Super Duplex 2507 tvirtinimo elementų pasirinkimas: varžtų medžiagos, suderinamos su S32750 flanšais

A super duplex S32750 flanšasyra patikimas tik tiek, kiek jį laiko kartu -, o varžtai yra būtent ta vieta, kur daugelis kitaip gerai-apibrėžtų dvipusių vamzdynų sistemų sukelia pirmąsias korozijos problemas. Varžtai yra maži, įtempti-sriegiu, todėl juos lengva nurodyti, kaip vėliau, kruopščiai parinkus flanšo medžiagą.

Šiame vadove paaiškinama, kurios varžtų medžiagos iš tikrųjų yra suderinamos su S32750 flanšais, kodėl galvaninis ir korozijai{1}}atsparumo atitikimas yra toks pat svarbus tvirtinimo detalėms, kaip ir pačiam flanšui, ir kaip nurodyti varžtus, kurie netaptų silpnąja grandimi kitaip aukščiausios kokybės vamzdynų sistemoje.

Kodėl varžtų medžiagos pasirinkimas yra toks pat svarbus kaip S32750 sistemų flanšo medžiaga?

Varžtų medžiaga yra tokia pat svarbi kaip flanšo medžiaga, nes varžtai yra mažesni, -įtempti komponentai, kurių skerspjūvio plotas yra daug mažesnis prieš gedimą, todėl korozijos-neatitinkantis varžtas gali sugesti gerokai anksčiau, nei pats flanšas reikšmingai pablogėja, - paversdamas kruopščiai nurodytą super dvipusę sistemą į vieną su silpnu, paslėptu tašku.

Flanšas turi daug birių medžiagų ir palyginti didelį, lygų paviršiaus plotą, palyginti su jo keliamomis apkrovomis, todėl jam suteikiama reali korozijos riba, kol problema tampa struktūriškai reikšminga. Priešingai, varžtas visą tempimo apkrovą neša per santykinai mažą skerspjūvį, kuris dar labiau sumažinamas ties sriegio šaknimi, kur susikaupia įtempiai -, o tai reiškia, kad net nedidelė lokalizuota korozija arba įdubimas sriegio šaknyje gali reikšmingai sumažinti varžto apkrovą-, gerokai anksčiau nei panaši korozija susidurtų su flanšo korpusu.

Būtent dėl ​​šios priežasties didelio našumo flanšo medžiagų, pvz., S32750, varžtų specifikacijos nusipelno tokio paties apgalvoto inžinerinio dėmesio kaip ir pati flanšo medžiaga, o ne standartinė varžtų klasė vien dėl to, kad ji suderinama su flanšo slėgio verte popieriuje.

Kokios varžtų medžiagos dažniausiai nurodomos S32750 super dvipusiams flanšams?

Nikelio -lydinys 625 yra dažniausiai nurodyta aukščiausios kokybės S32750 flanšinių jungčių varžtų medžiaga, su atitinkančiais super dvipusiais varžtais ir pagal amžių{3}}kietinamą austenitinę rūšį, pvz., A286, atsižvelgiant į konkrečius eksploatavimo ir stiprumo reikalavimus, o standartiniai 316 tipo austenitiniai varžtai paprastai nėra tinkami chloridams.

Įprastų varžtų medžiagų variantų palyginimas ir jų sujungimas su S32750 flanšu:

1 lentelė. Įprastos S32750 super dvipusių flanšinių jungčių varžtų medžiagų parinktys. Tikrasis varžtų pasirinkimas visada turi būti patvirtintas pagal taikomą vamzdyno specifikaciją, ASME B16.5/B16.47 varžtų reikalavimus ir bet kokius projekto -konkrečius korozijos ar rūgščių{6} priežiūros kriterijus, o ne vien tik bendrąsias nuorodas.

Kodėl „Alloy 625“ yra tinkamiausias „Super Duplex“ flanšų tvirtinimo pasirinkimas?

625 lydinys yra tinkamas S32750 flanšų varžtams, nes jame yra daug nikelio, chromo ir molibdeno, todėl jis yra atsparus chlorido taškinėms ir plyšinėms korozijai, panašus į arba viršija pačią flanšo medžiagą, o taip pat yra geresnis atsparumas vandeniliniam trapumui, nei kelios alternatyvios didelės -stiprios medžiagos, ypač stipriai apsaugotoje aplinkoje.

