Γιατί έχει σημασία

Το όξινο περιβάλλον — ρεύματα διεργασίας που περιέχουν υγρό H2S — εκθέτει τον ανθρακούχο και κραματωμένο χάλυβα σε θειική καταπόνηση ρωγμάτωσης (SSC). Το NACE MR0175 / ISO 15156 είναι ο παγκόσμιος κανόνας που περιορίζει τη χημεία, τη σκληρότητα, τη θερμική επεξεργασία και τη συγκόλληση, ώστε το υλικό να αντέχει στην SSC. Για τα εξαρτήματα σωληνώσεων και τις φλάντζες που προορίζονται για όξινο περιβάλλον, ο αγοραστής πρέπει να ελέγχει τη διαδικασία συγκόλλησης (WPS) και το αρχείο πιστοποίησης διαδικασίας (PQR) — όχι μόνο το βασικό υλικό. Αυτός ο οδηγός συγκόλλησης για όξινο περιβάλλον εξηγεί τους ελέγχους WPS / PQR, συμπεριλαμβανομένου του ορίου σκληρότητας 22 HRC και πώς να το επαληθεύσετε.

Ο καθορισμός ελέγχων συγκόλλησης για όξινο περιβάλλον — WPS, PQR, μέτρηση σκληρότητας, αναφορά NACE MR0175 — είναι αυτό που καθιστά μια παραγγελία εξαρτημάτων έτοιμη για H2S.

Βήμα-προς-βήμα έλεγχος WPS / PQR

1. Αναφέρετε το NACE MR0175 / ISO 15156 στην παραγγελία. Αναφέρετε το μέρος: -1 (γενικά), -2 (ανθρακούχοι και κραματωμένοι χάλυβες), -3 (ανθεκτικά στη διάβρωση κράματα). Προσθέστε το έτος της έκδοσης που αναφέρεται στην προδιαγραφή του έργου.

2. Όριο σκληρότητας. Όλες οι παραλλαγές MR0175 εφαρμόζουν μέγιστο 22 HRC στο βασικό μέταλλο ανθρακούχου και κραματωμένου χάλυβα. Οι συγκολλήσεις και η θερμικά επηρεασμένη ζώνη (HAZ) περιορίζονται από όρια Vickers που τεκμηριώνονται στους Πίνακες MR0175-2. Τυπικό μέγιστο 250 HV 10 για μέταλλο συγκόλλησης ανθρακούχου χάλυβα και HAZ.

3. Έρευνα σκληρότητας PQR. Η πιστοποίηση διαδικασίας σε ανθρακούχους χάλυβες που χρησιμοποιούν ελέγχους εκτός από θερμική ανακούφιση τάσεων πρέπει να περιλαμβάνει μια διαδρομή σκληρότητας κατά μήκος συγκόλλησης, HAZ και βασικού μετάλλου, που εκτελείται χρησιμοποιώντας HV 10, HV 5 ή HR15N σύμφωνα με τα διαγράμματα ελέγχου του προτύπου. Το PQR είναι άκυρο για όξινο περιβάλλον εάν λείπουν δεδομένα σκληρότητας.

4. PWHT (θερμική κατεργασία μετά τη συγκόλληση). Το PWHT είναι ο πιο αξιόπιστος τρόπος για να μειωθεί η σκληρότητα HAZ κάτω από 22 HRC σε ανθρακούχο χάλυβα. Τα ASME IX και B31.3 παρέχουν χρόνο-θερμοκρασία· για P-No.1 ανθρακούχο χάλυβα συνήθως 595–650 °C με παραμονή 1 ώρα/ίντσα. Το PQR καταγράφει την πραγματική θερμοκρασία.

5. Ουσιαστικές μεταβλητές WPS. Ο αγοραστής θα πρέπει να ελέγξει το WPS για: αριθμό P βασικού υλικού, ταξινόμηση υλικού πλήρωσης (π.χ., E7018-H4R για χαμηλή υδρογόνο), προθέρμανση (συνήθως 100–150 °C για ανθρακούχο χάλυβα), όριο θερμοκρασίας μεταξύ διελεύσεων (≤ 250 °C), εύρος θερμικής εισόδου και κύκλο PWHT.

6. Έλεγχος υλικού πλήρωσης. Μόνο αναλώσιμα χαμηλής υδρογόνου. Η πρόσληψη υδρογόνου ενέχει κίνδυνο ρωγμάτωσης που προκαλείται από υδρογόνο σε όξινο περιβάλλον.

7. Έλεγχος σκληρότητας παραγωγής. Κάθε συγκόλληση παραγωγής (ή δείγμα ανά θερμική επεξεργασία) χρειάζεται έλεγχο σκληρότητας, συνήθως διαδρομή Vickers HV 10 ή επιφανειακή UCI σύμφωνα με ASTM A1038 με μπλοκ βαθμονόμησης.

