Phương pháp hàn đường ống tường dày áp suất cao ASTM A335 P91

Phương pháp hàn đường ống thành dày áp lực cao bằng thép A335 P91 trong nước: Lĩnh vực kỹ thuật – Sáng chế đề cập đến lĩnh vực công nghệ hàn, đặc biệt liên quan đến phương pháp hàn các đường ống thành dày áp suất cao bằng thép A335 P91 trong nước.

Chúng tôi có lượng tồn kho lớn nhất về Ống thép hợp kim ASTM A335 P91

Ống thép hợp kim A 335 P91:

Kích thước : 1/2″ để 24 “VÀ TỪ & NB

Lịch trình: SCH20, Sch30, Sch40.
Loại : Hàn / bịa đặt / LIỀN MẠCH
Chiều dài : Đơn ngẫu nhiên, Ngẫu nhiên đôi & Chiều dài cắt.
Kết thúc : Kết thúc là đồng bằng, Thủy kết thúc.

Liệu :
Ống thép hợp kim A335 P91 – AS Pipe A335 P91
ASTM A335, Gr. P5, P9, P11, P12, P21, P22 & P91

Thành phần cấu tạo ống Chrome ASTM A335 P91

Lớp	Mỹ	C<	MN	P toán	Các tính toán	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	4.00~6.00	0.44~0,65
P5b	K51545	0.15	0.30~0,60	0.025	0.025	1.00~2,00	4.00~6.00	0.44~0,65
P5c	K41245	0.12	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	4.00~6.00	0.44~0,65
P9	S50400	0.15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50~1,00	8.00~10.00	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	8.00~9,50	0.85~1,05
P92	K92460	0.07~0,13	0.30~0,60	0.020	0.010	0.50	8.50~9,50	0.30~0,60

Tiêu chuẩn thành phần ống A335 Gr P91

Si, %	CR, %	C, %	Mo, %	MN, %	P, %	N, %	S, %	V, %	Ni, %	NB, %	Al, %
0.2 để 0.5	8.0 để 9.5	0.08 để 0.12	0.85 để 1.05	0.3 để 0.6	0.02	0.03 để 0.07	0.01	0.18 để 0.25	0.4	0.06 để 0.10	0.04

Bảng độ bền cơ học của ống ASTM A335 P91

kéo dài	Tính chất bền kéo	HB	Thuộc tính lợi nhuận
20	585	250	415

Cấp vật liệu tương đương của ống SA335 Gr P91

Mỹ	TIÊU CHUẨN ASTM	Tương đương Tài liệu	ASME
K91560	A335 P91	K90901, T91, 1.4903, X10CrMoVNb9-1	SA335P 91

TIÊU CHUẨN ASTM	ASME	JIS G 3458	Mỹ	BS	DIN	TIÊU CHUẨN ISO	ABS	NK	LRS
A335 P9	SA335 P9	STPA 26	S50400	3604 P1 629-470		2604 II TS38

Lý lịch: Thép A335 P91 là thép 9Cr-1Mo biến tính, chủ yếu kết hợp

A335P11 A335P91 A335P22 40cr 10CrMO910 35crmo 27SiMn Q345B 16Mn Ống thép hợp kim hàn

xếp hạng các nguyên tố hợp kim như V và Nb thành thép chịu nhiệt martensitic 9Cr-1Mo nguyên bản. Loại thép này có khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao tuyệt vời, chống ăn mòn hơi nước ở nhiệt độ cao, và khả năng chống leo, giảm trọng lượng kết cấu một cách hiệu quả và tìm được ứng dụng rộng rãi trong các tổ máy nồi hơi lớn, hệ thống đường ống, và ngành công nghiệp hóa dầu. tuy nhiên, do tính chất martensitic làm mát bằng không khí của thép A335 P91, nó thể hiện độ dẻo thấp hơn và khả năng hàn kém hơn, đặt ra yêu cầu cao về quá trình hàn, Độ bền va đập của mối hàn, độ giòn của mối hàn, Xử lý nhiệt sau hàn, và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt của mối hàn. Hàn thép A335 P91 truyền thống thường sử dụng hàn hồ quang vonfram khí thủ công (GTAW) dành cho hàn hồ quang gốc và hàn hồ quang kim loại được che chắn thủ công (SMAW) để điền và đóng nắp, đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ năng lượng đường dây, nhiệt độ làm nóng trước, và nhiệt độ giữa các lớp trong quá trình hàn. Phương pháp này đòi hỏi trình độ cao về môi trường hàn và tay nghề thợ hàn., và hiệu quả hàn thủ công cực kỳ thấp, tốn thời gian và công sức, hạn chế nghiêm trọng tiến độ đường ống, ảnh hưởng đến tiến độ thi công, và đặc biệt rõ ràng đối với các đường ống có thành dày đường kính lớn.