Dėl „Alloy 625“ atsparumo korozijai profilio jis yra natūralus super dvipusių flanšų poravimas: 625 lydinio varžtai paprastai atitinka arba viršija paties flanšo atsparumą įdubimo ir plyšių korozijos mechanizmams, kurie yra labiausiai svarbūs chloro ir jūros eksploatacijose.{3}}

Be neapdoroto atsparumo korozijai, Alloy 625 turi nusistovėjusius pramonės rekordus sudėtingų varžtų taikymų srityje ir yra prieinamas įvairiomis termiškai{1}}apdorotomis stiprumo sąlygomis, atitinkančiomis skirtingus slėgio ir apkrovos reikalavimus, todėl inžinieriai gali lanksčiai suderinti varžtų stiprumą su konkrečiu flanšo įvertinimu, neprarandant korozijos savybių. Dėl šio atsparumo korozijai, tvirtumo lankstumo ir dokumentuoto lauko veikimo derinio „Alloy 625“ tapo kažkuo artimu numatytuoju aukščiausios kokybės „super duplex“ ir kitų didelio -lydinio flanšinių jungčių pasirinkimu jūrinėse ir jūrinėse vamzdynų sistemose.

Kas yra galvaninis suderinamumas ir kodėl tai svarbu dvipusio flanšo varžtams?

Galvaninis suderinamumas reiškia, kad du skirtingi metalai yra panašūs savo elektrocheminiu lygiu, kai jie yra sujungti į elektrolitą, pvz., jūros vandenį arba drėgną chloridą{0}}nešantį orą, ir tai svarbu dvipusio flanšo varžtams, nes dėl prastai suderintos poros mažiau kilnus komponentas - dažnai tampa varžtu, o geriau, jei jo dydis yra mažesnis.

Įprastų varžtų{0}}ir-jungių porų ir jų galvaninių padarinių santrauka:

2 lentelė. Tipiškas galvaninio suderinamumo palyginimas su įprastomis varžtų medžiagomis, suporuotomis su S32750 super dvipusiu flanšu.

Pagrindinis principas yra paprastas: kai du skirtingi metalai yra elektra sujungti laidžioje, drėgnoje arba panardintoje aplinkoje, mažiau taurusis (labiau anodinis) metalas linkęs pirmiausia korozuoti, apsaugodamas tauresnį metalą savo sąskaita.

Kadangi varžtas dėl mažesnio skerspjūvio-ir sriegio-šaknies įtempių koncentracijos yra labiau pažeidžiamas bet kokiam korozijos kiekiui nei masinis flanšas, korozijai{2}}atsparios, kilnios flanšo medžiagos, tokios kaip S32750, sujungimas su mažiau tauria varžto medžiaga efektyviai nukreipia galvaninę ataką, kuri gali prarasti mažiausiai vieną komponentą. Pasirinktas 625 lydinys ir atitinkami super dvipusiai varžtai.

Ar standartiniai 316 nerūdijančio plieno varžtai turėtų būti naudojami ant S32750 flanšų?

Standartiniai 316-tipo nerūdijančio plieno varžtai paprastai nerekomenduojami S32750 flanšinėms jungtims, kai naudojamas agresyvus chloridas arba atviroje jūroje, nes dėl žymiai mažesnio 316 PREN atsparumo korozijai neatitikimas ir galvaniškai nepalanki pora, palyginti su super dvipusio flanšo.

316 nerūdijančio plieno PREN, paprastai maždaug nuo 24 iki 26, yra gerokai žemiau S32750 PREN, kuris yra maždaug 40–43, o tai reiškia, kad 316 varžtai atspindėtų ir atsparumo korozijai -silpną vietą, ir mažiau kilnią, galvaniškai nepalankioje padėtyje esančią jungties sudedamąją dalį {{8 Atliekant tikrai švelnią, mažai{10}}chlorido turinčią, gerai{11}}kontroliuojamą patalpų paslaugą, šis neatitikimas gali niekada netapti praktiškai reikšmingas, o standartinis varžtų tvirtinimas kartais vis dar nurodomas tokiomis ribotomis aplinkybėmis dėl išlaidų priežasčių.

Tačiau atviroje jūroje, jūroje arba proceso chlorido paslaugoms, kur paprastai pirmiausia nurodomas S32750, standartinis 316 varžtai pažeidžia didžiąją dalį atsparumo korozijai pagrindo, dėl kurio buvo pasirinkta itin dvipusio flanšo medžiaga, o aukščiausios kokybės varžtais (625 lydinys, atitinkantis kvalifikuotą dvipusį aukštą ar kitą variantą) inžinerinis pasirinkimas.

