ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 LSAW çelik borusu 1066.8 X 12.7 mm

ASTM A671 CC60 CL22 S2'ye Giriş (-46° C) NACE MR0175 LSAW çelik borusu

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) - Mr0175 LSAW Çelik Boru yüksek kaliteli bir elektrikle füzyonla kaynaklı (EFW) Atmosferik ve düşük sıcaklıklarda yüksek basınçlı hizmet için tasarlanmış karbon çelik boru, özellikle petrol ve gaz iletimi gibi zorlu ortamlarda. dış çapı ile 1066.8 mm (42 inç) ve duvar kalınlığı 12.7 mm, Bu uzunlamasına batık ark kaynaklı (LSAW) Boru ASTM A516 sınıfından üretilmiştir 60 basınç kap plakaları, Mükemmel tokluk ve kaynaklanabilirlik sağlamak. CL22 ataması, ısıl işlem ve radyografik muayenenin normalleştirilmesini gösterir, S2 tamamlayıcı gereksinim, -46 ° C'de düşük sıcaklık etkisi tokluğu sağlar. NACE MR0175'e uyum, sülfür stres çatlamasına karşı direnci garanti eder (SSC) Ekşi servis ortamlarında, zorlu koşullar için ideal.

Borunun sağlam mekanik özellikleri, minimum verim mukavemeti dahil 220 415-550 MPa MPA ve gerilme mukavemeti, korozyon direnci ile birlikte, Ana iletim bagaj hatları gibi uygulamalar için uygun hale getirin, kazan boruları, ve petrokimya boru hatları. Maliyet etkinliği, Inconel® gibi yüksek performanslı alaşımlarla karşılaştırıldığında 718, ve düşük sıcaklık ve aşındırıcı ortamlarda performans gösterme yeteneği, kritik altyapı için güvenilir bir seçim olarak konumlandırın. Bu makale, borunun kimyasal bileşiminin ayrıntılı bir araştırmasını sunmaktadır., Mekanik Özellikler, üretim süreçleri, korozyon direnci, Uygulamalar, ve boyutsal toleranslar, Anahtar parametreleri özetleyen kapsamlı tablolarla. Inconel ile Karşılaştırmalar 718, Incoloy 901, ve API 5L X70, endüstriyel uygulamalardaki özel rolünü vurgulayın.

 

Kimyasal bileşim ve malzeme analizi

ASTM A671 CC60 CL22 S2 borusunun kimyasal bileşimi, ASTM A516 sınıfına göre 60 plakalar, Güç için uyarlanmış, Tokluk, ve düşük sıcaklık ortamlarında kaynaklanabilirlik. Tipik kompozisyon karbon içerir (0.04–0.27%), Manganez (0.85–1.20), fosfor (≤0.025), Kükürt (≤0.025), Silikon (0.15–0.40%), ve eser miktarda alüminyum (≥0.02%) Deoksidasyon için. Bu elemanlar, minimal kapsayıcılara sahip kararlı bir mikroyapı sağlar, NACE MR0175'e göre ekşi servis performansının arttırılması. Düşük karbon içeriği, kaynak kusurları riskini azaltır, Manganez gücü ve tokluğu geliştirirken. Embritasyonu önlemek için fosfor ve kükürt sıkıca kontrol edilir, -46 ° C'de düşük sıcaklık darbe direnci için kritik.

