Lắp ống thép không gỉ

Tiêu chuẩn Châu Âu $\chữ{TRONG 10216}$ đại diện cho một thành tựu to lớn trong việc tiêu chuẩn hóa vật liệu hài hòa, cụ thể hóa các điều kiện cung cấp kỹ thuật nghiêm ngặt cho Ống thép liền mạch cho mục đích áp lực. Tiêu chuẩn này là nền tảng cho việc mua sắm vật liệu trong quá trình sản xuất điện toàn cầu, hóa dầu, và lĩnh vực khí công nghiệp, đảm bảo rằng các bộ phận đường ống được sử dụng trong các điều kiện quan trọng về an toàn, môi trường căng thẳng cao có thể dự đoán được, có thể kiểm chứng được, và tài sản được kiểm soát. Cấu trúc toàn diện của $\chữ{TRONG 10216}$—được chia thành năm phần riêng biệt dựa trên nhiệt độ sử dụng, mức độ căng thẳng, và tiếp xúc với chất ăn mòn - thể hiện sự sâu sắc, phương pháp tiếp cận khoa học để giảm thiểu rủi ro. Một phân tích kỹ thuật chi tiết cho thấy sức mạnh của tiêu chuẩn này không chỉ nằm ở việc liệt kê các loại thép, nhưng trong kỹ thuật luyện kim phức tạp và các quy trình đảm bảo chất lượng nghiêm ngặt bắt buộc đối với mỗi phân loại, được chứng minh bằng sự đa dạng của các thành phần thép được chỉ định, bao gồm từ đơn giản, thép ferritic không hợp kim đến độ phức tạp cao, hợp kim austenit martensitic chống rão và chống ăn mòn.

Phân loại của $\chữ{TRONG 10216}$: Ánh xạ hiệu suất tới vật liệu

Sự đóng góp trí tuệ cốt lõi của $\chữ{TRONG 10216}$ là hệ thống phân loại thứ bậc của nó, trong đó mỗi bộ phận là một câu trả lời cho một thách thức kỹ thuật cụ thể. Các chỉ định vật liệu, thường bắt đầu bằng 'P’ (Sức ép), được liên kết một cách có hệ thống với các điều kiện hoạt động dự định của chúng, đòi hỏi một sự thay đổi tương ứng trong hóa học và xử lý nhiệt.

1. $\chữ{TRONG 10216-1}$: Cơ sở của việc ngăn chặn áp suất (Thuộc tính nhiệt độ phòng được chỉ định)

$\chữ{TRONG 10216-1}$ đáp ứng yêu cầu cơ bản nhất: ngăn chặn áp suất an toàn ở hoặc gần nhiệt độ môi trường xung quanh. Các lớp được chỉ định ở đây, nhu la P195TR1/TR2, P235TR1/TR2, và P265TR1/TR2, không phải là hợp kim (Carbon) thép. Ký hiệu số ($\chữ{195}$, $\chữ{235}$, $\chữ{265}$) tương ứng với mức tối thiểu được đảm bảo Sức mạnh năng suất ($\chữ{R}_{\chữ{e}}$) trong $\chữ{MPa}$.

'TR’ hậu tố biểu thị một loại yêu cầu kỹ thuật, phân biệt giữa $\chữ{TR1}$ và $\chữ{TR2}$ Ở đâu $\chữ{TR2}$ đặt ra những yêu cầu khắt khe hơn. Ví dụ, $\chữ{TR2}$ nhiệm vụ:

• Lưu huỳnh tối đa thấp hơn ($\chữ{S}$) và phốt pho ($\chữ{P}$) Nội dung: Điều này giúp cải thiện độ sạch và giảm nguy cơ bị nóng và rách lớp trong quá trình hàn..

• Kiểm tra không phá hủy bắt buộc ($\chữ{NDT}$): $\chữ{TR2}$ yêu cầu $100\%$ $\chữ{NDT}$ (Siêu âm hoặc điện từ) để phát hiện các khuyết tật dọc, một biện pháp an toàn quan trọng cho các bộ phận chịu áp lực, có thể là tùy chọn hoặc ít nghiêm ngặt hơn trong $\chữ{TR1}$.

