Pipeline à paroi épaisse haute pression ASTM A335 P91 Méthode de soudage

Procédé de soudage de pipelines à paroi épaisse à haute pression en acier domestique A335 P91: Domaine technique – La présente invention concerne le domaine de la technologie du soudage., concerne en particulier un procédé de soudage à haute pression de canalisations à parois épaisses en acier domestique A335 P91.

Nous avons le plus grand inventaire de tuyaux sans soudure en acier allié ASTM A335 P91

Tuyau en acier allié A 335 P91:

TAILLE : 1/2″ À 24 “ET DE & N.-b.

Annexe: SCH20, Sch30, SCH40.
Type : Soudé / Fabriqué / Sans soudure
Longueur : Unique aléatoire, Double aléatoire & Longueur de coupe.
Fin : Extrémité Simple, Extrémité biseautée.

Matériaux :
Tuyau en acier allié A335 P91 – Tuyau AS A335 P91
ASTM A335, GR. P5, P9, P11, P12, P21, P22 & P91

Composition des tuyaux chromés ASTM A335 P91

Grade	États-Unis	C≤	Mn	P≤	S≤	Si≤	Cr	Mo
P1	K11522	0.10~0,20	0.30~0,80	0.025	0.025	0.10~0,50	–	0.44~0,65
P2	K11547	0.10~0,20	0.30~0,61	0.025	0.025	0.10~0,30	0.50~0,81	0.44~0,65
P5	K41545	0.15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	4.00~6h00	0.44~0,65
P5b	K51545	0.15	0.30~0,60	0.025	0.025	1.00~2h00	4.00~6h00	0.44~0,65
P5c	K41245	0.12	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	4.00~6h00	0.44~0,65
P9	S50400	0.15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50~1,00	8.00~10h00	0.44~0,65
P11	K11597	0.05~0,15	0.30~0,61	0.025	0.025	0.50~1,00	1.00~1,50	0.44~0,65
P12	K11562	0.05~0,15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	0.80~1,25	0.44~0,65
P15	K11578	0.05~0,15	0.30~0,60	0.025	0.025	1.15~1,65	–	0.44~0,65
P21	K31545	0.05~0,15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	2.65~3.35	0.80~1,60
P22	K21590	0.05~0,15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	1.90~2,60	0.87~1.13
P91	K91560	0.08~0,12	0.30~0,60	0.020	0.010	0.20~0,50	8.00~9h50	0.85~1,05
P92	K92460	0.07~0,13	0.30~0,60	0.020	0.010	0.50	8.50~9h50	0.30~0,60

Norme de composition des tuyaux A335 Gr P91

Si, %	Cr, %	C, %	Mo, %	Mn, %	P, %	N, %	S, %	V, %	Ni, %	N.-b., %	Al, %
0.2 À 0.5	8.0 À 9.5	0.08 À 0.12	0.85 À 1.05	0.3 À 0.6	0.02	0.03 À 0.07	0.01	0.18 À 0.25	0.4	0.06 À 0.10	0.04

Tableau de résistance mécanique des tuyaux ASTM A335 P91

Allongemental	Propriétés de traction	HB	Propriétés de rendement
20	585	250	415

Qualité de matériau équivalente aux tuyaux SA335 Gr P91

États-Unis	ASTM	Équivalent Matériel	ASME
K91560	A335P91	K90901, T91, 1.4903, X10CrMoVNb9-1	SA335P 91

ASTM	ASME	SE G 3458	États-Unis	BS	DIN	ISO	abdos	NK	LRS
A335P9	SA335P9	STPA 26	S50400	3604 P1 629-470		2604 IITS38

Arrière plan: L'acier A335 P91 est un acier 9Cr-1Mo modifié, principalement incorporer

Tuyau d'acier allié soudé par 16Mn d'A335P11 A335P91 A335P22 40cr 10CrMO910 35crmo 27SiMn Q345B