Inconel ile karşılaştırıldığında 718 (50–55 nikel, 17–21 krom, 4.75–5.50% niyobyum), ASTM A671 CC60, önemli ölçüde daha az alaşım elemanları içerir, Nikel bazlı yağış sertleştirme yerine güç için karbon ve manganeze güvenmek. Incoloy 901 (40–45 nikel, 2.35–3.10% Titanyum) Ayrıca daha yüksek alaşım içeriğine sahiptir, Üstün korozyon direnci sunmak ancak daha yüksek bir maliyetle. API 5L X70'e göre (0.26% Karbon, 1.65% Manganez), ASTM A671 CC60'ın daha düşük karbon eşdeğeri vardır (Ben ≤0.43), Kaynak kabiliyetini iyileştirmek ancak biraz daha düşük akma mukavemeti sunmak (220 MPA vs. 485 MPA). NACE MR0175 uyumluluğu, SSC'ye direnmek için sertlik ≤22 HRC ve kontrollü mikroyapı sağlar, Ekşi gaz boru hatları için kritik bir gereklilik. Bu kompozisyon maliyet ve performansı dengeler, Boruyu büyük çapa uygun hale getirmek, yüksek basınçlı uygulamalar.

Mekanik Özellikler

ASTM A671 CC60 CL22 S2 borusunun mekanik özellikleri düşük sıcaklık için optimize edilmiştir, yüksek basınçlı uygulamalar. Minimum akma mukavemeti 220 MPA (32 VE KİTAP), 415-550 MPa gerilme mukavemeti ile (60–80 ksi) ve duvar kalınlıkları için ≥% 27 uzatma ≤25 mm, ASTM A516 derecesi 60. S2 tamamlayıcı gereksinim -46 ° C'de Charpy V -Notch Etki Testini zorunlu kılar, minimum enerji emilimi ile 14 J (Bekar) ve 18 J (ortalama) Kaynak merkezi çizgisi için, ısıdan etkilenen bölge (HAZ), ve ana metal, Soğuk ortamlarda tokluğun sağlanması. Normalleştirici ısıl işlem (CL22) 850-950 ° C'de, ardından hava soğutması, Tahıl yapısını rafine eder, artık streslerin ortadan kaldırılması ve düşük sıcaklık performansının arttırılması.

Inconel ile karşılaştırıldığında 718 (Verim gücü 1035 MPA, Çekme dayanımı 1275 MPA), ASTM A671 CC60 daha düşük güç sunar, ancak yapısal uygulamalar için daha uygun maliyetlidir. Incoloy 901 (Verim mukavemeti ~ 900 MPa) CC60'dan daha yüksek güç sağlar, ancak düşük sıcaklıkta ekşi servis için daha az uygundur. API 5L X70 (Verim gücü 485 MPA, Çekme dayanımı 570 MPA) CC60'dan daha iyi performans gösterir, ancak ek işlem yapmadan aynı düşük sıcaklıklı tokluk ve nace uyumluluğundan yoksundur. Borunun kaynağı ASTM A671'e göre gerginlik ve enine rehberli viraj testlerine tabi tutulur, Basınç altında bütünlüğün sağlanması. Bu özellikler ASTM A671 CC60 CL22 S2 Soğuk iklimlerde ve aşındırıcı ortamlarda boru hatları için ideal, Tokip dengesi sunmak, Gücü, ve karşılanabilirlik.

Korozyon direnci ve NACE MR0175 uyumluluğu

ASTM A671 CC60 CL22 S2 Boru, Orta Korozyon Direnci İçin Tasarlanmıştır, Hidrojen sülfür içeren ekşi servis ortamları için NACE MR0175 uyumluluğu tarafından geliştirildi (Hidrojen sülfür). Düşük karbon ve kükürt içeriği, kontrollü bir mikroyapı ile birleştirildiğinde (Sertlik ≤22 HRC), Sülfür stres çatlamasına duyarlılığı en aza indirin (SSC) ve hidrojen kaynaklı çatlak (BU). Borunun yüzeyi epoksi ile kaplanabilir (EP), polietilen (PE), polipropilen (PP), füzyon bağlı epoksi (FBE), veya toprak veya deniz ortamlarında dış korozyona karşı direnci arttırmak için korozyon önleyici yağ. Galvanizasyon veya vernikleme de mümkündür, Büyük çaplı borular için daha az yaygın olsa da.