• Kiểm tra tác động cụ thể: Mặc dù chủ yếu không phải là loại nhiệt độ thấp, $\chữ{TR2}$ có thể yêu cầu $\chữ{Thử nghiệm tác động Charpy V-Notch}$ tại $0^circ text{C}$ cho độ dày tường ở trên $10 \chữ{ mm}$, chứng minh đường cơ sở của độ bền gãy không cần thiết cho $\chữ{TR1}$.

Các loại này thường được sử dụng trong các hệ thống đường ống không quan trọng, vận chuyển chất lỏng nói chung, và bình chịu áp lực nơi không có ứng suất nhiệt và nhiệt độ thấp. Trọng tâm luyện kim là đạt được cường độ quy định tối thiểu và độ dẻo có thể chấp nhận được thông qua các điều kiện chuẩn hóa hoặc cán đơn giản.

2. $\chữ{TRONG 10216-2}$: Sự thử thách của nhiệt (Thuộc tính nhiệt độ cao được chỉ định)

$\chữ{TRONG 10216-2}$ là tiêu chuẩn hàng đầu cho ngành điện và hóa dầu, xác định loại thép được tối ưu hóa để hoạt động bền vững ở nhiệt độ cao, nơi có hiện tượng Leo là hạn chế thiết kế chính. Các lớp ở đây được đặc trưng bởi 'GH’ hậu tố (ví dụ., P235GH, P265GH, P195GH), biểu thị các đặc tính nhiệt độ cao được đảm bảo.

Chìa khóa của các loại này là việc sử dụng chiến lược các nguyên tố hợp kim, đáng chú ý nhất Molypden ($\chữ{Mo}$) và crom ($\chữ{CR}$), đặc biệt có thể nhìn thấy ở các loại thép hợp kim thấp như 16Mo3 ($\chữ{1.5415}$), 13CrMo4-5 ($\chữ{1.7335}$), và 10CrMo9-10 ($\chữ{1.7380}$).

• Molypden: Yếu tố này là chất tăng cường chính của Sức mạnh vỡ của Creep. Nó làm chậm quá trình thô của cấu trúc vi mô và tăng cường tính ổn định của cacbua ở nhiệt độ cao, ngăn ngừa sự mất sức mạnh trong thời gian phục vụ lâu dài.

• crom: $\chữ{CR}$ cung cấp quan trọng Chống oxy hóa và ăn mòn nóng, bảo vệ bề mặt ống khỏi đóng cặn trong môi trường đốt nhiệt độ cao.

Đối với siêu tới hạn (USC) nhà máy điện, tiêu chuẩn bao gồm nâng cao Thép Ferit-Martensitic chẳng hạn như $\chữ{9-12\% CR}$ thép: X10CrMoVNb9-1 ($\chữ{1.4903}$, tương đương với $\chữ{P91}$), X11CrMoWVNb9-1-1 ($\chữ{1.4905}$, tương đương với $\chữ{P92}$), và X10CWMOVNB9-2 ($\chữ{1.4901}$, tương đương với $\chữ{P93}$). Những yêu cầu bắt buộc Làm nguội và ủ ($\chữ{QT}$) để đạt được cường độ cao cần thiết, vi cấu trúc martensitic kháng leo. Yêu cầu nghiêm ngặt đối với các loại này không chỉ là đặc tính kéo ở nhiệt độ phòng, nhưng tài liệu Căng thẳng đứt gãy tối thiểu sau đó $100,000$ giờ ở nhiệt độ thiết kế tối đa, dữ liệu củng cố độ tin cậy của tiêu chuẩn đối với các tài liệu này. Sự phức tạp của các lớp nâng cao này đòi hỏi sự kiểm soát đặc biệt đối với $\chữ{Vùng ảnh hưởng nhiệt}$ ($\chữ{HAZ}$) trong quá trình hàn hiện trường, thường yêu cầu làm nóng trước nghiêm ngặt, xử lý nhiệt sau hàn ($\chữ{PWHT}$), và các vật tư tiêu hao chuyên dụng để ngăn ngừa hư hỏng do giòn.