Kaip „Sour Service“ (H2S) veikia „Super Duplex“ flanšų varžtų medžiagos pasirinkimą?

Rūgštūs produktai, kurių sudėtyje yra vandenilio sulfido, nustato varžtų medžiagų kietumo ir kai kuriais atvejais stiprumo ribas pagal tokius standartus kaip NACE MR0175/ISO 15156, o tai reiškia, kad rūgščių S32750 sistemų varžtų pasirinkimas turi būti konkrečiai kvalifikuotas pagal šias ribas, o ne priimtinas remiantis vien bendruoju atsparumu korozijai.

Vandenilio sulfido aplinkoje kyla sulfido įtempių įtrūkimų ir vandenilio trapumo pavojus – mechanizmai, kurie tampa labiau tikėtini didėjant medžiagos stiprumui ir kietumui; kaip tik todėl kai kuriems nikelio lydiniams, paprastai naudojamiems didelio{0}}tvirtumo varžtams, įskaitant kai kurias senumo-grūdinimo klases, reikalingos specifinės terminio apdorojimo sąlygos ir kietumo patikrinimas, kad būtų galima -paslaugiai kvalifikuoti.

Pavyzdžiui, lydinys K-500 turi dokumentuotą su vandeniliu-susijusių krekingo gedimų kai kuriose atviroje jūroje esančiose ir katodiškai apsaugotose paslaugose istoriją, todėl daugelis operatorių tai nurodė atsargiai arba vengia kritinių varžtų taikymų, o alternatyvas su nuoseklesniu{6}}paslaugų įrašu2, pvz., tinkamomis sąlygomis5. Atliekant bet kokį S32750 flanšų varžtų taikymą, kai reikia atlikti sudėtingas paslaugas, konkrečios varžtų medžiagos, terminio apdorojimo būklės ir kietumo lygio patvirtinimas, atitinkantis taikomą „sour-service“ standartą, yra privalomas žingsnis, o ne pasirenkamas tobulinimas.

Ar pats 2507 gali būti naudojamas kaip varžtų medžiaga?

Taip, itin dvipusio strypo medžiaga (UNS S32750/S32760) gali būti naudojama kaip varžtų medžiaga ir užtikrina tiesioginį flanšo atsparumą korozijai, tačiau reikia atidžiai stebėti gamybą (sriegio valcavimą ir pjovimą), stiprumo laipsnio pasirinkimą ir su vandeniliu susijusius aspektus atliekant katodiškai apsaugotą arba rūgščią paslaugą.

Atitinkamos super dvipusės medžiagos naudojimas flanšams ir varžtams yra akivaizdus: nėra atsparumo korozijai{0}}neatitikimo ir galvaninio suderinamumo klausimo, kurį reikia išspręsti, nes abiejų komponentų lydinio cheminė sudėtis iš esmės ta pati.

Praktikoje tam tikroms reikmėms tai yra geriausias pasirinkimas turi įtakos kelioms aplinkybėms: dėl didelio dvipusio strypo medžiagos stiprumo ir darbinio -kietėjimo (daugiau aprašyta kituose dvipusio apdirbimo techniniuose vadovuose) sriegių gamyba gali būti sudėtingesnė nei nikelio -lydinio ar standartinio nerūdijančio plieno varžtų ir dvipusių medžiagų, pvz., kelių kitų aukšto atsparumo hidroizoliacijos įvertinimo{2} jautrumas katodiniu būdu apsaugotoje povandeninėje ar rūgštinėje tarnyboje. Daugeliui atviroje jūroje vykdomų projektų šie praktiniai sumetimai yra dalis to, kodėl lydinys 625 tapo bent jau toks pat paplitęs, kaip ir suderinimas dvipusis varžtas, nors suderinus medžiagą galima konceptualiai lengvai nustatyti atsparumą korozijai{5}}.

Kaip inžinieriai turėtų nurodyti S32750 flanšinių jungčių varžtus?

Inžinieriai turėtų nurodyti S32750 flanšo varžtus, atsižvelgdami į faktinę eksploatavimo aplinką - chlorido poveikį, rūgščią eksploatavimo būseną, katodinės apsaugos buvimą ir reikiamą stiprumo klasę -, o ne standartinį varžtų lentelės įrašą, o konkrečią medžiagą, būklę ir taikomą kvalifikacinį standartą turėtų aiškiai dokumentuoti vamzdyno specifikacijoje.

