API 5L Aneksi H: Ndarja e linjës qendrore dhe dështimet e testimit të HIC në tubin me mur të rëndë

Për inxhinierët e lartë të tubacioneve dhe specialistët e materialeve, fleta e të dhënave shpesh tregon një histori mashtruese. Një raport i provës së mullirit (MTR) mund të tregojë një 'Kalim' për plasaritjen e shkaktuar nga hidrogjeni (HIC) dhe plasaritjen e stresit sulfide (SSC), megjithatë tubi mund të pësojë ende një dështim katastrofik në terren. Kjo mospërputhje zakonisht rrjedh nga hendeku midis kushteve të idealizuara të testimit NACE TM0284 dhe realiteteve metalurgjike të prodhimit të tubave me mure të rënda.

Ky përmbledhje teknike trajton mënyrat jo të dukshme të dështimit në përputhjen e API 5L të Aneksit H, duke u fokusuar veçanërisht në ndarjen e linjës qendrore, kufizimet e testimit dhe vektorët e stresit të mbetur në tubin me saldim me hark të zhytur gjatësor (LSAW).

Metalurgjia e dështimit: Ndarja e vijës qendrore

Në prodhimin e tubave me mure të rënda, veçanërisht LSAW të prodhuar nga pllaka të derdhura të vazhdueshme, procesi i ngurtësimit drejton natyrshëm papastërtitë (Karbon, Mangan, Squfur, Fosfor) drejt qendrës termike të pllakës. Kjo rezulton në një fenomen të njohur si ndarje e linjës qendrore.

Pse Segregimi i linjës qendrore anashkalon inspektimin standard?

Analiza standarde kimike mbështetet në mesataret e shumicës. Një analizë e lugës ose një kontroll produkti i marrë nga sipërfaqja do të raportojë një përmbajtje nominale të Manganit (p.sh., 1.2%). Megjithatë, në brezin e ndarjes - i cili mund të jetë vetëm mikronë i trashë në trashësinë e saktë të mesit të pllakës - kimia lokale mund të rritet ndjeshëm (p.sh., Mn > 2.0%, P > 0.030%). Ky pasurim kimik ul temperaturën e transformimit të Ar3 në nivel lokal, duke krijuar breza të bainitit të fortë ose martensitit brenda një matrice ferrit/perliti.

Kufizimet negative: Çfarë NACE TM0284 NUK MUND T'ju thotë

Si zbulon harta e mikrofortësisë se çfarë mungon makrofortësia?

API 5L Shtojca H zakonisht kufizon fortësinë në 250 HV10. Megjithatë, një ngarkesë 10 kg Vickers krijon një dhëmbëzim të madh që mesatarizon fortësinë e matricës së butë dhe brezit të ndarjes së fortë. Për të gjetur pikat e vërteta të dështimit, inxhinierët duhet të përdorin kalimet e mikrofortësisë (HV0.5 ose HV1) përgjatë vijës së ndarjes. Është e zakonshme të gjesh mikro-përbërës që tejkalojnë 350 HV (të ndjeshme ndaj SSC) të groposura brenda një çeliku që gjoja ka kaluar kufirin 250 HV10.

Pyetje të zakonshme në terren rreth API 5L Shtojca H: Segregimi i linjës qendrore dhe dështimet e testimit të HIC në tubin me mur të rëndë

Pse shohim raporte të larta të ndjeshmërisë ndaj plasaritjes (CSR) pavarësisht nga raportet e ulëta të gjatësisë së plasaritjes (CLR)?

Ky çekuilibër specifik i raportit tregon për një defekt 'stacking' dhe jo për një problem të përhapjes gjatësore. Një CSR e lartë me CLR të ulët sugjeron që ndërsa çarjet individuale janë të shkurtra (duke treguar pastërti të arsyeshme të përfshirjes), ato janë grumbulluar dendur nëpër trashësi. Kjo është shenja dalluese e ndarjes së vijës qendrore, ku plasaritjet fillojnë në brezin e fortë dhe lidhen vertikalisht (në hapa) në vend që të përhapen horizontalisht.

Si ndikon procesi i formimit UOE kundër JCOE në pajtueshmërinë e Aneksit H?

Zgjerimi mekanik i tubit LSAW (afërsisht 1%) sjell strese të mbetura. UOE (U-ing, O-ing, Expansion) është më i shpejtë, por mund të lërë shpërndarje të pabarabartë të stresit nëse O-press nuk është i kalibruar në mënyrë të përsosur. JCOE (formimi progresiv) në përgjithësi lejon kontroll më të mirë të formës, por krijon zona të dallueshme të punës së ftohtë në vendet 'crimp'. Në tubacionet me mure të rënda, këto zona të punuara në të ftohtë rrisin densitetin e dislokimit, i cili vepron si një kurth hidrogjeni, duke rritur ndjeshmërinë ndaj SSC edhe nëse kimia është e përsosur.