3. $\chữ{TRONG 10216-3}$: Sự dẻo dai và sức mạnh Nexus (Thép hạt mịn hợp kim)

$\chữ{TRONG 10216-3}$ tập trung vào Thép hạt mịn hợp kim dành cho các ứng dụng cường độ cao hơn, nơi xuất sắc độ dẻo dai gãy xương và vượt trội Tính hàn được yêu cầu, thường được sử dụng trong các bộ phận hoạt động dưới áp suất tĩnh cao hoặc trong các hệ thống áp suất kết cấu quy mô lớn. Điểm số, nhu la P275N/NH/NL1/NL2 và các loại cường độ cao P460N/NH/NL1/NL2, được hợp kim vi mô, thông thường với $\chữ{Niobi}$ ($\chữ{Nb}$), $\chữ{Vanađi}$ ($\chữ{V.}$), và $\chữ{Titan}$ ($\chữ{Của}$).

Các tính năng chính là:

• Cấu trúc hạt mịn: Đạt được chủ yếu thông qua Bình thường hoá ($\chữ{N}$), như được chỉ định bởi hậu tố, hoặc thông qua xử lý kiểm soát cơ nhiệt tiên tiến ($\chữ{TMCP}$). Kích thước hạt mịn cải thiện cả sức mạnh (thông qua $\chữ{Hall-Petch}$ mối quan hệ) và độ dẻo dai.

• Sức mạnh năng suất cao: Lớp như P460NH hoặc P690Q/QH cung cấp sức mạnh cao hơn đáng kể so với $\chữ{P235}$ điểm, cho phép giảm độ dày và trọng lượng của tường, điều này rất quan trọng đối với đường ống có đường kính lớn hoặc các bộ phận kết cấu của bình chịu áp lực.

• Phân loại độ bền: Hậu tố ‘N’, 'NH', 'NL1', và ‘NL2’ rất quan trọng:

  • $\chữ{N}$: Chuẩn hóa, xác định ở nhiệt độ xuống tới $-20^circ text{C}$.

  • $\chữ{NH}$: Chuẩn hóa cho dịch vụ nhiệt độ cao (tương tự như $\chữ{GH}$ nhưng với sự kiểm soát chi tiết).

  • $\chữ{NL1}$: Chuẩn hóa/dập tắt cho dịch vụ nhiệt độ thấp, thường yêu cầu kiểm tra tác động ở $-40^circ text{C}$.

  • $\chữ{NL2}$: Chuẩn hóa/dập tắt cho dịch vụ nhiệt độ thấp hơn, thường yêu cầu kiểm tra tác động ở $-50^circ text{C}$.

• Dập tắt và tôi luyện (Q/QH/QL): Các $\chữ{P620Q}$ và $\chữ{P690Q}$ loạt được làm nguội và tôi luyện để có sức mạnh tối đa, đòi hỏi khắt khe nhất $\chữ{Kiểm soát chất lượng}$ và $\chữ{PWHT}$ trong quá trình sản xuất, chế tạo.

Phần tiêu chuẩn này rất cần thiết khi cả cường độ cao và độ bền được đảm bảo $\chữ{Nhiệt độ chuyển tiếp dẻo sang giòn}$ ($\chữ{DBTT}$) dưới $-20^circ text{C}$ được yêu cầu, cân bằng chi phí và hiệu suất cho việc cài đặt đòi hỏi khắt khe.

4. $\chữ{TRONG 10216-4}$: Phòng thủ đông lạnh (Thuộc tính nhiệt độ thấp được chỉ định)

$\chữ{TRONG 10216-4}$ được dành riêng để đảm bảo hoạt động an toàn trong điều kiện cực kỳ lạnh, chủ yếu là xử lý đông lạnh và nhiệt độ thấp ($\chữ{LNG}$, hóa chất làm lạnh). Trọng tâm kỹ thuật chính là đàn áp $\chữ{DBTT}$ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ môi trường xung quanh.

