Leiðbeiningar um hitameðferð við stálrör

Hvað er hitameðferð fyrir rör og hvers vegna skiptir það máli?

Hitameðferð er stýrt ferli þar sem stálpípa er hitað upp í ákveðið hitastig, haldið við það hitastig í ákveðinn tíma og síðan kælt með stýrðum hraða. Tilgangurinn er að breyta örbyggingu stálsins og breyta þannig vélrænni eiginleikum þess - styrkleika, hörku, seigleika og sveigjanleika. Hitameðferð er nauðsynleg til að ná fram tilgreindum eiginleikum sem krafist er í stöðlum eins og ASTM, API og EN. Án réttrar hitameðhöndlunar gæti stálpípa ekki uppfyllt kröfur um lágmarksstyrk, skort seigleika fyrir lág-hitaþjónustu, eða gæti verið með of mikilli hörku sem leiðir til sprungna eða bilunar af völdum vetnis-.

Þörfin fyrir hitameðferð kemur upp á mismunandi stigum pípuframleiðslu. Eftir heitvalsingu eða kalda teikningu er örbyggingin eins og-mynduð venjulega ó-jöfn og getur innihaldið óæskilega fasa. Hitameðferð gerir bygginguna einsleita og léttir á innra álagi. Eftir suðu gæti hita-svæðið (HAZ) verið harðnað eða brothætt örbyggingu sem þarfnast eftir-suðuhitameðferðar (PWHT) til að endurheimta eiginleika. Staðlar eins og A106 Gr.B krefjast staðlaðs ástands fyrir ákveðnar stærðir, en API 5L X60 og hærri krefjast venjulega slökkvunar og temprunar (Q&T) fyrir há-styrkleika.

Normalizing

Stöðlun felur í sér að hita rörið í um það bil 30-50 gráður yfir Ac3 umbreytingarhitastigi (hitastigið þar sem ferrít breytist að fullu í austenít), haldið til að tryggja algjöra austenitization og síðan kælt í kyrru lofti. Fyrir kolefnisstál (A106 Gr.B) er eðlilegt hitastig venjulega 870-930 gráður. Hæg kæling í lofti framleiðir fíngerða perlít-ferrít örbyggingu með jafnri kornastærð. Stöðlun betrumbætir kornbygginguna eins og valsað er, gerir efnasamsetninguna einsleita og bætir seigleika samanborið við valsað ástand.

Pípur sem venjulega krefjast staðsetningar eru meðal annars A106 Gr.B (staðlað afhendingarskilyrði fyrir stærðir með veggþykkt > 19 mm), A333 Gr.6 lágt-hitapípa (aðlögun tryggir fínkorna uppbyggingu sem þarf fyrir lága-hita höggseigu) og margar kolefnisstáltegundir fyrir almenna þrýstiþjónustu. Stöðlunarferlið bætir einnig vélhæfni með því að búa til einsleita, tiltölulega mjúka örbyggingu. Eftir eðlilegt ástand hefur pípan stöðuga vélræna eiginleika eftir lengd og ummáli, sem er nauðsynlegt fyrir fyrirsjáanlega frammistöðu undir þrýstingi.

Slökkvandi

Slökkun felur í sér að hita rörið upp í austenitizing hitastig (venjulega 850-950 gráður fyrir kolefnisstál, 1040-1080 gráður fyrir P91/P92 ál stálblendi) og kæla síðan hratt í slökkvimiðli - vatni, olíu eða fjölliðalausn. Hin hraða kæling bælir dreifingarstýrða umbreytingu í perlít og stuðlar þess í stað að myndun martensíts, harðrar, sterkrar örbyggingar. Kælihraði verður að fara yfir mikilvægan kælihraða fyrir tiltekna stálsamsetningu til að ná fullri martensítumbreytingu. Vatnsslökkvandi veitir hraðasta kælihraða en getur valdið röskun eða sprungum. Olíu- og fjölliðaslökkun býður upp á hægari, stjórnandi kælingu með minni hættu á sprungum.

Pípur sem krefjast slökkvunar innihalda há-styrkleika API 5L (X60 til X80) þar sem lágmarksstyrkur upp á 414-552 MPa verður að ná, og API 5CT hlífðar- og slöngur (N80, L80, P110) fyrir olíuborholuþjónustu. Val á slökkviefni fer eftir stálsamsetningu og rúmfræði pípunnar. Fyrir þykka-veggpípu getur verið nauðsynlegt að slökkva á vatni til að ná nægilegum kælihraða í miðju veggsins, en þunnveggað pípa getur notað olíu eða fjölliðu til að draga úr hættu á röskun.

Hitun

Hitun er framkvæmd strax eftir slökun og felur í sér að hita rörið aftur í hitastig undir Ac1 umbreytingarhitastigi (venjulega 500-750 gráður eftir gráðu), halda í tiltekinn tíma og síðan kæla. Hitun léttir á innri álagi sem myndast við slökkvun, dregur úr hörku niður í ákveðið stig og bætir seigleika með því að leyfa niðurbrot martensíts að hluta í mildað martensít. Án temprunar væri slökkt pípa of brothætt til notkunar og væri næmt fyrir sprungum við þrýsting eða högg.

Lág-hitun (150-300 gráður) veitir lágmarks hörku minnkun á sama tíma og viðheldur miklum styrk, notað fyrir sumar há-styrkleikastig. Hár-hitun (600-750 gráður) dregur verulega úr hörku en bætir hörku til muna, notað fyrir flokka sem krefjast jafnvægis styrks og seigleika eins og API 5L X65/X70. Sambland af slökkvi og hitun (Q&T) er staðlað ferli fyrir hástyrktar pípur, sem gefur verulega betri vélrænni eiginleika en hægt er að ná með því að staðla eingöngu.