classer des éléments d'alliage tels que V et Nb dans l'acier martensitique résistant à la chaleur d'origine 9Cr-1Mo. Cet acier possède une excellente résistance à l'oxydation à haute température, résistance à la corrosion par la vapeur à haute température, et résistance au fluage, réduisant efficacement le poids structurel et trouvant une application généralisée dans les grandes chaudières, systèmes de canalisations, et l'industrie pétrochimique. cependant, en raison de la nature martensitique refroidie par air de l'acier A335 P91, il présente une plasticité plus faible et une soudabilité plus faible, imposer des exigences élevées aux procédés de soudage, résistance aux chocs des joints soudés, fragilité des soudures, traitement thermique après soudage, et zones de soudures affectées par la chaleur. Le soudage traditionnel de l'acier A335 P91 utilise généralement le soudage manuel à l'arc au gaz tungstène (GTAW) pour passe de racine et soudage manuel à l'arc métallique blindé (SMAW) pour le remplissage et le bouchage, nécessitant un contrôle strict de l’énergie de la ligne, température de préchauffage, et température entre passes pendant le processus de soudage. Cette méthode exige un haut niveau d'environnement de soudage et de compétences de soudeur., et l'efficacité du soudage manuel est extrêmement faible, prendre du temps et des efforts, restreignant considérablement la progression de la tuyauterie, affectant les calendriers de construction, et particulièrement évident pour les canalisations de grand diamètre et à parois épaisses.

Donc, la sélection rationnelle des paramètres et des procédés de soudage pour l'acier A335 P91 et le développement de conditions de procédé de soudage adaptées à la production présentent une valeur pratique et économique significative.

Contenu de l'invention: Pour combler les lacunes de la technologie existante, le problème technique à résoudre par la présente invention est de fournir un procédé de soudage à haute pression de canalisations à paroi épaisse en acier domestique A335 P91, visant à améliorer l'efficacité du soudage et à souder qualité, réduire les coûts de construction et l’intensité du travail, et améliorer l'environnement de travail.

Pour atteindre les objectifs ci-dessus, la présente invention utilise les solutions techniques suivantes:

Procédé de soudage de pipelines à paroi épaisse à haute pression en acier domestique A335 P91, comprenant les étapes suivantes dans l'ordre:

(1) Traitement du chanfrein avant soudage: Traitez la zone de soudage du pipeline à souder en un double biseau en forme de V, effectuer une inspection par ressuage sur la surface du biseau pour garantir l'absence de fissures en surface, et nettoyez le biseau et la rouille de la surface, huile, et oxydes dans une zone de 20 mm des deux côtés du biseau;

Poursuite de la méthode de soudage des tubes en acier à paroi épaisse haute pression A335 P91 produits dans le pays:

4. traitement thermique après soudage: Après soudage, scellez les deux extrémités du tuyau et utilisez un chauffage électrique pour chauffer la zone des deux côtés de la soudure, au moins 3 fois la largeur de la soudure et pas moins de 25 mm. Chauffez la zone à une température comprise entre 750 et 770 °C et maintenez-la pendant 2.5-4 heures, en fonction de l'épaisseur du tuyau.

Veuillez noter que la température dans cette méthode est surveillée à l'aide d'un thermomètre infrarouge. Cette méthode de soudage des tubes en acier haute pression à paroi épaisse A335 P91 présente les avantages suivants:

1. L'utilisation de multicouches, le soudage multi-passes réduit la section transversale de chaque couche de soudure, améliorant la ténacité du joint soudé et évitant le rétrécissement de la zone affectée thermiquement dans les soudures épaisses, ainsi que le ramollissement du joint de soudure lors d'un fonctionnement prolongé à haute température.

2. Soudage manuel à l'arc sous gaz tungstène (GTAW) pour le soudage des racines, la vitesse de soudage est plus lente, et sceller les deux extrémités du tuyau aide à contrôler la température de la couche intermédiaire. Soudage automatique à l'arc submergé (SCIE) pour remplir et recouvrir les couches a une vitesse de soudage plus rapide et un courant plus élevé, libérer la chaleur plus rapidement. Au moins une extrémité du tuyau doit être descellée, et le soudage continu peut être effectué sans avoir besoin de contrôler la température entre les couches.

3. Utiliser des fils de soudure de petit diamètre (pas plus de 2,5 mm) et un flux à faible teneur en hydrogène pour le soudage peut réduire l'énergie linéaire pendant le processus de soudage, améliorer le taux de dépôt de soudure, affiner les grains du matériau de base, et réduire la possibilité de défauts tels que la porosité et les fissures dans la soudure.

4. Dans des environnements venteux, l'effet de protection du soudage automatique à l'arc submergé est meilleur que celui des autres procédés de soudage à l'arc.

5. Par rapport aux méthodes de soudage manuelles traditionnelles, cette méthode raccourcit efficacement le cycle de traitement thermique et de soudage, améliore la soudure qualité et efficacité du soudage, réduit l'intensité du travail, et économise les coûts de construction.

