1. 질문: API 5L X52 PSL2 라인 파이프 응용 분야의 경우 일반적으로 어떤 특정 용접 열처리가 필요하며, 이는 열 영향부(HAZ)의 미세 구조 및 기계적 특성에 어떤 영향을 줍니까?
답변:
API 5L X52 PSL2 ERW 파이프의 경우 제조 공정에서 용접 부위에 용접 후 열처리가 필요합니다. 특히-정규화. 이것은 단순히 스트레스 해소가 아닙니다. 이는 용접 영역을 상한 임계점(일반적으로 약 900~980도) 이상의 온도로 가열한 다음 공기 냉각을 허용하는 전체 열처리 공정입니다.
이 정규화 처리의 주요 목적은 용접 이음새와 열 영향부(HAZ)의 입자 구조를 개선하는 것입니다. 고주파 용접 공정 중에 급속 가열 및 냉각으로 인해 마르텐사이트와 같은 부서지기 쉽고 단단한 미세 구조와 모재의 단조 구조와 크게 다른 주조 구조가 생성될 수 있습니다. 정규화는 이 미세 구조를 X52 등급 -1-4의 모재 금속과 밀접하게 일치하는 페라이트와 펄라이트의 균일한 혼합물로 변환합니다. 이렇게 하면 항복 강도(최소 52,000psi/360MPa), 인장 강도, 연성과 같은 용접 이음새의 기계적 특성이{11}파이프 본체와 사실상 동일합니다. 이는 전통적으로 용접과 관련된 "약점"을 제거하여 도시 가스 네트워크 및 정유 라인과 같은 X52 파이프라인에 일반적인 중간 압력 조건에서 파이프가 안정적으로 작동할 수 있도록 합니다.
2. 질문: 구조용으로 Q235 또는 Q345와 같은 탄소강 등급의 ERW 파이프를 소싱할 때 API 5L X70과 같은 고급-등급 재료와 비교하여 기계적 특성과 일반적인 최종 용도의 주요 차이점은 무엇입니까?
답변:
와 같은 등급의 구별Q235(ASTM A36 상당) , Q345(ASTM A572 등급 50 상당), 그리고API 5L X70제조 및 테스트 프로토콜을 결정하는 항복 강도, 인성 및 의도된 적용에 달려 있습니다.
Q235 및 Q345(중국 GB/T 표준):이들은 표준 구조용 강철입니다. Q235는 235MPa의 최소 항복 강도를 가지며 성형성과 용접성이 핵심인 울타리, 비계, 송수관과 같은 응력이 낮은 일반 용도에 사용됩니다-1-9. Q345는 더 높은 항복 강도(약 345MPa)와 더 나은 저온 인성을 제공하므로 프레임, 교량 지지대 및 기계 구조를 만드는 데 적합합니다. 테스트에는 일반적으로 편평화, 플레어링 및 정수압 테스트가 포함되지만 중요하지 않은 구조적 용도의 용접 이음새에 대한 비파괴 테스트(NDT)가 100% 필수는 아닐 수도 있습니다 -3-8.
API 5L X70(미국석유협회):이는 중요한 에너지 용도에 적합한 고강도 강철입니다.- 최소 항복 강도가 70,000psi(약 483MPa)에 달하는 이 제품은 석유 및 천연 가스의 고압-장거리-운송용으로 설계되었습니다-6. X70의 제조 공정에는 화학(매우 낮은 탄소 함량 및 니오븀 또는 바나듐과 같은{10}}미세 합금) 및 TMCP(열기계 제어 처리)에 대한 엄격한 제어가 포함됩니다. 또한 X70에 대한 API 5L PSL2 사양은 탄소 당량에 대한 엄격한 제한(균열 방지)을 요구하고 용접 이음새 -6-10에 대한 100% 초음파 검사를 요구합니다. Q235 또는 Q345와 달리 X70은 까다로운 환경에서 취성 파괴를 방지하기 위해 파괴 인성을 갖도록 설계되었지만 일반적으로 추가 테스트 없이 사워(H2S) 서비스에는 권장되지 않습니다.
3. 질문: ASTM A53 등급 B에 따라 제조된 ERW 파이프의 경우 후크 균열이나 융합 부족과 같은 일반적인 제조 결함을 감지하는 데 사용되는 중요한 비파괴 테스트(NDT) 방법은 무엇이며 이러한 방법이 필요한 이유는 무엇입니까?
답변:
기계 및 압력 응용 분야에 널리 사용되는 ASTM A53 등급 B ERW 파이프는 용접 무결성을 보장하기 위해 특정 비파괴 테스트를 거쳐야 합니다. 기본 방법은 다음과 같습니다.와전류 테스트(ET)그리고초음파 테스트(UT) -3-8.
ERW에 사용되는 고상 용접 공정은 육안이나 정수압 테스트만으로는 감지하기 어려운 평면 결함을 생성할 수 있기 때문에 이러한 방법이 필요합니다.
융합 부족(LOF) 감지:용접 매개변수(온도 또는 압력)가 한계를 벗어나면 용접 인터페이스가 부적절하게 접착될 수 있습니다. UT, 특히 고급 PAUT(위상 배열 초음파 테스트)는 용접을 통해 음파를 보내고 반사를 분석하여 이러한 LOF 결함을 감지하는 데 매우 효과적입니다. -5-10.
후크 균열 감지:이는 성형 공정 중 비-금속 개재물의 신장으로 인해 열 영향부(HAZ)에서 발생하는 균열입니다.-2-7. 고주파 와전류 또는 특수 UT 프로브는 용접선을 따라 이러한 미묘한 불연속성을 감지할 수 있습니다.