Vì vậy, Việc lựa chọn hợp lý các thông số, quy trình hàn đối với thép A335 P91 và việc xây dựng các điều kiện quy trình hàn phù hợp với sản xuất có giá trị quan trọng về mặt kinh tế và thực tiễn.

Nội dung phát minh: Khắc phục những hạn chế của công nghệ hiện tại, Vấn đề kỹ thuật cần giải quyết của sáng chế là đưa ra phương pháp hàn đường ống thành dày áp suất cao bằng thép A335 P91 trong nước, nhằm nâng cao hiệu quả hàn và mối hàn phẩm chất, giảm chi phí xây dựng và cường độ lao động, và cải thiện môi trường làm việc.

Để đạt được mục tiêu trên, sáng chế sử dụng các giải pháp kỹ thuật sau:

Phương pháp hàn đường ống thành dày áp lực cao bằng thép A335 P91 trong nước, gồm các bước tuần tự sau:

(1) Xử lý góc xiên trước khi hàn: Xử lý vùng hàn của đường ống cần hàn thành vát đôi hình chữ V, thực hiện kiểm tra chất thấm thuốc nhuộm trên bề mặt vát để đảm bảo không có vết nứt bề mặt, và làm sạch góc xiên và vết rỉ sét trên bề mặt, dầu, và oxit trong phạm vi 20 mm ở cả hai phía của góc xiên;

Tiếp tục phương pháp hàn ống thép vách dày chịu áp lực A335 P91 sản xuất trong nước:

4. Xử lý nhiệt sau hàn: Sau khi hàn, bịt kín hai đầu ống và sử dụng nhiệt điện để làm nóng khu vực hai bên mối hàn, ít nhất 3 lần chiều rộng của mối hàn và không nhỏ hơn 25mm. Làm nóng khu vực này đến nhiệt độ khoảng 750-770°C và giữ nó trong 2.5-4 giờ, tùy thuộc vào độ dày ống.

Xin lưu ý rằng nhiệt độ trong phương pháp này được theo dõi bằng nhiệt kế hồng ngoại. Phương pháp hàn ống thép thành dày cao áp A335 P91 này có những ưu điểm sau::

1. Việc sử dụng nhiều lớp, hàn nhiều đường làm giảm diện tích mặt cắt ngang của từng lớp mối hàn, nâng cao độ dẻo dai của mối hàn và tránh hiện tượng thu hẹp vùng ảnh hưởng nhiệt ở các mối hàn dày, cũng như hiện tượng mềm mối hàn khi làm việc lâu dài ở nhiệt độ cao..

2. Hàn hồ quang vonfram khí bằng tay (GTAW) đối với hàn gốc thì tốc độ hàn chậm hơn, và bịt kín hai đầu ống giúp kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp. Hàn hồ quang chìm tự động (THẤY) để lấp đầy và phủ các lớp có tốc độ hàn nhanh hơn và dòng điện cao hơn, toả nhiệt nhanh hơn. Ít nhất một đầu ống phải được mở kín, và hàn liên tục có thể được thực hiện mà không cần kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp.

3. Sử dụng dây hàn đường kính nhỏ (không quá 2,5mm) và dòng hydro thấp để hàn có thể làm giảm năng lượng tuyến tính trong quá trình hàn, cải thiện tốc độ lắng đọng hàn, tinh chế các hạt nguyên liệu cơ bản, và giảm khả năng xảy ra các khuyết tật như độ xốp và vết nứt trong mối hàn.

4. Trong môi trường nhiều gió, hiệu quả bảo vệ của hàn hồ quang chìm tự động tốt hơn các quy trình hàn hồ quang khác.

5. So với phương pháp hàn thủ công truyền thống, phương pháp này rút ngắn hiệu quả chu trình xử lý nhiệt và hàn, cải thiện mối hàn phẩm chất và hiệu suất hàn, giảm cường độ lao động, và tiết kiệm chi phí xây dựng.

