%

3. Верификација термичке обраде (критично за 800ХТ):

Температура жарења раствора:2150 степени Ф (1177 степени) минимум

Начин хлађења:Гашење водом или брзо хлађење ваздухом

Величина зрна:Типично АСТМ бр. 3–5 (документовано према АСТМ Е112)

4. Механичка својства:

Затезна чврстоћа:75 кси (517 МПа) минимум

Снага повлачења (0,2% офсет):30 кси (207 МПа) минимум

Издужење:30% минимум

5. Недеструктивни преглед:

Хидростатички тест:Документовани притисак и трајање

Ултразвучни преглед (УТ):По АСТМ Е213 (препоручује се за велики пречник)

Испитивање вртложним струјама (ЕЦТ):По АСТМ Е426 (алтернатива за мали пречник)

Додатни захтеви за услуге нафте и гаса:

НАЦЕ МР0175 усклађеност за киселу нафту и гас:Ако ће цев бити изложена влажном Х₂С (кисели сервис), примењује се НАЦЕ МР0175 / ИСО 15156. За Н08811:

Легура није аутоматски квалификована; квалификација захтева специфичну топлотну обраду (раствор жарење) и контролу тврдоће

Максимална тврдоћа:35 ХРЦ (обично 30–32 ХРЦ за 800ХТ)

ССЦ тестирање:Може бити потребно према НАЦЕ ТМ0177 (метод А или Д)

Многе спецификације за нафту и гас ограничавају Н08811 на слатку услугу– увек проверите код купца

Захтеви за документацију за усклађеност са АСМЕ кодом:

За цевоводе за нафту и гас према АСМЕ Б31.3, потребна је следећа документација:

Извештај о испитивању материјала (МТР):Сертификован са АСМЕ СБ407 ознаком, топлотним бројем, сви резултати испитивања

Следљивост топлоте:Свака дужина цеви означена топлотним бројем; следљив до МТР

Изјава о усклађености кода:„Материјал испуњава све захтеве АСМЕ СБ407 и АСМЕ Секције ИИ, Део Д за УНС Н08811“

За конструкцију посуда под притиском (АСМЕ одељак ВИИИ):Додатна документација укључује:

Образац У-1:Извештај о подацима произвођача за посуду под притиском

Делимични извештај о подацима:За материјале који се испоручују произвођачу посуда

Штанцање:Свака посуда има печат АСМЕ У симбола

Уобичајене замке приликом набавке:

Замка 1:Навођење АСТМ Б407 уместо АСМЕ СБ407 за рад кода.Исправка:За конструкцију АСМЕ кода наведите АСМЕ СБ407.

Замка 2:Под претпоставком да је Н08811 аутоматски НАЦЕ МР0175 квалификован за киселу услугу.Исправка:Провери квалификацију; већина Н08811 се испоручује само за слатку услугу.

Замка 3:Прихватање МТР са температуром жарења раствора испод 2150 степени Ф.Исправка:Захтевати документовану температуру већу или једнаку 2150 степени Ф; иначе материјал је 800Х (Н08810), а не 800ХТ.

Замка 4:Не специфицирају се велике толеранције пречника (равност, овалност).Исправка:АСТМ СБ407 их не наводи; додати додатне захтеве.

Замка 5:Наручивање из фабрике без АСМЕ СБ407 сертификата.Исправка:Проверите да ли млин поседује одговарајуће АСМЕ сертификате за производњу СБ407.

Препоручени сажетак спецификације набавке за нафту и гас:

СПЕЦИФИКАЦИЈА МАТЕРИЈАЛА: Бешавне цеви по АСМЕ СБ407 – УНС Н08811 (Инцолои 800ХТ). ТОПЛОТНА ОБРАДА: Раствор жарен на 2150 степени Ф (1177 степени) минимум, угашен водом. Величина зрна АСТМ бр.. 3–5. ХЕМИЈА: По УНС Н08811 са угљеником 0,06–0,10% стварних; Ал+Ти Веће или једнако 0,30%. МЕХАНИЧКА СВОЈСТВА: Затезање веће од или једнако 75 кси, издашност већа или једнака 30 кси, издужење веће или једнако 30%, тврдоћа мања или једнака 35 ХРЦ. ТЕСТИРАЊЕ: Хидростатички тест по АСМЕ СБ407. 100% ултразвучном прегледу према АСТМ Е213. СЕРТИФИКАЦИЈА: Сертификовани МТР са ознаком АСМЕ СБ407, документована температура жарења раствора (већа или једнака 2150 степени Ф), мерење величине зрна и следљивост топлоте. НАЦЕ МР0175 (ако је потребно): Материјал мора бити у складу са НАЦЕ МР0175 / ИСО 15156 за киселу употребу. Максимална тврдоћа 35 ХРЦ. ССЦ тестирање према НАЦЕ ТМ0177 ако је наведено. ДИМЕНЗИЈЕ: По АСМЕ СБ407 са додатном толеранцијом ОД ±0,010 инча за величине мање или једнаке 4 инча. Правост 0,030 инча по стопи максимално. Овалност 1% од максимума ОД. ОЗНАЧАВАЊЕ: Свака дужина цеви је означена са АСМЕ СБ407, УНС Н08811, топлотним бројем, величином, дебљином зида и хидростатским испитним притиском.