Các lớp quan trọng, nhu la P215NL và P265NL, là thép không hợp kim hoặc thép hợp kim thấp trong đó $\chữ{Carbon}$ nội dung được giảm thiểu, và Niken ($\chữ{TRONG}$) nội dung được giới thiệu. $\chữ{Niken}$ là yếu tố mạnh nhất để tăng cường độ bền ở nhiệt độ thấp bằng cách tinh chỉnh cấu trúc vi mô và triệt tiêu $\chữ{DBTT}$. Hiệu ứng này thể hiện rõ khi đưa vào thép có hàm lượng niken cao: 12Ni14 ($\chữ{1.5637}$), X12Ni5 ($\chữ{1.5680}$), và phê phán, X10Ni9 ($\chữ{1.5682}$, $9\%$ $\chữ{TRONG}$ thép), đó là vật liệu tiêu chuẩn cho $\chữ{LNG}$ đường ống, đảm bảo cho dịch vụ xuống $-196^circ text{C}$ (nhiệt độ nitơ lỏng).

Nhiệm vụ kỹ thuật ở đây là Thử nghiệm tác động Charpy V-Notch ở nhiệt độ thấp quy định ($\chữ{-40}^circ text{C}$, $\chữ{-50}^circ text{C}$, hoặc $\chữ{-196}^circ text{C}$ vì $9\%$ $\chữ{TRONG}$ thép). Tiêu chuẩn quy định năng lượng hấp thụ tối thiểu cần thiết cho ba mẫu, cung cấp sự tin cậy về mặt thống kê rằng vật liệu sẽ bị hỏng ở dạng dẻo ở nhiệt độ thiết kế, ngăn ngừa gãy xương giòn thảm khốc. Hạn chế sản xuất liên quan đến xử lý nhiệt nghiêm ngặt (thường bình thường hóa hoặc dập tắt và ủ) để tối ưu hóa $\chữ{TRONG}$-cấu trúc vi mô phong phú cho dịch vụ nhiệt độ thấp.

5. $\chữ{TRONG 10216-5}$: Rào cản ăn mòn (Ống thép không gỉ)

$\chữ{TRONG 10216-5}$ là một sự thay đổi hoàn toàn trong khoa học vật liệu, che phủ Ống thép không gỉ Ở đâu Chống ăn mòn và vệ sinh là những ưu tiên chính, đặc biệt là trong xử lý hóa học, đồ ăn, và ngành công nghiệp dược phẩm. Phần này chứa số lượng lớp lớn nhất, bao gồm Austenitic, Ferritic-Austenitic (song công), và hợp kim Martensitic.

• Thép Austenit (ví dụ., X5CrNi18-10, X2CrNiMo17-12-2): Đây là những cấp độ lao động ($\chữ{304}$ và $\chữ{316}$ tương đương). Việc bổ sung $\chữ{Niken}$ và $\chữ{crom}$ đảm bảo cấu trúc hình khối tâm mặt, cung cấp khả năng chống ăn mòn và độ dẻo tuyệt vời. Các $\chữ{X2Cr…}$ điểm (thấp $\chữ{Carbon}$) được ưa thích để hàn các phần dày để giảm thiểu Sự ăn mòn liên vùng (Phân rã mối hàn).

• Thép song công (ví dụ., X2CrNiMoN22-5-3, X2CrNiMoN25-7-4): Những hợp kim tiên tiến này cung cấp một cấu trúc vi mô cân bằng $\chữ{Ferrite}$ và $\chữ{người Austenit}$, cung cấp sức mạnh cao hơn đáng kể và khả năng chống chịu vượt trội Ăn mòn ứng suất nứt và ăn mòn rỗ so với thép austenit tiêu chuẩn. Chúng rất quan trọng trong môi trường có tính ăn mòn cao như dầu khí ngoài khơi và đường ống lò phản ứng hóa học cụ thể. Sự bao gồm của $\chữ{Nitơ}$ ($\chữ{N}$) tăng cường sức mạnh và khả năng chống ăn mòn.