 

Ví dụ triển khai 1: Sử dụng đường ống A335P91 nội địa DN350 làm vật liệu cơ bản, phương pháp hàn sau đây được áp dụng:

(1) Vùng hàn của ống cần hàn được gia công thành rãnh chữ V kép như hình vẽ 1, với chiều cao cạnh cùn là 1mm, góc đáy 60±5° theo chiều dài ống, chiều cao 15mm, và góc trên 78-82° theo chiều dài ống. Bề mặt rãnh được kiểm tra màu để đảm bảo không có vết nứt bề mặt trên rãnh. Bề mặt rỉ sét, Vết dầu, oxit, vv. trong vòng 20 mm ở cả hai bên rãnh được làm sạch;

(2) Hai đoạn ống hàn được ghép lại, đảm bảo khoảng cách mặt cuối của khớp mông là 3-6mm, chiều cao là chẵn, và độ lệch không lớn hơn 1mm;

(3) Hàn hồ quang argon thủ công GTAW được sử dụng để hàn đáy. Trước khi hàn, các cổng cuối của ống được hàn bị chặn, và thành trong hoặc mặt sau của mối hàn chứa đầy khí argon để bảo vệ. Ống thép được hàn đã được gia nhiệt trước, và nhiệt độ của rãnh được theo dõi theo thời gian thực bằng nhiệt kế hồng ngoại. Khi nhiệt độ đạt tới 160oC, hàn bắt đầu, sử dụng dây hàn ER90S-B9 có đường kính từ 3 lớp trở lên. Các thông số quá trình được lựa chọn như sau: Kết nối dương DC của nguồn điện, dòng hàn 118A, điện áp hồ quang 14V, và tốc độ hàn 3-10cm/phút. Cần chú ý những điểm sau khi hàn hồ quang argon thủ công GTAW: A) Bề mặt phôi được hàn không được đốt cháy bởi hồ quang, đã được kiểm tra hiện tại, hoặc hàn tạm thời để đỡ hoặc kẹp;b) Quá trình hàn hồ quang argon thủ công bắt đầu từ điểm thấp nhất của đường ống cần hàn, và được hàn đối xứng bởi hai người, với các mối hàn nằm so le trong khoảng 100-150mm; C) Trong quá trình hàn hồ quang argon thủ công, nhiệt độ làm nóng trước ở cả hai mặt của rãnh phải được theo dõi theo thời gian thực, và nhiệt độ làm nóng trước phải được kiểm soát chặt chẽ trong khoảng từ 150oC đến 200oC; D) Trong quá trình hàn hồ quang argon thủ công, cần có biện pháp bảo vệ gió, và tốc độ gió trong môi trường hàn không được vượt quá 2m/s. Không được có gió lùa trong đường ống hàn, và độ ẩm, cơn mưa, và các biện pháp bảo vệ tuyết nên được thực hiện;

(4) Hàn hồ quang chìm tự động SAW được sử dụng để làm đầy và che phủ. Trước khi hàn hồ quang chìm tự động và hàn kín, ít nhất một đầu của ống hàn được thông tắc, và khu vực hàn được làm nóng trước. Khi nhiệt độ đạt tới 200oC, hàn liên tục bắt đầu, sử dụng dây hàn EB9 có đường kính và thuốc hàn MARATHON543 để hàn trám và phủ nhiều lớp, nhiều lượt. Các thông số hàn SAW được lựa chọn như sau: Kết nối ngược DC của nguồn điện, dòng hàn 280A, điện áp hồ quang 28V, và tốc độ hàn 25-45cm/phút.

 

Cần chú ý những điểm sau trong quá trình hàn hồ quang chìm tự động SAW:

A) Dây hàn phải được giữ sạch sẽ và khô ráo, và chất hàn phải được bảo quản ở nơi khô ráo để tránh hấp thụ độ ẩm;

b) Dây hàn phải được đưa vào êm và đều, và thông lượng hàn cần được bổ sung kịp thời để đảm bảo hàn phẩm chất;

C) Tốc độ hàn phải ổn định, và súng hàn phải được giữ vuông góc với trục ống để đảm bảo tính đồng nhất của hạt hàn.;

D) Cần loại bỏ xỉ hàn kịp thời sau khi hoàn thành mỗi lớp hàn, và bề mặt mối hàn cần được làm sạch bằng bàn chải sắt hoặc đá mài để đảm bảo chất lượng của lớp hàn tiếp theo.;

e) Quá trình hàn cần được theo dõi theo thời gian thực, và các thông số hàn cần được điều chỉnh kịp thời theo tình hình thực tế để đảm bảo chất lượng hàn. Sau khi hàn xong, bề mặt mối hàn phải được kiểm tra bằng mắt và bằng thử nghiệm không phá hủy để đảm bảo rằng không có khuyết tật như vết nứt, lỗ chân lông, tạp chất xỉ, và thâm nhập không đầy đủ. Cuối cùng, Mối hàn phải được xử lý nhiệt theo yêu cầu của quy trình để loại bỏ ứng suất hàn và cải thiện tính chất cơ học của mối hàn.

