أنابيب فولاذية كربونية غير ملحومة للبيئات ذات درجات الحرارة العالية

أنابيب من الفولاذ الكربوني غير الملحومةلـبيئات درجة حرارة عاليةتستخدم عادة في صناعات الأوعية ذات الضغط العالي مثل توليد الطاقة والبتروكيماويات وتصنيع الغلايات. نظرًا للحاجة إلى التشغيل المستمر في البيئات ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي ، فإن اختيار المواد وعمليات التصنيع ومعايير الأنابيب غير الملحومة ذات درجة الحرارة العالية تؤثر بشكل مباشر على سلامة نظام خط الأنابيب بأكمله.



1. المعايير الأساسية للأنابيب غير الملحومة للتطبيقات ذات درجة الحرارة العالية

المعايير الأمريكية (ASTM/ASME)

ASTM A106 / ASME SA106هذا هو المعيار الأكثر موثوقية لأنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية ، وتستخدم على نطاق واسع في مصافي النفط والمصانع الكيميائية ومحطات الطاقة.

ASTM A192 / ASME SA192: أنابيب غير ملحومة من الفولاذ الكربوني مصممة خصيصًا للغلايات ذات الضغط العالي.

ASTM A210 / ASME SA210: معيار فولاذ كربوني متوسط ينطبق على أنابيب الغلايات وأنابيب التسخين الفائق.

المعايير الوطنية (جيجابايت)

GB/T 3087: تنطبق على الأنابيب الفولاذية غير الملحومة للغلايات ذات الضغط المنخفض والمتوسط.

GB/T 5310: أنابيب فولاذية غير ملحومة للغلايات عالية الضغط ؛ المتطلبات التقنية ومعايير الاختبار أعلى بكثير من تلك الخاصة بالأنابيب الصناعية العادية.

نظام قياسي الأوروبي (EN)

EN 10216-2: يحدد شروط التسليم الفنية للأنابيب الفولاذية غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ غير السبائك وسبائك الفولاذ مع خصائص محددة لدرجة الحرارة العالية.

2. المبادئ الفنية: لماذا تختار "سلس" ؟

في البيئات ذات درجات الحرارة العالية ، يجب أن تتحمل الأنابيب ليس فقط ضغط السائل الداخلي ولكن أيضًا الضغط الناتج عن التمدد الحراري والانكماش.

إزالة نقاط الضعف: بالمقارنة مع الأنابيب الفولاذية الملحومة ، يتم تشكيل أنابيب فولاذية غير ملحومة عن طريق ثقب قطعة واحدة من الفولاذ المستدير ، بدون طبقات لحام. يتجنب هذا بشكل أساسي التشقق أو التشقق الناتج عن تآكل الإجهاد الناتج عن عيوب اللحام التي قد تحدث في طبقات اللحام تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين.

مقاومة الزحف: تتعرض المعادن لتشوه بطيء للبلاستيك تحت ضغط درجات الحرارة العالية على المدى الطويل ، وهي عملية تعرف باسم "الزحف". تعمل الأنابيب غير الملحومة ذات درجة الحرارة العالية على تحسين استقرار حدود الحبوب بشكل كبير من خلال التركيب الكيميائي الأمثل (مثل محتوى المعدن والسيليكون) ، وبالتالي تعزيز مقاومة الزحف.

كفاءة التوصيل الحراري: يضمن هيكل جدار الأنبوب الموحد نقل الحرارة بشكل موحد ، مما يقلل من خطر انفجارات الأنابيب بسبب ارتفاع درجة الحرارة المحلية.

3. العمليات الرئيسية وفحص الجودة

التطبيع: هذه عملية معالجة حرارية أساسية للأنابيب ذات درجة الحرارة العالية. يتم تسخين الأنبوب الفولاسي فوق درجة الحرارة الحرجة ثم يبرد في الهواء. هذا يحسن حجم الحبوب ، مما يؤدي إلى هيكل داخلي موحد ويزيل الضغوط الداخلية الناتجة أثناء تصنيع الأنابيب ، مما يعطي الأنبوب الخواص الميكانيكية الشاملة المثلى.

اختبار غير مدمر (NDT)

اختبار الموجات فوق الصوتية (UT): يخترق جدار الأنبوب لتحديد الشقوق أو المسام المخفية.

اختبار الضغط الهيدروستاتيكي: يجب أن يخضع كل أنبوب نهائي لاختبار الضغط عند ضغط أعلى من ضغط التشغيل لضمان عدم التسرب.

4. الاحتياطات

عندما تتجاوز درجة حرارة التشغيل لأنبوب الصلب هذه القيمة الحرجة لفترة طويلة ، فإن الكربيدات في الفولاذ الكربوني قد تترسب وتشكل كروية جرافيتية. هذه العملية تضعف قوة الفولاذ بشكل كبير ، مما يجعلها هشة مثل السيراميك. إذا كانت درجة حرارة التشغيل لديك أعلى من 450 درجة مئوية باستمرار ، يرجى التفكير في استخدام أنابيب فولاذية من سبائك الكروم والموليبدينوم من ASTM A335 (مثل P11 ، P22).

5-الأسئلة الشائعة (الأسئلة الشائعة)

Q1: هل ASTM A106 و A53 أنابيب فولاذية قابلة للتبديل ؟

ج: نعم ، يمكن تبديلها في ظل الظروف العادية ، ولكن ليس في درجات حرارة عالية. تم تصميم A106 خصيصًا لدرجات الحرارة المرتفعة ويتطلب معالجة إلزامية من "الفولاذ المقتول" ؛ يتم التحكم في تركيبه الكيميائي بشكل أكثر صرامة من A53.

س 2: لماذا من الضروري التحكم في محتوى الكبريت والفوسفور (ع) في أنابيب غير ملحومة عالية الحرارة ؟

أ: يساهم الكبريت والفوسفور في "الهشاشة الساخنة" و "الهشاشة الباردة" للفولاذ. في ظل ظروف درجات الحرارة العالية ، تتراكم هذه الشوائب عند حدود الحبوب ، مما يتسبب في كسر الأنبوب عند تسخينه وتوسعه.