8. Δοκιμή κρούσης Charpy. Αν και δεν είναι αυστηρά απαίτηση SSC, το όξινο περιβάλλον συχνά συνδυάζεται με χαμηλή θερμοκρασία· προσδιορίστε τη θερμοκρασία δοκιμής Charpy V-notch και την ενέργεια στην παραγγελία.

Συνήθη λάθη αγοραστών

Ανάγνωση "22 HRC" στο PQR μόνο ως βασικό μέταλλο και αγνόηση του ορίου Vickers για HAZ.
Αποδοχή PQR που χρησιμοποιεί HRC για τον έλεγχο — το πρότυπο απαιτεί HV 10, HV 5 ή HR15N.
Επιτρέποντας συγκόλληση με υψηλή θερμική είσοδο (μεγάλη πλέξη) που παράγει χονδρόκοκκη HAZ πάνω από το όριο σκληρότητας.
Λήθη προσδιορισμού αναλωσίμων χαμηλής υδρογόνου και ελέγχων αποθήκευσης (φούρνος ράβδων > 120 °C).
Παράλειψη PWHT σε συγκόλληση ανθρακούχου χάλυβα με παχύ τοίχωμα και στη συνέχεια αποτυχία στον έλεγχο σκληρότητας HAZ.

Λίστα ελέγχου αγοραστή

[ ] Η παραγγελία αναφέρει NACE MR0175 / ISO 15156-1 και -2 με έτος έκδοσης
[ ] Αναφέρεται μέγιστο 22 HRC βασικού μετάλλου / 250 HV 10 συγκόλλησης + HAZ
[ ] Μέθοδος διαδρομής σκληρότητας PQR σύμφωνα με MR0175 (HV 10 / HV 5 / HR15N)
[ ] Αναφέρεται κύκλος PWHT όπου εφαρμόζεται
[ ] Προθέρμανση WPS, όρια θερμοκρασίας μεταξύ διελεύσεων και θερμικής εισόδου εντός ορίων
[ ] Αναφέρεται ταξινόμηση υλικού πλήρωσης χαμηλής υδρογόνου
[ ] Συμφωνημένο σχέδιο δειγματοληψίας σκληρότητας παραγωγής
[ ] Αναφέρεται θερμοκρασία + ενέργεια Charpy όταν απαιτείται

Δείγμα ρήτρας παραγγελίας

"Όλες οι συγκολλήσεις σε εξαρτήματα υπό πίεση πρέπει να συμμορφώνονται με ANSI/NACE MR0175 / ISO 15156-2 (τελευταία έκδοση). Το PQR πρέπει να περιλαμβάνει διαδρομή σκληρότητας Vickers HV 10 κατά μήκος συγκόλλησης, HAZ και βασικού μετάλλου σύμφωνα με τη διάταξη ελέγχου του προτύπου, με μέγιστο 250 HV 10. Βασικό μέταλλο μέγιστο 22 HRC. Το PWHT σύμφωνα με ASME B31.3 Πίνακας 331.1.1 είναι υποχρεωτικό για βασικό υλικό P-No.1 με πάχος τοιχώματος άνω των 19 mm. Το υλικό πλήρωσης πρέπει να είναι χαμηλής υδρογόνου, ελεγχόμενο σε H4 ή χαμηλότερο."

Τα χαλύβδινα εξαρτήματα συγκόλλησης εν σειρά για όξινο περιβάλλον αποστέλλονται με αρχεία PQR/WPS και αναφορές διαδρομής Vickers· οι αντίστοιχες σφυρήλατες φλάντζες περιλαμβάνουν χαρτογράφηση σκληρότητας. Συζητήστε την προδιαγραφή σας για όξινο περιβάλλον μέσω της πύλης ερωτημάτων ή κατεβάστε δείγματα αναφορών από τη βιβλιοθήκη πιστοποιητικών.

Πηγές

NACE MR0175 / ISO 15156-1 PDF αναφοράς: https://www.octalsteel.com/wp-content/uploads/2017/10/NACE-MR0175-ISO15156-specification.pdf
ANSI/NACE MR0175 / ISO 15156-1:2015: https://farsi.msrpco.com/wp-content/uploads/2019/05/standard-nace-mr0175.pdf
Επεξήγηση NACE MR0175 από Valve Magazine: https://www.valvemagazine.com/articles/nace-mr0175iso-15156
Οδηγός επιλογής CRA από Gilbert Industries: https://www.gilbertindustries.com/solutions-for-corrosion/nace-mr0175-guidelines-for-corrosion-resistant-materials/
Οδηγός περιβάλλοντος H2S NACE MR0175 από SSM Alloys: https://ssmalloys.com/nace-mr0175-iso-15156/