최신 검사 시스템은 용접부와 HAZ를 모두 검사하기 위해 PA 프로브를 사용한 자동화된 용접 추적을 활용하는 경우가 많습니다. 이를 통해 용접에서 끝나는 적층과 같은 결함(고유한 결함 형상을 생성)도 감지하여 파이프가 ASME B31.1 또는 B31.3 -4-2.에서 지정한 한도까지 물, 증기 또는 공기 라인과 같은 서비스에 대한 규정 요구 사항을 충족하도록 보장합니다.
4. 질문: S355J2H(EN 10219) 등급의 ERW 파이프가 냉간 성형 구조 응용 분야에서 이음매 없는 파이프를 직접 대체할 수 있습니까? 그리고 용접 이음매와 관련하여 어떤 고려 사항을 해결해야 합니까?
답변:
예, 해당 등급의 ERW 파이프입니다.S355J2H설계가 용접 이음새의 존재를 고려한다면 일반적으로 구조적 용도에서 이음매 없는 파이프를 대체할 수 있습니다. S355J2H는 EN 10219에 따라 냉간 성형 용접 단면에 대해 지정된{3}}세립 구조 중공 단면입니다.-8.
교체 고려사항:
용접심 품질:현대 ERW 공장은 표준화된 열처리로 인해 모재만큼 강한 용접 이음매를 생산합니다. 그러나 "J2H" 지정은 재료가 -20도에서 충격 인성을 보장한다는 것을 나타냅니다. 용접 이음매도 이러한 인성 요구 사항을 충족하는 것이 중요합니다. 공급업체는 용접된 시편이 샤르피 충격 테스트 -3-8을 통과했음을 입증하는 밀 테스트 인증서(EN 10204 3.1)를 제공해야 합니다.
성형 대 용접:단단한 빌렛에서 압출되는 이음매 없는 파이프와 달리 ERW 파이프는 코일로 형성되고 용접됩니다. 구조용 프레임이나 자동차 부품의 경우 모재의 냉간 성형성은 우수하지만 적절하게 열처리하지 않으면 용접부가 모재보다 연성이 떨어집니다.- 상당한 냉간 굽힘이 필요한 응용 분야~ 후에파이프 생산 시, 용접 균열을 방지하기 위해 굽힘 방향은 용접 이음매에서 멀어지는 방향(일반적으로 용접부에서 45~90도)이어야 합니다. -9.
치수 공차:ERW 파이프는 열간 마감 처리된 이음매 없는 파이프보다 더 정확한 벽 두께 공차와 더 나은 동심도를 갖는 경우가 많습니다.- 이는 정밀 기계 응용 분야, 재료 무게 감소 및 격자 구조의 일관된 맞춤-을 보장하는 데 유리할 수 있습니다. -4.
5. 질문: H2S가 포함된 "사워 서비스" 환경에서 표준 API 5L Gr.B ERW 파이프를 사용할 때의 제한 사항은 무엇이며, 이를 적합하게 만들려면 등급 및 테스트에 어떤 수정이 필요합니까?
답변:
기준API 5L 등급 BERW 파이프는 일반적으로권장하지 않음큰 수정 없이 Sour 서비스(습한 H2S 환경)에 적합합니다. H2S가 존재하면 황화물 응력 균열(SSC) 또는 수소 유발 균열(HIC)이 발생할 수 있으며, 특히 표준 등급 파이프의 HAZ 및 용접 이음매에서 발견되는 더 단단한 미세 구조에서 더욱 그렇습니다.
ERW 파이프를 산성 서비스에 적합하게 만들려면 기본 등급 및 테스트 프로토콜을 다음과 같이 수정해야 합니다.
화학 제어:강철은 불순물 함량이 매우 낮아야 합니다. 특히 다음과 같습니다.
황(S):일반적으로 다음으로 제한됩니다.<0.002% or even <0.001%. Low sulfur reduces the number of manganese sulfide inclusions, which are initiation sites for HIC.
인(P):엄격하게 통제해야 합니다.
탄소당량(CE):낮은 경도와 우수한 용접성을 보장하고 균열에 민감한 마르텐사이트 영역의 형성을 방지하기 위해 매우 낮게 유지되어야 합니다. -6.
경도 테스트(HV10):사워 서비스 사양(예: Annex H가 포함된 API 5L PSL2)은 파이프 본체, 용접 이음새 및 HAZ(종종 최대 250HV 또는 22HRC)에 최대 경도 제한을 적용합니다. Standard Gr.B에는 이러한 필수 제한이 없습니다. 단단한 부분이 존재하지 않도록 용접 전체에 걸쳐 미세-경도 매핑이 필요합니다 -2-6.
HIC/SSC 테스트:표준 NDT 외에도 파이프는 H2S로 포화된 용액에 시편을 담그고 일정 기간 후에 균열이 있는지 검사하는 특정 실험실 테스트를 통과해야 합니다. 이는 수소-로 인한 기포 발생 및 단계적 균열에 대한 재료의 저항성을 검증합니다 -6.
이러한 조건이 충족되면 수정된 "신맛 서비스" 등급 B ERW 파이프를 사용할 수 있지만 종종 설계자는 L245NS 또는 L290NS(신맛 서비스 저항을 나타내는 'NS' 사용)와 같은 더 높은 등급으로 점프하거나 이음매 없는 파이프를 지정하여 심각한 산성 환경에서 용접 이음매와 관련된 위험을 완전히 방지합니다.