• Lớp ổn định (ví dụ., X6CrNiTi18-10): Các lớp hợp kim với $\chữ{Titan}$ ($\chữ{Của}$) hoặc $\chữ{Niobi}$ ($\chữ{Nb}$) được sử dụng để ổn định hóa học $\chữ{Carbon}$, ngăn chặn sự hình thành cacbua crom ở ranh giới hạt trong quá trình hàn, do đó loại bỏ nguy cơ ăn mòn giữa các hạt trong các ứng dụng mà $\chữ{Điều trị nhiệt sau hàn}$ ($\chữ{PWHT}$) không khả thi.

Yêu cầu kỹ thuật đối với các loại này thường bao gồm các thử nghiệm ăn mòn chuyên dụng (ví dụ., $\chữ{ASTM A262}$ ăn mòn giữa các hạt) và các giới hạn nghiêm ngặt đối với các nguyên tố còn sót lại có thể làm tổn hại đến lớp oxit thụ động cần thiết cho hiệu suất của chúng.

Nhiệm vụ kỹ thuật thống nhất: liền mạch, $\chữ{NDT}$, và chứng nhận

Trên tất cả năm phần, $\chữ{TRONG 10216}$ thực thi các nhiệm vụ kỹ thuật nhằm xác định chất lượng và độ an toàn của các ống áp lực:

1. Sản xuất liền mạch: Yêu cầu sản xuất liền mạch vốn đã loại bỏ kiểu hư hỏng phổ biến nhất trong đường ống áp lực—đường hàn dọc—đảm bảo tính đồng nhất và đẳng hướng của thành ống, cần thiết cho sự phân bố ứng suất đồng đều dưới áp suất cao.

2. Kiểm tra thủy tĩnh: Mỗi đường ống đều phải trải qua một Kiểm tra thủy tĩnh ở áp suất được tính toán để tạo ra mức ứng suất lên tới $70\%$ của cường độ năng suất được chỉ định. Trực tiếp này, thử nghiệm toàn diện xác nhận khả năng ngăn chặn áp suất của đường ống và độ chắc chắn của cấu trúc.

3. $\chữ{TRONG 10204}$ Cấp giấy chứng nhận: Việc tuân thủ được đảm bảo bởi cơ quan có thẩm quyền Giấy chứng nhận kiểm tra ($\chữ{3.1}$ hoặc $\chữ{3.2}$). Các $\chữ{3.1}$ giấy chứng nhận xác nhận rằng kết quả thử nghiệm hóa học và cơ học (cái nào phải đáp ứng $\chữ{TRONG 10216}$giới hạn của) đều bắt nguồn từ cùng một số nhiệt, trong khi $\chữ{3.2}$ chứng chỉ yêu cầu kết quả phải được xác minh bởi thanh tra viên độc lập được ủy quyền của bên thứ ba, thêm một lớp đảm bảo thiết yếu cho các ứng dụng quan trọng.

Các $\chữ{TRONG 10216}$ chuỗi không chỉ là một danh sách các con số và chữ cái; nó là một ngôn ngữ kỹ thuật được thiết kế tỉ mỉ cho phép các nhà thiết kế và nhà chế tạo lựa chọn một đường ống có đặc tính luyện kim được đảm bảo phù hợp chính xác với nhu cầu của hệ thống áp suất cao., nhiệt độ cao, hoặc môi trường ăn mòn cao, đảm bảo an toàn tối đa và tuổi thọ hoạt động của cơ sở hạ tầng quan trọng. Sự phổ biến của các cấp trong tiêu chuẩn phản ánh các yêu cầu phức tạp và khác nhau của kỹ thuật quy trình hiện đại, chuyển từ cách tiếp cận một kích cỡ phù hợp sang các giải pháp vật liệu chuyên dụng.