 

Exemple de mise en œuvre 1: Utilisation du pipeline domestique A335P91 DN350 comme matériau de base, la méthode de soudage suivante est adoptée:

(1) La zone de soudage du tuyau à souder est transformée en une double rainure en forme de V, comme le montre la figure 1, avec une hauteur de bord arrondi de 1 mm, un angle inférieur de 60 ± 5° dans le sens de la longueur du tuyau, une hauteur de 15mm, et un angle supérieur de 78-82° dans le sens de la longueur du tuyau. La surface de la rainure est colorée et inspectée pour garantir qu'il n'y a pas de fissures de surface sur la rainure.. La rouille superficielle, taches d'huile, oxydes, etc.. dans les 20 mm des deux côtés de la rainure sont nettoyés;

(2) Les deux sections du tube soudé sont assemblées, en s'assurant que l'espace de la face d'extrémité du joint bout à bout est de 3 à 6 mm, la hauteur est égale, et le désalignement n'est pas supérieur à 1 mm;

(3) Le soudage manuel à l'arc sous argon GTAW est utilisé pour le soudage inférieur. Avant le soudage, les orifices d'extrémité du tuyau à souder sont bloqués, et la paroi intérieure ou l'arrière de la soudure est remplie d'argon pour la protection. Le tube en acier à souder est préchauffé, et la température de la rainure est surveillée en temps réel à l'aide d'un thermomètre infrarouge. Lorsque la température atteint 160 ℃, le soudage commence, en utilisant du fil de soudage ER90S-B9 d'un diamètre de pour souder trois couches. Les paramètres du processus sont sélectionnés comme suit: Connexion positive CC de l'alimentation, courant de soudage de 118A, tension d'arc de 14V, et vitesse de soudage de 3 à 10 cm/min. Il convient de prêter attention aux points suivants lors du soudage manuel à l'arc sous argon GTAW: A) La surface de la pièce à souder ne doit pas être enflammée par l'arc, testé pour le courant, ou temporairement soudé au support ou à la pince;b) Le soudage manuel à l'arc sous argon commence au point le plus bas du tube à souder., et est soudé symétriquement par deux personnes, avec les joints de soudure décalés entre 100 et 150 mm; C) Pendant le soudage manuel à l’arc sous argon, la température de préchauffage des deux côtés de la rainure doit être surveillée en temps réel, et la température de préchauffage doit être strictement contrôlée entre 150 ℃ et 200 ℃; D) Pendant le soudage manuel à l’arc sous argon, des mesures de protection contre le vent doivent être prises, et la vitesse du vent dans l'environnement de soudage ne doit pas dépasser 2 m/s. Il ne doit y avoir aucun courant d’air dans le tuyau à souder, et l'humidité, pluie, et des mesures de protection contre la neige doivent être prises;

(4) La scie automatique de soudage à l'arc submergé est utilisée pour le remplissage et le revêtement. Avant le remplissage et le recouvrement automatiques par soudage à l'arc submergé, au moins une extrémité du tuyau à souder est débloquée, et la zone de soudage est préchauffée. Lorsque la température atteint 200 ℃, le soudage continu commence, utilisant un fil de soudage EB9 d'un diamètre de et un flux de soudage MARATHON543 pour le soudage de remplissage et de recouvrement multicouche et multipasse. Les paramètres de soudage SAW sont sélectionnés comme suit: Connexion inversée CC de l'alimentation, courant de soudage de 280A, tension d'arc de 28V, et vitesse de soudage de 25 à 45 cm/min.

 

Il convient de prêter attention aux points suivants lors du soudage automatique à l'arc submergé SAW:

A) Le fil de soudure doit être maintenu propre et sec, et le flux de soudage doit être stocké dans un endroit sec pour éviter l'absorption d'humidité;

b) Le fil de soudure doit être alimenté en douceur et uniformément, et le flux de soudage doit être ajouté à temps pour assurer le soudage qualité;

C) La vitesse de soudage doit être stable, et le pistolet de soudage doit être maintenu perpendiculaire à l'axe du tuyau pour garantir la cohérence du cordon de soudure.;

D) Les scories de soudage doivent être éliminées à temps une fois chaque couche de soudage terminée., et la surface de la soudure doit être nettoyée avec une brosse métallique ou une meule pour garantir la qualité de la couche de soudure suivante;

e) Le processus de soudage doit être surveillé en temps réel, et les paramètres de soudage doivent être ajustés à temps en fonction de la situation réelle pour garantir la qualité du soudage. Une fois le soudage terminé, la surface de la soudure doit être inspectée visuellement et par des tests non destructifs pour garantir qu'il n'y a pas de défauts tels que des fissures, pores, inclusions de scories, et pénétration incomplète. Enfin, le joint soudé doit être traité thermiquement conformément aux exigences du processus pour éliminer les contraintes de soudage et améliorer les propriétés mécaniques du joint soudé.