Hreinsun

Full glæðing felur í sér upphitun í austenitization svið, hægur kæling í ofninum til að framleiða grófa perlítbyggingu og kælingu niður í stofuhita. Full glæðing framleiðir lægsta styrkleika og hæsta sveigjanleika ástand. Það er sjaldan notað fyrir venjulega pípuframleiðslu en má nota fyrir alvarlegar mótunaraðgerðir eða til að draga úr álagi á flóknum tilbúnum íhlutum. Álagsglæðing (einnig kallað ferliglæðing) er framkvæmd við 550-650 gráður fyrir kolefnisstál, undir umbreytingarhitastigi, til að létta álagsleifar frá köldu teikningu eða kaldmyndun án þess að hafa veruleg áhrif á vélræna eiginleika. Kúlueyðandi glæðing (heldur lengi rétt fyrir neðan Ac1) umbreytir karbíðflögum í kúlulaga agnir, sem eykur vinnsluhæfni pípa sem krefst mikillar vinnslu. Glæðing er einnig notuð fyrir nákvæmnispípur (kalddráttar) eftir kalddráttaraðgerðina til að endurheimta sveigjanleika og létta vinnuherðingu - sjá okkarNákvæmni vs Standard Pipe Guide.

Samanburðartafla fyrir hitameðferð

Hitameðferð eftir efni

Kolefnisstálpípa (A106 Gr.B) er venjulega afhent í eðlilegu ástandi fyrir stærðir sem krefjast hitameðhöndlunar, eða í -valsuðu ástandi fyrir smærri þunnt-veggstærðir. API 5L línupípa má fá í eðlilegu, eðlilegu valsuðu eða Q&T ástandi, allt eftir gráðu og veggþykkt. Hærri einkunnir (X60 og hærri) krefjast venjulega Q&T eða hitatæknistýrða vinnslu (TMCP). Stálpípa (A335 P11, P22, P91) er alltaf til staðar í eðlilegu og milduðu ástandi. P91 krefst nákvæmrar stjórnunar á eðlilegu hitastigi (1040-1080 gráður) og temprun (730-780 gráður) til að þróa fínstilltu hertu martensít uppbyggingu með fínu vanadíum-níóbíum karbónítríði botnfalli sem veitir einstaka skriðstyrk þess. Ryðfrítt stálrör (304/316) krefst lausnarglæðingar við 1010-1120 gráður og fylgt eftir með hraðri kælingu (vatnsslökkva eða hröð loftkæling) til að koma í veg fyrir krómkarbíðútfellingu sem myndi draga úr tæringarþol.

Hitameðferðarbúnaður og eftirlit

Tvær aðalgerðir ofna eru notaðar til hitameðhöndlunar á rörum: ofna með samfelldum valseldum (fyrir mikið-magn framleiðslu af stöðluðum stærðum) og ofna fyrir hópbíla-botn (fyrir stóra-þvermál, þykka-vegg eða sérstaka málmblöndur. Einsleitni hitastigs er mikilvæg: ofninn verður að halda hitastigi innan ±10 gráður frá settpunkti á öllu vinnusvæðinu. Nútímaofnar nota mörg hitaeiningar tengd sjálfvirkum stjórnkerfum sem skrá tíma-hitaferla fyrir hverja hitameðferðarlotu. Þessar skrár veita rekjanleika til að sýna fram á að hver pípa eða lota hafi fengið tilgreinda hitameðferð. Eftir hitameðhöndlun gæti þurft að rétta rör til að leiðrétta bjögun. Þetta er venjulega gert í 7-rúllu eða 9 rúlla krossrúllusléttu, fylgt eftir með hörkuprófun til að sannreyna að hitameðferðin hafi skilað árangri.

Hitameðferðargalla

Óviðeigandi hitameðferð getur leitt til galla. Ofhitnun eða bruni á sér stað þegar hitastig fer yfir ráðlagt hámark, sem veldur því að korn grófst og byrjandi bráðnun við kornmörk. Afkolun er tap á kolefni úr yfirborðslaginu og myndar mjúkt, lítið-kolefnislag sem dregur úr þreytustyrk. Slökkvandi sprungur stafa af of hraðri kælingu eða rúmfræðilegum álagsstyrk, algengast í þykkum -vegg eða flóknum -hluta rör. Ójafnvægi í hörku getur stafað af ójafnri ofnhita, ó-jafnri kælingu eða breytingum á efnasamsetningu í hitanum. Þessa galla er hægt að greina með hörkuprófun, málmgreiningu og yfirborðs NDT aðferðum.

Hitameðferðargeta okkar

ManufacturerPipe rekur nútíma hitameðhöndlunaraðstöðu sem getur staðlað, Q&T og álagslosandi fyrir rör frá 1/2" til 48" þvermál. Ofnarnir okkar eru með nákvæma hitastýringu með fullri-hitaskráningu fyrir fullkominn rekjanleika. Við getum framkvæmt allar staðlaðar hitameðhöndlunarlotur fyrir kolefnisstál, stálblendi og ryðfrítt stálrör samkvæmt ASTM, API og EN kröfum.

Þarftu hitameðferðarþjónustu?

Hafðu samband við teymið okkar fyrir val á hitameðhöndlunarferlum og samkeppnishæf verð á eðlilegri, Q&T og glæðingarþjónustu.

Vöruflokkar

• Ryðfrítt stálrör
• Kolefnisstálrör
• Álblendi stálrör
• Galvaniseruðu rör