X65/X70 LSAW Pipe Welding တွင် HAZ ပျော့ပြောင်းခြင်း။

High-strength low-alloy (HSLA) line pipe ၏ သတ္တုဗေဒတွင်၊  Thermo-Mechanical Control Process (TMCP) steels များသည် သီးခြား ဝိရောဓိကို တင်ပြသည်။ ၎င်းတို့သည် မြင့်မားသောခွန်အား (X65, X70) ကို ပေါ့ပါးသောဓာတုဗေဒနှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော weldability ဖြင့်ခွင့်ပြုထားသော်လည်း ၎င်းတို့သည် သာမိုဒိုင်နမစ်ဖြင့် မတည်မငြိမ်ဖြစ်နေသည်။ ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်သည် သံမဏိအတွင်းသို့ ခွန်အားကို အေးခဲစေသည်။ ဂဟေဆော်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည်၎င်းကိုထုတ်လွှတ်သည်။

LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding) ပိုက်နှင့် ပတ်သက်သော ဂဟေအင်ဂျင်နီယာများနှင့် သတ္တုဗေဒပညာရှင်များအတွက်၊ အပူဒဏ်ခံရသောဇုန် (HAZ) ရှိ 'Soft Zone' သည် လုပ်ထုံးလုပ်နည်း အရည်အချင်းစစ် ချို့ယွင်းမှု၏ မကြာခဏ အကြောင်းရင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ မာကျောပြီး ကွဲအက်သော သမားရိုးကျ သံမဏိများနှင့် မတူဘဲ TMCP သံမဏိများသည် ပျော့ပြောင်းပြီး အထွက်နှုန်းများသည်။ ဤဆောင်းပါးတွင် ဤပျော့ပြောင်းခြင်း၏ယန္တရား၊ အရေးကြီးသော အအေးခံချိန်သတ်မှတ်ချက်များနှင့် DNV-OS-F101 အောက်တွင် လိုက်လျောညီထွေရှိပုံကို လမ်းညွှန်ဖော်ပြထားပါသည်။

ပျော့ပြောင်းခြင်း၏ သတ္တုယန္တရား

အပူပေးသောအခါ TMCP သံမဏိသည် အဘယ်ကြောင့် ခွန်အားဆုံးရှုံးရသနည်း။

TMCP သံမဏိသည် လေးလံသော သတ္တုစပ်ခြင်းထက် ပြင်းထန်စွာ သတ္တုစပ်ခြင်းထက် ထိန်းချုပ်ထားသော လှိမ့်ခြင်းနှင့် အရှိန်မြှင့်အအေးပေးခြင်းဖြင့် ရရှိသော စပါးကို သန့်စင်ခြင်းနှင့် အရွေ့အပြောင်းသိပ်သည်းဆမှ ရရှိသော ၎င်း၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် သေးငယ်သော အစေ့ထုတ်ထားသော  acicular ferrite  သို့မဟုတ် bainite ၏ microstructure ကို ထုတ်လုပ်သည်။ ဤအခြေအနေသည် 'မျှခြေမရှိ' အခြေအနေဖြစ်သည်။

LSAW ဂဟေဆော်နေစဉ်အတွင်း၊ Intercritical HAZ (ICHAZ) နှင့် Fine-Grained HAZ (FGHAZ) တို့သည် $A_{c1}$ (ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 720°C) နှင့် $A_{c3}$ (ခန့်မှန်းခြေ 850°C) ကြားတွင် အပူပေးပါသည်။ ဤအပူသွင်းအားသည် ဓာတ်ကူပစ္စည်းတစ်ခုအနေဖြင့် လုပ်ဆောင်ပြီး metastable acicular ferrite ကို austenite အဖြစ်သို့ ပြန်ပြောင်းပေးသည်။ အအေးခံချိန်တွင်၊ မူလကြိတ်အအေးခံခြင်း (SAW တွင် အာမခံလုနီးပါးရှိသည့်) နှုန်းထက်နှေးပါက austenite သည် အပူချိန်ထိန်းညှိမှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားသော်လည်း စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအရ အားနည်းသော၊  polygonal ferrite  နှင့် granular bainite တို့ဖြစ်သည်။

