Köparguide för surtjänst WPS PQR: NACE MR0175 Hårdhet

Varför detta är viktigt

Surtjänst — processflöden som innehåller våt H2S — utsätter kol- och låglegerat stål för sulfidspänningssprickning (SSC). NACE MR0175 / ISO 15156 är den globala regelboken som begränsar kemi, hårdhet, värmebehandling och svetsning så att materialet kan motstå SSC. För rördelar och flänsar avsedda för sur tjänst måste köparen kontrollera svetsproceduren (WPS) och procedurkvalificeringsprotokollet (PQR) — inte bara basmaterialet. Denna guide för svetsning i sur tjänst förklarar WPS/PQR-kontrollerna, inklusive hårdhetsgränsen 22 HRC och hur man verifierar den.

Att specificera kontroller för svetsning i sur tjänst — WPS, PQR, hårdhetsmätning, NACE MR0175-referens — är vad som gör ett inköpsorder för rördelar H2S-berett.

Steg-för-steg WPS / PQR kontroll

1. Ange NACE MR0175 / ISO 15156 i inköpsordern. Citera delen: -1 (allmänt), -2 (kol- och låglegerade stål), -3 (CRAs). Lägg till år av den utgåva som projektspecifikationen hänvisar till.

2. Hårdhetsgräns. Alla MR0175-varianter tillämpar ett maximum på 22 HRC för kol- och låglegerat basmaterial. Svetsar och värmepåverkad zon (HAZ) begränsas av Vickers-gränser som dokumenteras i MR0175-2 tabeller. Typiskt maximum 250 HV 10 för svetsmetall och HAZ i kolstål.

3. PQR-hårdhetsundersökning. Procedurkvalificering på kolstål med kontroller andra än termisk spänningsavlastning måste inkludera en hårdhetsmätning över svets, HAZ och basmaterial, utförd med HV 10, HV 5 eller HR15N enligt standardens undersökningsdiagram. PQR är ogiltig för sur tjänst om hårdhetsdata saknas.

4. PWHT (eftervärmevärmebehandling). PWHT är det mest pålitliga sättet att få HAZ-hårdheten under 22 HRC på kolstål. ASME IX och B31.3 anger tid–temperatur; för P-No.1 kolstål vanligtvis 595–650 °C med 1 timme/tum hålltid. PQR registrerar faktisk temperatur.

5. WPS väsentliga variabler. Köparen bör granska WPS för: basmaterial P-nummer, tillsatsmaterialklassificering (t.ex. E7018-H4R för lågvätetillsats), förvärmning (typiskt 100–150 °C för kolstål), interpass temperaturgräns (≤ 250 °C), värmetillförselintervall och PWHT-cykel.

6. Kontroll av tillsatsmaterial. Endast lågväteförbrukningsmaterial. Väteupptag riskerar väteinducerad sprickbildning i sur tjänst.

7. Produktionshårdhetskontroll. Varje produktionssvets (eller prov per smälta) behöver en hårdhetskontroll, typiskt Vickers HV 10 travers eller yta UCI enligt ASTM A1038 med en kalibreringskloss.

8. Charpy slagprov. Även om det inte strikt är ett SSC-krav, kombineras sur tjänst ofta med låg temperatur; specificera Charpy V-not provtemperatur och energi i PO.

Vanliga köparmisstag

• Läsa "22 HRC" på PQR som endast basmaterial och ignorera HAZ Vickers-gräns.
• Acceptera en PQR som använder HRC för undersökningen — standarden kräver HV 10, HV 5 eller HR15N.
• Tillåta svetsning med hög värmetillförsel (stor väv) som producerar grov HAZ över hårdhetsgränsen.
• Glömma att specificera lågvätetillsatser och lagringskontroller (stavugn > 120 °C).
• Hoppa över PWHT på en tjockväggig kolstålssvets och sedan misslyckas med HAZ-hårdhetsundersökningen.

Köparchecklista

• [ ] PO hänvisar till NACE MR0175 / ISO 15156-1 och -2 med editionsår
• [ ] Max 22 HRC basmaterial / 250 HV 10 svets + HAZ anges
• [ ] PQR hårdhetsmätningsmetod enligt MR0175 (HV 10 / HV 5 / HR15N)
• [ ] PWHT-cykel anges där tillämpligt
• [ ] WPS förvärmning, interpass, värmetillförselintervall inom gränser
• [ ] Lågväte tillsatsmaterialklassificering listad
• [ ] Produktionshårdhetsprovplan överenskommen
• [ ] Charpy temperatur + energi anges vid behov

Exempel på PO-klausul

"Alla svetsar i tryckbärande rördelar ska uppfylla ANSI/NACE MR0175 / ISO 15156-2 (senaste utgåvan). PQR ska innehålla en Vickers HV 10 hårdhetsmätning över svets, HAZ och basmaterial enligt standardens undersökningslayout, med max 250 HV 10. Basmaterial max 22 HRC. PWHT enligt ASME B31.3 Table 331.1.1 obligatorisk för P-No.1 basmaterial med väggtjocklek över 19 mm. Tillsatsmaterial ska vara lågväte, kontrollerat till H4 eller lägre."

Våra sömlösa stumsvetsade rördelar för sur tjänst levereras med PQR/WPS-filer och Vickers traversrapporter; matchande smidda flänsar inkluderar hårdhetskartläggning. Diskutera din specifikation för sur tjänst via förfrågningsportalen eller ladda ner exempelrapporter från certifikatbiblioteket.

Källor

• NACE MR0175 / ISO 15156-1 referens-PDF: 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
• Valve Magazine förklaring av NACE MR0175: https://www.valvemagazine.com/articles/nace-mr0175iso-15156
• Gilbert Industries guide för val av CRA: https://www.gilbertindustries.com/solutions-for-corrosion/nace-mr0175-guidelines-for-corrosion-resistant-materials/
• SSM Alloys guide för MR0175 H2S-miljö: https://ssmalloys.com/nace-mr0175-iso-15156/