1. Aké sú aplikačné obmedzenia zváraných rúr ASTM A312 Grade 321 a v ktorých korozívnych prostrediach sa im treba vyhnúť?Odpoveď: Zvárané rúry ASTM A312 Grade 321 sú austenitická nehrdzavejúca oceľ obsahujúca titán (Ti: 5×C-0,70 %), ktorý sa pridáva na zabránenie medzikryštalickej korózii vytváraním karbidov titánu namiesto karbidov chrómu. Majú však nasledujúce aplikačné obmedzenia: 1) Nízka odolnosť voči jamkovej korózii a štrbinovej korózii v prostredí s vysokým-chloridom (ako je morská voda, slaná voda alebo chemické médiá s vysokým obsahom Cl⁻), pretože neobsahujú molybdén (na rozdiel od stupňa 316). 2) Nevhodné pre prostredie s vysokými-karbidmi nad 80, ako teplota titánu 80 rozkladajú sa, čím sa znižuje pevnosť a odolnosť potrubia proti korózii. 3) Vyššie náklady ako triedy 304 a 304L, takže nie sú nákladovo{15}}efektívne pre všeobecné aplikácie odolné voči korózii-. Preto by sa zváraným rúram triedy 321 mali vyhnúť v morskom prostredí, v chemických závodoch s vysokým obsahom chloridov a pri aplikáciách s vysokou teplotou nad 870 stupňov.
2. Ako zistiť medzikryštalickú koróziu v zváraných rúrach ASTM A312 Grade 304L a aké opatrenia možno vykonať na opravu poškodených rúr?Odpoveď: Bežné metódy na detekciu medzikryštalickej korózie v zváraných rúrach ASTM A312 Grade 304L zahŕňajú: 1) Straussov test: ponorte vzorku rúry do vriaceho roztoku kyseliny dusičnej na určitú dobu, potom zmerajte stratu hmotnosti; ak úbytok hmotnosti presiahne normu, znamená to medzikryštalickú koróziu. 2) Huey test: ponorte vzorku do vriaceho 65 % roztoku kyseliny dusičnej, opakujte test v niekoľkých cykloch a skontrolujte koróziu. 3) Elektrochemický test: použite elektrochemické metódy na zistenie korózneho potenciálu a prúdu, pričom posúďte prítomnosť medzikryštalickej korózie. V prípade rúr s chybami medzikryštálovej korózie opatrenia na opravu zahŕňajú: 1) Brúsenie chybnej oblasti brúskou, kým sa korózia úplne neodstráni, potom znova-zvarenie oblasti pomocou zodpovedajúcich zváracích materiálov a vhodných zváracích parametrov. 2) Uskutočnenie rozpúšťacieho žíhania na opravenej ploche, aby sa obnovila odolnosť proti korózii. 3) Ak je korózia vážna (presahuje štandardný rozsah), vymeňte potrubie za nové.
3. Aké sú chemické zloženie a mechanické vlastnosti zváraných rúr ASTM A335 triedy P91 a aké sú ich hlavné aplikácie?Odpoveď: Zvárané rúry ASTM A335 Grade P91 sú feritická-martenzitická legovaná oceľ s nasledujúcim chemickým zložením: uhlík (C: 0,08-0,12 %), chróm (Cr: 8,0-9,5 %), molybdén (Mo: 0,5}}0,85{{1 %) 0,18-0,25%), niób (Nb: 0,06-0,10%) a železo (Fe: rovnováha). Ich mechanické vlastnosti sú vynikajúce: minimálna medza klzu 415 MPa, minimálna pevnosť v ťahu 585 MPa a dobrá húževnatosť pri vysokých teplotách. Zvárané rúry P91 sa vďaka svojej pevnosti pri vysokej teplote, odolnosti proti tečeniu a korózii používajú hlavne vo vysokoteplotných, vysokotlakových kotlových systémoch, ako sú prehrievače, dohrievače a hlavné parovody v tepelných elektrárňach, ako aj v petrochemických závodoch, kde je prevádzková teplota medzi 550-650 stupňami.
4. Prečo je tepelné spracovanie nevyhnutné pre zvárané rúry ASTM A335 Grade P22 a aký je štandardný proces tepelného spracovania?Odpoveď: Tepelné spracovanie je nevyhnutné pre zvárané rúry ASTM A335 Grade P22, pretože P22 je Cr-Mo legovaná oceľ (Cr: 2,10 – 2,90 %, Mo: 0,87 – 1,13 %) a proces zvárania spôsobí zmeny v mikroštruktúre (ako je tvorba martenzitu a zníženého napätia, húževnatosť a vysoká húževnatosť). Tepelné spracovanie môže eliminovať zvyškové napätie, upraviť mikroštruktúru a zlepšiť mechanické vlastnosti potrubia a odolnosť proti korózii. Štandardný proces tepelného spracovania pre zvárané rúry P22 zahŕňa: 1) Normalizáciu: zahrejte rúru na 890-910 stupňov, podržte po určitú dobu (podľa hrúbky steny), potom ochlaďte vzduchom na izbovú teplotu. Tým sa zjemní štruktúra zŕn a zlepší sa pevnosť. 2) Temperovanie: rúru zahrejte na 620 – 680 stupňov , držte dostatočnú dobu, potom ochlaďte vzduchom alebo pec. To eliminuje zvyškové napätie, znižuje krehkosť a zlepšuje húževnatosť.
5. Aké sú hlavné výzvy zvárania rúr GB/T 9948-2013 15CrMoG pri zváraní a ako ich prekonať?Odpoveď: GB/T 9948-2013 15Zvárané rúrky CrMoG sú Cr-legovaná oceľ (Cr: 1,00-1,50 %, Mo: 0,40-0,60 %) a ich hlavné problémy pri zváraní sú: 1) Vysoká kaliteľnosť: zvarový šev a tepelne narušená zóna za studena (neHAZ) sú ovplyvnené tvrdým tvarom za studena{14}} praskliny. 2) Zvyškové napätie pri zváraní: veľký teplotný gradient pri zváraní spôsobuje vysoké zvyškové napätie, ktoré zvyšuje riziko praskania. 3) Zlá zvárateľnosť pri izbovej teplote: potrubie je náchylné na praskanie počas zvárania, ak sa nevykonáva predhrievanie. Na prekonanie týchto problémov: 1) Predhrejte rúru pred zváraním: teplota predohrevu je zvyčajne 150-250 stupňov, čo znižuje teplotný gradient a zabraňuje tvorbe martenzitu. 2) Používajte nízko-vodíkové zváracie elektródy (ako E5015-G) alebo zváracie drôty na zníženie obsahu vodíka a zváracích prúdov obmedzte zváracie parametre{5} vyhýbajte sa zváraciemu prúdu{1 rýchlosť zvárania a viacvrstvové viacprechodové zváranie na zníženie vneseného tepla a zabránenie prehriatiu. 4) Vykonajte tepelné spracovanie po zváraní (temperovanie na 600 – 650 stupňov), aby ste eliminovali zvyškové napätie a zlepšili húževnatosť.