Inconel'in aksine 718, % 50-55 nikel ve% 2.8-3.3 molibden nedeniyle klorür açısından zengin ve yüksek sıcaklıkta korozif ortamlarda mükemmel olan, ASTM A671 CC60, korozyon koruması için kaplamalara dayanır, Karbon çelik tabanı daha az doğal olarak dirençli olduğundan. Incoloy 901 CC60'dan daha iyi korozyon direnci sunar, ancak belirli bir işlem olmadan tipik olarak nace uyumlu değildir. API 5L X70 Borular, Benzer uygulamalarda kullanılır, Korozyon direnci için 3LPE gibi kaplamalar gerektirir, CC60'a benzer, ancak NACE MR0175 sertlik gereksinimlerini ek kontrol olmadan karşılayamayabilir. Borunun ekşi gaz boru hatlarında çalışma yeteneği, Nikel alaşımlarına kıyasla düşük maliyeti ile birlikte, Uygun koruma ile ılımlı korozyon direncinin yeterli olduğu petrol ve gaz uygulamaları için pratik bir seçim haline getirir.

İmalat ve işleme

ASTM A671 CC60 CL22 S2 üretimi LSAW Çelik Boru Dolgu Metal ile Elektrikli Füzyon Welding'i içerir, ASTM A516 sınıfı kullanma 60 plakalar. LSAW işlemi, plakaları silindirik bir şekle dönüştürür, ardından uzunlamasına batık ark kaynağı (GÖRDÜM) Sağlam bir dikiş sağlamak için hem iç hem de dış yüzeylerde. Kaynak, eşarp bıçakları kullanılarak güçlendirilir ve temizlenir, Boyutsal doğruluk ve pürüzsüz bir yüzey sağlamak. Isıl işlemi normalleştirme (CL22) 850-950 ° C'de, ardından hava soğutması, tüm boruya uygulanır, Kaynaklar ve Haze dahil, artık stresleri ortadan kaldırmak ve düşük sıcaklıklı tokluğu artırmak için. S2 gereksinimi -46 ° C'de etki testini zorunlu kılar, Soğuk koşullarda performansı doğrulamak.

Boru geçiyor 100% Radyografik Test (RT) kaynak kusurlarını tespit etmek için CL22 başına, hidrostatik ile birlikte, Ultrasonik, veya bütünlüğü sağlamak için girdap akım testi. NACE MR0175 uyumluluğu, ısıl işlem ve malzeme seçimi yoluyla sertliği ve mikro yapıyı kontrol etmeyi içerir. Inconel ile karşılaştırıldığında 718, vakum eritme ve karmaşık ısı tedavileri gerektirir (örneğin, 1038 ° C'de çözüm tavlama), ASTM A671 CC60 üretimi daha kolaydır, Maliyetleri Azaltma. Incoloy 901 ve API 5L X70 boruları da Inconel'den daha basit işlemler içerir 718 ancak ekşi hizmet için ek test gerektirebilir. Borunun boyutları (1066.8 mm OD, 12.7 mm wt) hassas yuvarlanma ve kaynak ile elde edilir, Büyük çaplı uygulamalar için ASTM A671 Toleransları.

Uygulamalar

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) - Mr0175 LSAW Çelik Boru düşük sıcaklıklarda ve ekşi servis ortamlarında güvenilir performans gerektiren endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.. Birincil uygulamaları arasında petrol ve gaz için ana şanzıman gövde hatları, büyük istasyon iletişim boru hatları, Kazan giriş ve çıkış boruları, ve yüzen üretim depolama ve boşaltma (FPSO) modül boruları. Borunun -46 ° C'deki düşük sıcaklıklı tokluğu, soğuk iklimler için uygun hale getirir, NACE MR0175 uyumluluğu, ekşi gaz kuyuları gibi H2S içeren ortamlarda dayanıklılık sağlar. Büyük çapı (1066.8 mm) ve ılımlı duvar kalınlığı (12.7 mm) Petrokimyasalda yüksek basınçlı sıvı taşınmasını destekleyin, termal güç, ve gaz iletim endüstrileri.