$t_{8/5}$ Cooling Time Trap

အအေးခံချိန်သည် Soft Zone ၏ပြင်းထန်မှုကို မည်သို့သတ်မှတ်သနည်း။

ပျော့ပြောင်းမှုအတိုင်းအတာသည် $t_{8/5}$ ဟုရည်ညွှန်းပြီး 800°C မှ 500°C အအေးခံချိန်နှင့် တိုက်ရိုက်အချိုးကျပါသည်။

• ပစ်မှတ်ဝင်းဒိုး-  X65/X70 အတွက်၊ အကောင်းဆုံးဂုဏ်သတ္တိများသည် များသောအားဖြင့် $t_{8/5}$ 8 နှင့် 20 စက္ကန့်ကြား လိုအပ်ပါသည်။

• LSAW Reality-  LSAW သည် မြင့်မားသော ဖြစ်ထွန်းမှု လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အပူသွင်းအားများသည် 2.5 မှ 4.5 kJ/mm မှ များသည်။ လေးလံသောနံရံပိုက် (>25 မီလီမီတာ) တွင် 3.5 kJ/mm အပူသွင်းသွင်းမှုတစ်ခုသည် $t_{8/5}$ စက္ကန့် 30 ကျော်လွန်နိုင်သည်။

• အကျိုးဆက်-  $t_{8/5} > 25s$ တွင်၊ blocky proeutectoid ferrite သည် microstructure ကို လွှမ်းမိုးထားသည်။ ဤအဆင့်သည် အခြေခံသတ္တု၏ dislocation သိပ်သည်းဆမရှိသောကြောင့် မာကျောမှု 30-60 HV10 ကျဆင်းသွားစေသည်။

X65/X70 LSAW Pipe Welding တွင် HAZ ပျော့သွားခြင်း နှင့် ပတ်သက်သော နယ်ပယ်စုံမေးခွန်းများ

DNV-OS-F101 သည် cross-weld tensile လျှော့ချခြင်းကို အဘယ်ကြောင့် တင်းကျပ်သနည်း။

DNV-OS-F101 (နှင့် ISO 3183) သည် အပျော့စားဇုန်ရှိကြောင်း အသိအမှတ်ပြုသော်လည်း ၎င်း၏သက်ရောက်မှုကို ကန့်သတ်ထားသည်။ ကုဒ်သည် ပုံမှန်အားဖြင့် ၎င်းသည် နှင့် ကိုက်ညီပါက အမှန်တကယ် အခြေခံသတ္တုအား ထက်နိမ့်စေရန် ခွင့်ပြုထားသည်  SMTS (သတ်မှတ်ထားသော အနည်းဆုံး Tensile Strength) ။ အချို့သော နောက်ဆက်တွဲများသည် Strain Based Design (SBD) ကို အသုံးမပြုပါက SMTS ၏ 95% တွင် တန်ဖိုးများကို ခွင့်ပြုပါသည်။ စိုးရိမ်စရာမှာ ကျယ်ပြန့်ပြီး ပြင်းထန်သော ပျော့ပျောင်းသောဇုန်သည် strain concentrator အဖြစ် လုပ်ဆောင်ပြီး အရိုးကျိုးလမ်းကြောင်းသွေဖည်သွားကာ ပလပ်စတစ်ပြိုကျနိုင်မှု လျော့ကျသွားခြင်းပင်ဖြစ်သည်။

လွန်ကဲသော ဂဟေသတ္ထုသည် HAZ ပျော့ပြောင်းမှုအတွက် လျော်ကြေးပေးနိုင်ပါသလား။

ဟုတ်ကဲ့။ ဒါက အဓိက လျော့ပါးရေး ဗျူဟာပါ။ Weld Metal (WM) သည် Base Metal (BM) yield strength (Overmatch > 100 MPa) ၏ အထွက်နှုန်းအား သိသိသာသာကျော်လွန်ကြောင်း သေချာစေခြင်းဖြင့် ပိုမိုတောင့်တင်းသော weld metal သည် ကန့်သတ်သက်ရောက်မှုကို ဖန်တီးပေးပါသည်။ ဤ 'အကာအရံ' သည် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ တင်ဆောင်သည့် ဖြစ်ရပ်များအတွင်း ပလပ်စတစ်ပုံသဏ္ဍာန်ကို အောက်ခြေသတ္တုအဖြစ်သို့ တွန်းပို့သော ကျဉ်းမြောင်းသော ပျော့ပျောင်းသော HAZ အတွင်း strain localization ကို တားဆီးပေးပါသည်။