Pse HAZ dështoi në testimin SSC pavarësisht se kaloi rezistencën Charpy V-Notch?

Fortësia mat thithjen e energjisë; Rezistenca SSC mat brishtësinë e hidrogjenit. Ato nuk lidhen drejtpërdrejt në zonën e prekur nga nxehtësia (HAZ). HAZ me kokrrizë të trashë të rinxehur në mënyrë interkritike (ICCGHAZ) shpesh përmban zona të forta të lokalizuara (LHZ) të formuara gjatë saldimit me shumë kalime. Këto zona janë shumë të vogla për të ndikuar në një test ndikimi Charpy, por janë mjaft të mëdha për të filluar një çarje stresi sulfide.

Zgjidhjet inxhinierike për API 5L Shtojca H: Segregimi i linjës qendrore dhe dështimet e testimit të HIC në tubin me mur të rëndë

Për të zbutur rrezikun e dështimeve të HIC dhe SSC në aplikacionet me mure të rënda, inxhinierët duhet të lëvizin përtej përcaktimit bazë 'në përputhje me Aneksin H' dhe të specifikojnë kontrolle rigoroze të prodhimit.

1. Specifikoni kampionimin e gjerësisë së qendrës:  Mandati që kuponët HIC të merren nga gjerësia qendrore e pllakës kryesore (që korrespondon me qendrën e pllakës) ku ndarja është më e rëndë, në vend të skajit të pllakës.

2. Shtrëngoni kriteret e pranimit:  Lëvizni përtej standardit CLR < 15%. Për shërbimin kritik të thartë, specifikoni  CLR < 5% dhe  CTR < 1% . Një CTR e ulët (Raporti i trashësisë së plasaritjes) është thelbësor për të parandaluar dështimin hap pas hapi.

3. Zgjidhni arkitekturën e duhur të tubit:

• Për diametrat nën 24', jepni përparësi  Seamless Line Pipe  për të eliminuar shtresën gjatësore të saldimit HAZ, edhe pse ndarja e biletave duhet ende të menaxhohet. Shikoni specifikimet e tubave të linjës pa ndërprerje.

• Për diametra të mëdhenj (>24') që kërkojnë LSAW, përdorni të cilësisë së lartë  tubacionin e linjës së salduar  me përcaktimin specifik 'Sour Service' dhe kërkoi verifikim makro-etch të pllakës. Shiko zgjidhjet e tubave të linjës së salduar.

Pyetjet e bëra më shpesh (FAQ)

Cili është ndryshimi kryesor midis API 5L Aneksit H dhe NACE MR0175?

NACE MR0175 (ISO 15156) është një standard i përgjithshëm i përzgjedhjes së materialeve për shërbimin e thartë, duke përcaktuar kufijtë mjedisorë dhe kualifikimin e materialit. API 5L Shtojca H është një specifikim prodhimi që funksionalizon ato kërkesa në mënyrë specifike për tubacionin e linjës, duke përcaktuar protokollet e sakta të testimit, frekuencën dhe kriteret e pranimit për HIC dhe SSC.

A mundet testimi me ultratinguj (UT) të zëvendësojë në mënyrë efektive testimin destruktiv HIC?

Jo. Ndërsa UT mund të zbulojë petëzimin ekzistues ose grupimet e mëdha të përfshirjes, ai nuk mund të zbulojë ndjeshmërinë mikroskopike të çelikut ndaj plasaritjes me hidrogjen. UT është një mjet i kontrollit të cilësisë për defektet që ekzistojnë tashmë; Testimi HIC është një mjet kualifikimi për mënyrën sesi çeliku do të sillet nën sulmin kimik.

A e eliminon ndarja e vijës qendrore trajtimi termik (Quench dhe Temper)?

Trajtimi termik ndikon në mikrostrukturën (shndërrimi i ferritit/perlitit në martensit të kalitur) por nuk mund të heqë ndarjen kimike të Fosforit dhe Manganit. Brezi kimik mbetet. Megjithatë, një proces i duhur Q&T mund të zvogëlojë diferencën e fortësisë midis brezit dhe matricës, duke përmirësuar kështu rezistencën HIC në krahasim me çelikun e përpunuar të mbështjellë ose të kontrolluar termo-mekanikisht (TMCP).

Pse përdoret tretësira A (pH i ulët) për testim nëse mjedisi në terren është pH 5.0?

Zgjidhja A (pH ~2,7) përfaqëson një skenar 'rasti më i keq' ose një test të përshpejtuar të jetës. Nëse një material kalon zgjidhjen A, ai siguron një diferencë të lartë sigurie për kushte më të buta në terren. Për aplikime më pak kritike, Shtojca H lejon testimin në tretësirën B (pH ~ 5,0), por kjo kufizon dritaren e kualifikuar të funksionimit të tubit.