Ví dụ triển khai 2: Sử dụng đường ống A335P91 DN500 nhập khẩu làm vật liệu cơ bản, phương pháp hàn sau đây được áp dụng:

(1) Vùng hàn của ống cần hàn được gia công thành rãnh chữ V kép như hình vẽ 1, với chiều cao cạnh cùn là 1,5mm, góc đáy 60±5° theo chiều dài ống, chiều cao 20mm, và góc trên 78-82° theo chiều dài ống. Bề mặt rãnh được kiểm tra màu để đảm bảo không có vết nứt bề mặt trên rãnh. Bề mặt rỉ sét, Vết dầu, oxit, vv. trong vòng 20 mm ở cả hai bên rãnh được làm sạch;

(2) Hai đoạn ống hàn được ghép lại, đảm bảo khoảng cách mặt cuối của khớp đối đầu là 4-8mm, chiều cao là chẵn, và độ lệch không lớn hơn 1,5mm;

(3) Hàn hồ quang chìm tự động SAW được sử dụng để hàn đáy. Trước khi hàn, các cổng cuối của ống được hàn bị chặn, và thành trong hoặc mặt sau của mối hàn chứa đầy khí argon để bảo vệ. Ống thép được hàn đã được gia nhiệt trước, và nhiệt độ của rãnh được theo dõi theo thời gian thực bằng nhiệt kế hồng ngoại. Khi nhiệt độ đạt tới 200oC, hàn bắt đầu, sử dụng dây hàn EB9 có đường kính và thuốc hàn MARATHON543 để hàn trám và phủ nhiều lớp, nhiều lượt. Các thông số hàn SAW được lựa chọn như sau: Kết nối ngược DC của nguồn điện, dòng hàn 350A, điện áp hồ quang 32V, và tốc độ hàn 25-45cm/phút. Cần chú ý những điểm sau trong quá trình hàn hồ quang chìm tự động SAW: A) Dây hàn phải được giữ sạch sẽ và khô ráo, và chất hàn phải được bảo quản ở nơi khô ráo để tránh hấp thụ độ ẩm; b) Dây hàn phải được đưa vào êm và đều, và thông lượng hàn cần được bổ sung kịp thời để đảm bảo chất lượng hàn; C) Tốc độ hàn phải ổn định, và súng hàn phải được giữ vuông góc với trục ống để đảm bảo tính đồng nhất của hạt hàn.; D) Cần loại bỏ xỉ hàn kịp thời sau khi hoàn thành mỗi lớp hàn, và bề mặt mối hàn cần được làm sạch bằng bàn chải sắt hoặc đá mài để đảm bảo chất lượng của lớp hàn tiếp theo.; e) Quá trình hàn cần được theo dõi theo thời gian thực, và các thông số hàn cần được điều chỉnh kịp thời theo tình hình thực tế để đảm bảo chất lượng hàn.

(4) Hàn hồ quang chìm tự động SAW được sử dụng để làm đầy và che phủ. Trước khi hàn hồ quang chìm tự động và hàn kín, ít nhất một đầu của ống hàn được thông tắc, và khu vực hàn được làm nóng trước. Khi nhiệt độ đạt tới 250oC, hàn liên tục bắt đầu, sử dụng dây hàn EB9 có đường kính và thuốc hàn MARATHON543 để hàn trám và phủ nhiều lớp, nhiều lượt. Các thông số hàn SAW được lựa chọn như sau: Kết nối ngược DC của nguồn điện, dòng hàn 450A, điện áp hồ quang 36V, và tốc độ hàn 25-45cm/phút. Sau khi hàn xong, bề mặt mối hàn phải được kiểm tra bằng mắt và bằng thử nghiệm không phá hủy để đảm bảo rằng không có khuyết tật như vết nứt, lỗ chân lông, tạp chất xỉ, và thâm nhập không đầy đủ. Cuối cùng, Mối hàn phải được xử lý nhiệt theo yêu cầu của quy trình để loại bỏ ứng suất hàn và cải thiện tính chất cơ học của mối hàn.