ပိုက်နံရံအထူသည် soft zone width ကို သက်ရောက်မှုရှိပါသလား။

သွယ်ဝိုက်၍လည်း ဟုတ်ပါသည်။ ပိုထူသော နံရံပိုက် (ဥပမာ၊ >30mm) သည် ပိုမိုထိရောက်သော အပူစုပ်ခွက်အဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်၊၊ $t_{8/5}$ (3D အပူစီးဆင်းမှု) ကို လျှော့ချနိုင်ချေရှိသည်။ သို့သော်၊ ထူထဲသောနံရံပိုက်တွင် LSAW ဂဟေဆက်ခြင်းသည် မကြာခဏ ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှုသေချာစေရန် အပူဓာတ်ထည့်သွင်းထားသော ဝိုင်ယာကြိုးမျိုးစုံ SAW ကို လိုအပ်ပြီး အအေးခံခြင်းအကျိုးကို ဆန့်ကျင်ပေးသည်။ အမြစ်ရှိ ထူထပ်သော နံရံဂဟေဆက်များ ၏ ပူပြင်းသော အပူသံသရာများသည် အကျယ်ဆုံး အပျော့စားဇုန်များကို ထုတ်ပေးလေ့ရှိသည်။

X65/X70 LSAW Pipe Welding တွင် HAZ ပျော့ပြောင်းခြင်းအတွက် အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ ဖြေရှင်းချက်

HAZ ပျော့ပျောင်းမှုကို လျော့ပါးစေရန် တိကျသော ပစ္စည်းရွေးချယ်မှုနှင့် ထိန်းချုပ်ထားသော ဂဟေဆက်ခြင်း ဘောင်များ ပေါင်းစပ်မှု လိုအပ်သည်။ ပိုက်ကိုဝယ်ယူသောအခါတွင် ferrite ဖွဲ့စည်းမှုကို နှေးကွေးသောအအေးနှုန်းဖြင့် တွန်းလှန်ရန် ဓာတုဖွဲ့စည်းမှု (Mn၊ Mo, သို့မဟုတ် Ni ပေါင်းထည့်မှုများမှတစ်ဆင့်) လုံလောက်သော မာကျောမှုရှိကြောင်း သေချာစေရန် အရေးကြီးပါသည်။

ထို့အပြင် မှန်ကန်သော ပိုက်ထုတ်လုပ်ရေးနည်းလမ်းကို ရွေးချယ်ခြင်းသည် ကာကွယ်ရေး၏ ပထမတန်းဖြစ်သည်။ ကြီးမားသောအချင်း ဖိအားမြင့်လိုင်းများအတွက်၊ တင်းကျပ်သော TMCP ပရိုတိုကောများဖြင့် ထုတ်လုပ်ထားသော LSAW သည် ပျော့ပျောင်းသောဇုန်အကျယ်ကို လျှော့ချနေစဉ် ခိုင်ခံ့မှုကို ထိန်းသိမ်းရန် လိုအပ်သည်။

အကြံပြုထားသော ထုတ်ကုန်ပေါင်းစပ်ခြင်း-

• ကြီးမားသော အချင်းအတွက် ဖိအားမြင့် ဂီယာအတွက်-  မြင့်မားသောအဆင့်ကို အသုံးပြုပါ။ Welded Line Pipe (LSAW) သည်  ကမ်းလွန်ပင်လယ်ပြင်နှင့် အချဉ်ဝန်ဆောင်မှုဆိုင်ရာ အသုံးချမှုများအတွက် သီးခြားဓာတုဗေဒဖြင့် အင်ဂျင်နီယာချုပ်ထားသည်။

• High-Pressure Flowlines (Smaller Diameter):  စဉ်းစားပါ။ ချောမွေ့မှုမရှိသော Line Pipe ။ Quench & Temper (Q&T) လုပ်ငန်းစဉ်သည် TMCP ကဲ့သို့ တူညီသောပျော့ပြောင်းသည့် ယန္တရားများအတွက် ပိုမိုတူညီသော အသေးစားဖွဲ့စည်းပုံအား ထောက်ပံ့ပေးသည့်