Praktinis specifikacijų kontrolinis sąrašas:

1. Apibūdinkite tikrąją paslaugų aplinką- chlorido poveikio sunkumas, rūgštus (H2S) būsena ir tai, ar sistema yra katodiškai apsaugota - kaip pagrindinė įvestis renkantis varžtų medžiagą, o ne tik flanšo slėgio{3}}temperatūros įvertinimas.

2. Pagal nutylėjimą taikomas 625 lydinys arba kita kvalifikuota didelio -lydinio varžtų medžiagaatviroje jūroje, jūroje arba agresyviam chlorido naudojimui, o ne standartinėms austenitinėms varžtų klasėms, skirtoms švelnesnėms aplinkoms.

3. Aiškiai patvirtinkite, kad -paslauga yra kvalifikuotapagal NACE MR0175/ISO 15156, kur taikomas H2S poveikis, įskaitant specifines terminio apdorojimo sąlygas ir pasirinktos varžtų medžiagos kietumo ribas.

4. Patikrinkite galvaninį suderinamumątarp pasirinktų varžtų ir flanšų medžiagų, reikšmingą neatitikimą traktuojant kaip dizaino vėliavėlę, o ne priimtiną supaprastinimą.

5. Dokumento stiprumo klasės ir sukimo momento reikalavimaiaiškiai pagal taikomą kodą (pvz., ASME B16.5 arba B16.47) konkrečiai varžtų medžiagai ir pasirinktai būklei, nes skirtingos to paties vardinio lydinio termiškai apdorotos sąlygos gali turėti reikšmingų skirtingų stiprumo įvertinimų.

Dažnai užduodami klausimai

Ar veržlėms ir poveržlėms taikomos tos pačios medžiagos kaip ir varžtams?

Taip - veržlės, visų pirma, turėtų atitikti arba būti suderinamos su varžto medžiaga dėl tų pačių korozijos ir galvaninių priežasčių, aptartų šiame vadove, o poveržlės, jei naudojamos, taip pat turėtų būti parenkamos atsižvelgiant į aplinką ir suderinamumą, o ne kaip nereikšmingas priedas.

Ar naudojant lydinio 625 varžtus nebereikia jungties korozijos?

Nepasirinkus gerai-atitinkančios, korozijai-atsparios varžtų medžiagos, rizika sumažinama, bet nepaneigiama standartinės projektavimo praktikos, įskaitant atitinkamą sukimo momento specifikaciją, tarpiklių parinkimą ir periodinį patikrinimą, ypač svarbių ar su sauga{3}}susijusių flanšinių jungčių, vertės.

Ar vietoj tinkamos varžtų medžiagos galima naudoti izoliacines tarpines ar įvores?

Izoliaciniai rinkiniai (izoliaciniai tarpikliai, įvorės ir poveržlės) gali išspręsti galvaninę jungtį, nutraukdami skirtingų metalų elektros tęstinumą, ir šis metodas kartais naudojamas dėl konkrečių inžinerinių priežasčių, tačiau jame neatsižvelgiama į pačios varžtų medžiagos atsparumą korozijai procesui ar aplinkos aplinkai, o tai yra atskiras nuo galvaninio sujungimo aspektas.

Ar lydinio 625 varžtai yra žymiai brangesni nei standartiniai nerūdijančio plieno varžtai?

Taip, paprastai - lydinys 625 yra daug nikelio ir molibdeno, todėl jis žymiai brangesnis nei standartiniai austenitiniai varžtų tipai, o tai atitinka lydinio kainos principus, aptartus kituose techniniuose nikelio lydinio kainodaros vadovuose; ši išlaidų priemoka yra pagrįstas veiksnys, kurį reikia pasverti, tačiau paprastai jis yra mažas, palyginti su neplanuoto varžtų gedimo išlaidomis atliekant kritinę jūroje ar aukšto slėgio paslaugą.

Ar viršutinės pusės ir povandeninių S32750 flanšinių jungčių varžtų medžiaga turėtų būti nurodyta kitaip?

Dažnai taip - povandeninės ir katodiškai apsaugotos jungtys sukelia vandenilio trapumą dėl katodinės apsaugos srovės, kuri yra mažiau svarbi viršutinei jungčiai, todėl varžtų medžiaga ir sąlygos turėtų būti pasirenkamos atsižvelgiant į konkrečią aptarnavimo vietą ir apsaugos schemą, o ne pagal numatytuosius nustatymus taikant identiškas specifikacijas viršutinėje ir povandeninėse sistemose.