Exemple de mise en œuvre 2: Utilisation du pipeline A335P91 DN500 importé comme matériau de base, la méthode de soudage suivante est adoptée:

(1) La zone de soudage du tuyau à souder est transformée en une double rainure en forme de V, comme le montre la figure 1, avec une hauteur de bord arrondi de 1,5 mm, un angle inférieur de 60 ± 5° dans le sens de la longueur du tuyau, une hauteur de 20mm, et un angle supérieur de 78-82° dans le sens de la longueur du tuyau. La surface de la rainure est colorée et inspectée pour garantir qu'il n'y a pas de fissures de surface sur la rainure.. La rouille superficielle, taches d'huile, oxydes, etc.. dans les 20 mm des deux côtés de la rainure sont nettoyés;

(2) Les deux sections du tube soudé sont assemblées, en s'assurant que l'espace de la face d'extrémité du joint bout à bout est de 4 à 8 mm, la hauteur est égale, et le désalignement n'est pas supérieur à 1,5 mm;

(3) La scie automatique de soudage à l'arc submergé est utilisée pour le soudage du fond. Avant le soudage, les orifices d'extrémité du tuyau à souder sont bloqués, et la paroi intérieure ou l'arrière de la soudure est remplie d'argon pour la protection. Le tube en acier à souder est préchauffé, et la température de la rainure est surveillée en temps réel à l'aide d'un thermomètre infrarouge. Lorsque la température atteint 200 ℃, le soudage commence, utilisant un fil de soudage EB9 d'un diamètre de et un flux de soudage MARATHON543 pour le soudage de remplissage et de recouvrement multicouche et multipasse. Les paramètres de soudage SAW sont sélectionnés comme suit: Connexion inversée CC de l'alimentation, courant de soudage de 350A, tension d'arc de 32V, et vitesse de soudage de 25 à 45 cm/min. Il convient de prêter attention aux points suivants lors du soudage automatique à l'arc submergé SAW: A) Le fil de soudure doit être maintenu propre et sec, et le flux de soudage doit être stocké dans un endroit sec pour éviter l'absorption d'humidité; b) Le fil de soudure doit être alimenté en douceur et uniformément, et le flux de soudage doit être ajouté à temps pour garantir la qualité du soudage; C) La vitesse de soudage doit être stable, et le pistolet de soudage doit être maintenu perpendiculaire à l'axe du tuyau pour garantir la cohérence du cordon de soudure.; D) Les scories de soudage doivent être éliminées à temps une fois chaque couche de soudage terminée., et la surface de la soudure doit être nettoyée avec une brosse métallique ou une meule pour garantir la qualité de la couche de soudure suivante; e) Le processus de soudage doit être surveillé en temps réel, et les paramètres de soudage doivent être ajustés à temps en fonction de la situation réelle pour garantir la qualité du soudage.

(4) La scie automatique de soudage à l'arc submergé est utilisée pour le remplissage et le revêtement. Avant le remplissage et le recouvrement automatiques par soudage à l'arc submergé, au moins une extrémité du tuyau à souder est débloquée, et la zone de soudage est préchauffée. Lorsque la température atteint 250 ℃, le soudage continu commence, utilisant un fil de soudage EB9 d'un diamètre de et un flux de soudage MARATHON543 pour le soudage de remplissage et de recouvrement multicouche et multipasse. Les paramètres de soudage SAW sont sélectionnés comme suit: Connexion inversée CC de l'alimentation, courant de soudage de 450A, tension d'arc de 36V, et vitesse de soudage de 25 à 45 cm/min. Une fois le soudage terminé, la surface de la soudure doit être inspectée visuellement et par des tests non destructifs pour garantir qu'il n'y a pas de défauts tels que des fissures, pores, inclusions de scories, et pénétration incomplète. Enfin, le joint soudé doit être traité thermiquement conformément aux exigences du processus pour éliminer les contraintes de soudage et améliorer les propriétés mécaniques du joint soudé.