FAQ- TMCP ပျော့ပြောင်းခြင်းဆိုင်ရာ လူမျိုးစုအသိပညာ

X65 HAZ တွင် အများဆုံးလက်ခံနိုင်သော မာကျောမှုကျဆင်းမှုသည် အဘယ်နည်း။

DNV-OS-F101 ကဲ့သို့သော ကုဒ်များသည် ငြင်းပယ်ရန်အတွက် တင်းကျပ်သော 'အနည်းဆုံး မာကျောမှု' ကို မသတ်မှတ်ထားသော်လည်း အခြေခံသတ္တု ပျမ်းမျှအောက် 40-50 HV10 ထက်ပိုသော ကျဆင်းမှုသည် သိသာထင်ရှားသော သတိပေးလက္ခဏာဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် strain localization လုပ်နိုင်သော microstructure ကိုညွှန်ပြသည်။ အော်ပရေတာအများစုသည် X65 အဆင့်အတွက် HAZ မာကျောမှုကို 180-190 HV10 အထက်တွင်ထားရှိရန် ရည်ရွယ်သည်။

LSAW အတွက် $t_{8/5}$ အအေးခံချိန်ကို သင်ဘယ်လိုတွက်မလဲ။

အထူပြားများ (3D အပူစီးဆင်းမှု) အတွက် လက်မ၏ အကွက်စည်းမျဉ်းသည် $t_{8/5} approx (6700 imes E) - 5$ ဖြစ်ပြီး E သည် kJ/mm တွင် အပူထည့်သွင်းပါသည်။ သို့သော်၊ တိကျသေချာစေရန်အတွက် တိကျသေချာသော ဂဏန်းပုံစံပုံစံ သို့မဟုတ် တိုက်ရိုက် thermocouple တိုင်းတာခြင်း (PQR) သည် ဤတန်ဖိုးကို သိသိသာသာ လွဲသွားစေသောကြောင့် တိကျမှုအတွက် လိုအပ်ပါသည်။

အမြစ်သည် အဘယ်ကြောင့် အပျော့ဆုံးဖြစ်သနည်း။

root pass (နှင့်ကပ်လျက် HAZ) သည် နောက်ဆက်တွဲ ဖြည့်စွက်မှုများမှ ပြန်လည်အပူပေးသည့် သံသရာများစွာကို သက်ရောက်စေသည်။ ဤအပူစက်ဝန်းများသည် ပျော့ပျောင်းသောဖွဲ့စည်းပုံအား ဒေါသဖြစ်စေနိုင်သည် သို့မဟုတ် ၎င်းကို အပြန်အလှန်အကွာအဝေးအတွင်း ထပ်ခါတလဲလဲ လည်ပတ်စေကာ စပါးစေ့များ ကြမ်းလာပြီး မာကျောမှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။

ဂဟေဆော်ပြီးနောက် ပိုက်ကို ပျော့ပျောင်းသောဇုန်ကို ပြုပြင်နိုင်ပါသလား။

အပြည့်အဝပုံမှန်လုပ်ဆောင်ခြင်း ($A_{c3}$ နှင့် လေအေးပေးစက်) သည် ပျော့ပျောင်းသောဇုန်ကို ဖယ်ရှားပေးမည်ဖြစ်ပြီး ပုံမှန်အားဖြင့် TMCP အခြေခံသတ္တု၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ဖျက်ဆီးပစ်မည်ဖြစ်သည်။ TMCP သည် လှိမ့်လေ့ကျင့်ခြင်းဖြင့် X65/X70 ခွန်အားကို ရရှိသည်။ သံမဏိတွင် လေးလံသောသတ္တုစပ်မပါလျှင် (TMCP ပုံမှန်မဟုတ်သော) အဆင့် B သို့မဟုတ် X42 အဆင့်သို့ စပါး၏ဖွဲ့စည်းပုံကို ပြန်လည်သတ်မှတ်ပေးခြင်းဖြင့် ပုံမှန်ပြန်လည်သတ်မှတ်သည်။