Inconel'in aksine 718, Yüksek sıcaklık havacılık ve ekşi gaz uygulamalarında kullanılır (örneğin, jet motoru bileşenleri), ASTM A671 CC60, düşük sıcaklık için optimize edilmiştir, Maliyet duyarlı projeler. Incoloy 901, benzer yüksek stresli ortamlarda istihdam edilmektedir, CC60'ın düşük sıcaklık odağından yoksun. API 5L X70 Borular benzer boru hattı uygulamalarında kullanılır, ancak özelleştirmeden aynı düşük sıcaklık veya NACE gereksinimlerini karşılamayabilir. Borunun çok yönlülüğü, eğimli gibi uç kaplamalarla, Sade, veya dişli, ve FBE veya 3LPE gibi kaplamalar, su için uyarlanabilirliğini arttırır, Petrol, ve gaz iletimi, zorlu ortamlarda altyapı projeleri için tercih edilen bir seçim yapmak.

BOYUTLU TOLERANSLAR

ASTM A671 CC60 CL22 S2 LSAW çelik borusu için boyutsal toleranslar ASTM A671 tarafından yönetilir, Büyük çaplı uygulamalar için hassasiyetin sağlanması. Dış çaplı bir boru için 1066.8 mm (42 inç), Tolerans, belirtilen OD'nin ±% 0.5'idir (Yaklaşık ± 5.33 mm). Duvar kalınlığı toleransı 12.7 MM ±% 12.5 (Yaklaşık ± 1.59 mm), Tutarlı mukavemet sağlamak. Düzlük sapması ile sınırlıdır 0.2% boru uzunluğu, Uzun boru hatları için kritik. Borunun çevre toleransı belirtilen OD'nin ±% 0.5'i, ve ağırlık toleransı ±% 10'dur, Büyük ölçekli projelerde tekdüzeliğin sağlanması.

Inconel ile karşılaştırıldığında 718 dövme (ASTM B637: Küçük çaplar için ± 0.25 mm), ASTM A671 CC60, daha büyük boyutu ve yapısal odağı nedeniyle daha gevşek toleranslara sahiptir. Incoloy 901 Dikkatler Inconel'e benzer hassasiyet standartlarını takip eder 718, API 5L x70 boru (API 5L: ±% 0.75, WT ±% 10) Biraz daha sıkı OD toleransları var ancak karşılaştırılabilir duvar kalınlığı toleransları. Pürüzsüz bir yüzey sağlamak için kaynak dikiş yüksekliği kontrol edilir, ve son bitişler (örneğin, Eğimli) ASME B16.25 Standartları. Bu toleranslar, gaz iletim boru hatları gibi uygulamalarda güvenilir kurulum ve performans sağlar, Boyutsal doğruluğun kritik olduğu yerlerde.

Teknik özellikler ve parametre tablosu

Aşağıdaki tabloda ASTM A671 CC60 CL22 S2'nin temel parametrelerini özetlemektedir. (-46° C) NACE MR0175 LSAW çelik borusu (1066.8 X 12.7 mm), Mühendisler için bir referans sağlamak.

Parametre	Belirtimi
Standart	ASTM A671 / ASME SA671
Sınıf	CC60 CL22 S2
Malzeme	ASTM A516 Sınıfı 60
Dış çap	1066.8 mm (42 inç)
Duvar kalınlığı	12.7 mm
Kimyasal bileşimi	C: 0.04–0.27%, MN: 0.85–1.20, P: ≤0.025, S: ≤0.025, Si: 0.15–0.40%, Al: ≥0.02%
Verim gücü (min)	220 MPA (32 VE KİTAP)
Çekme dayanımı	415–550 MPa (60–80 ksi)
Kopma uzaması (min)	≥% 27 (≤25 mm wt)
Darbe Testi (S2)	-46° C, 14 J (Bekar), 18 J (ortalama) kaynak için, HAZ, Baz Metal
ısı tedavisi	850-950 ° C'de normalleştirme, hava soğutmalı (CL22)
- Mr0175	Sertlik ≤22 HRC, SSC direnci
Kaynak yöntemi	LSAW (Tozaltı ark kaynağı)
test	100% RT, Hidrostatik, Ultrasonik, tansiyon, bükülme testleri
Kaplamalar	EP, PE, PP, FBE, korozyon önleme yağı, galvanizleme, hilekârlık
Bitiş Sonu	Eğimli, Sade, Dişli, birleşmiş
Uygulamalar	Petrol/gaz boru hatları, kazan boruları, petrokimya, FPSO modülleri

Bu tablo, borunun özelliklerine öz bir bakış sağlar, Tasarım ve tedarik kararlarında yardımcı olmak.

Inconel ile karşılaştırma 718, Incoloy 901, ve API 5L X70

ASTM A671 CC60 CL22 S2, Inconel'den önemli ölçüde farklıdır 718, Incoloy 901, ve kompozisyonda API 5L X70, özellikler, ve uygulamalar. Inconel 718 (Verim gücü 1035 MPA, 50–55 nikel) yüksek sıcaklıkta mükemmel, Havacılık ve Ekşi Gaz Kuyuları gibi aşındırıcı ortamlar, Üstün korozyon direnci sunmak ancak önemli ölçüde daha yüksek bir maliyetle. ASTM A671 CC60 (Verim gücü 220 MPA) düşük sıcaklık için optimize edilmiş, Maliyete duyarlı uygulamalar, korozyon koruması için kaplamalara güvenmek. Incoloy 901 (Verim mukavemeti ~ 900 MPa, 40–45 nikel) Havacılık ve uzay için yüksek mukavemet ve korozyon direnci sağlar, ancak özelleştirmeden CC60'ın düşük sıcaklıklı tokluk ve NACE uyumundan yoksundur.

API 5L X70 (Verim gücü 485 MPA, Çekme dayanımı 570 MPA) benzer boru hattı uygulamalarında kullanılır, Özellikle işlenmedikçe, CC60'dan daha yüksek güç sunar, ancak potansiyel olarak düşük sıcaklıklı tokluk ve NACE uyumluluğu. ASTM A671 CC60’ın Normalleştirmesi ve S2 Testi -46 ° C'de üstün performans sağlıyor, alt CEV, x70'e kıyasla kaynaklanabilirliği arttırır. Seçim proje gereksinimlerine bağlıdır: Inconel 718 Aşırı korozyon ve sıcaklık için, Incoloy 901 Yüksek mukavemetli havacılık için, Yüksek basınçlı boru hatları için API 5L X70, ve maliyet etkin için ASTM A671 CC60, Düşük sıcaklık ekşi servis.

Zorluklar ve sınırlamalar

Avantajlarına rağmen, ASTM A671 CC60 CL22 S2 Boru Yüz Zorlukları. Karbon çelik tabanı, kaplamaların dış korozyona direnmesini gerektirir, Inconel 718’in doğal direncinin aksine. Ekşi hizmette, SSC'yi önlemek için NACE MR0175 sertlik ve mikroyapı kontrollerine sıkı sıkıya bağlı kalma kritiktir, hassas ısıl işlem ve test gerektiren. LSAW işlemi, Büyük çaplar için uygun maliyetli olsa da, kusurlardan kaçınmak için yüksek kaliteli kaynak talep eder, ile 100% RT üretim maliyetlerine ekleniyor. -46 ° C'de düşük sıcaklık performansı sağlamdır, Ancak bu sıcaklığın altındaki uygulamalar ASTM A671 CC65 veya CC70 gibi alternatif dereceler gerektirebilir.

API 5L X70 ile karşılaştırıldığında, ASTM A671 CC60'ın daha düşük mukavemeti var, Ultra yüksek basınçlı boru hatlarında kullanımını sınırlamak. Inconel 718 ve Incoloy 901, Güçlü iken, büyük ölçekli altyapı için oldukça pahalıdır. Büyük çaplı boruların montajı (1066.8 mm) özel ekipman gerektirir, ve saha kaynağı NACE uyumluluğunu korumalıdır. Bu zorluklar gelişmiş kaplamalarla hafifletilir, titiz kalite kontrolü, ve uygun tasarım, Borunun gaz iletimi ve petrokimyasal işleme gibi zorlu uygulamalardaki güvenilirliğinin sağlanması.

Geleceğin Trendleri ve Yenilikleri

ASTM A671 CC60 CL22 S2 LSAW çelik borunun geleceği, imalattaki ilerlemelerle şekillendirilmiştir, Kaplamalar, ve sürdürülebilirlik. Batık ark kaynağındaki yenilikler ve gerçek zamanlı kaynak izlemesi dikiş kalitesini artırıyor, Kusurları Azaltma, ve maliyetleri düşürme. Gelişmiş Kaplamalar Üzerine Araştırma, nanoteknoloji tabanlı FBE ve 3LPE gibi, korozyon direncini arttırıyor, Hizmet ömrünü zorlu ortamlarda genişletmek. Dijital araçların entegrasyonu, Öngörücü bakım ve boru hattı izleme gibi, petrol ve gaz uygulamalarında operasyonel verimliliği ve güvenliği artırıyor.

Enerji altyapısına artan talep, özellikle soğuk iklimlerde ve ekşi gaz alanlarında, ASTM A671 CC60 gibi NACE uyumlu boruların kullanımını artırıyor. Sürdürülebilir uygulamalar, Geri dönüştürülmüş çelik ve düşük karbonlu üretim yöntemlerini kullanma gibi, çevre hedefleriyle uyumlu. Inconel ile karşılaştırıldığında 718 ve Incoloy 901, karmaşık parçalar için katkı maddesi üretimini araştırıyor, ASTM A671 CC60, büyük çaplı boru hatları için uygun maliyetli ölçeklenebilirliğe odaklanır. Küresel enerji geçişleri hızlandıkça, Bu boru kritik bir bileşen olarak kalacaktır, Zorlu koşullarda güvenilir ve sürdürülebilir sıvı taşınmasını desteklemek.

Çözüm

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 LSAW çelik borusu (1066.8 X 12.7 mm) sağlam, Yüksek basınç için uygun maliyetli çözüm, Ekşi servis ortamlarında düşük sıcaklık uygulamaları. Kimyasal bileşimi, ASTM A516 sınıfına göre 60, Kaynaklanabilirlik ve tokluk sağlar, normalleştirirken (CL22) ve -46 ° C'de etki testi (S2) Soğuk iklimlerde performansı garanti. NACE MR0175 uyumluluğu SSC'ye karşı direnç sağlar, petrol ve gaz boru hatları için ideal, kazan boruları, ve petrokimya uygulamaları. LSAW işlemi ve titiz testler (100% RT, Hidrostatik) Büyük çaplı altyapı için güvenilirliği sağlayın.

Inconel ile karşılaştırıldığında 718 ve Incoloy 901, ASTM A671 CC60, daha düşük mukavemet ve korozyon direnci sunar, ancak maliyete duyarlı olarak mükemmeldir, Düşük sıcaklık uygulamaları. API 5L X70'e göre, üstün düşük sıcaklık tokluğu ve nace uyumluluğu sağlar. Ayrıntılı parametre tablosu ve sağlanan boyutsal toleranslar, mühendisler için değerli bir kaynak görevi görür. Kaynakta gelecekteki yenilikler, Kaplamalar, ve sürdürülebilirlik performansını artıracak, kritik altyapıdaki rolünü sağlamak. ASTM A671 CC60 CL22 S2, performans dengesinin bir kanıtı olmaya devam ediyor, karşılanabilirlik, ve modern mühendislikte güvenilirlik.