Super Duplex metināšana ar hiperbariskiem apstākļiem: remonta procedūras jūrā

Kas ir hiperbariskā metināšana un kāpēc tā ir svarīga ārzonas superdupleksa remontam?

Hiperbariskā metināšana ir sausā zemūdens metināšana, ko veic zemūdens vidē, kur ūdens tiek izspiests ar elpojošu-gāzu atmosfēru apkārtējās jūras vides spiedienā vai tuvu tam. Superdupleksajiem nerūsējošā tērauda cauruļvadiem, stāvvadiem un strukturālajiem mezgliem tā ir vienīgā remonta metode, kas uzticami atveido atmosfēras-kvalitatīvas šuves dziļumā, tāpēc tā ir noklusējuma izvēle ikreiz, kad bojāto līniju nevar atgūt uz virsmas.

Ārzonas operatori meklē hiperbarisku remontu, nevis pilnīgu cauruļvada atjaunošanu, jo atkopšana ir lēna, dārga un bieži vien neiespējama dziļi{0}}noenkurotām līnijām. Hiperbarisks biotops ļauj sertificētai metināšanas brigādei izgriezt bojāto daļu, sagatavot savienojumu un atkal sametināt to vietā, izmantojot procesus un kvalitātes kontroles, kas atspoguļo augšējo ražošanas cehu, nevis atvērtu-ūdens slapjo metināšanu.

Kāpēc Super Duplex īpaši palielina likmes?

Super dupleksās klases, piemēram, UNS S32750 (2507) un UNS S32760, ir izvēlētas ārzonas pakalpojumiem tieši tāpēc, ka tām ir augsta izturība un izturība pret punktveida plaisām, plaisām un hlorīda sprieguma korozijas plaisāšanu jūras ūdenī. Šī veiktspēja ir atkarīga no stingri kontrolētas 50/50 austenīta-ferīta mikrostruktūras, un hiperbariskie apstākļi ir viena no retajām vidēm, kas spēj izjaukt šo līdzsvaru pašas metināšanas laikā, kas padara procedūras kvalifikāciju daudz mazāk pielaidīgu nekā austenīta nerūsējošā vai oglekļa tērauda remontam.

Kuru superduplekso pakāpi ārzonas operatoriem vajadzētu noteikt hiperbariskajam remontam?

Remonta metinājumam vienmēr ir jāatbilst pamatcaurules klasei: UNS S32750 (2507) vispārējai zemūdens cauruļvadu un konstrukciju apkalpošanai un UNS S32760 (Zeron 100 tips), ja objekts ir pakļauts arī skābam darbam vai augstai -hlorīda iedarbībai, jo, aizstājot zemāku-aizstādi vai cinkotu pamatmateriālu pie remonta pildvielas un sakausējuma. korozijas-izturības neatbilstība, kas var samazināt atlikušo cauruļvada projektēšanas laiku.

Avots: ASTM A923; nozares metināšanas{1}}inženieru atsauces par S32750/S32760 ārzonas specifikāciju.

PREN jeb punktveida pretestības ekvivalents ir standarta saīsinājums, lai novērtētu izturību pret koroziju dupleksajos un superdupleksajos pakāpēs: PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N. Jebkurai hiperbariskai remonta procedūrai jābūt kvalificētai, lai pierādītu, ka metinātā metāla un karstuma ietekmētās zonas metinātā -PREN nav būtiski zemāka par pamatcauruli, jo remontmetinājuma šuvei ir jābūt vājākajam posmam tikai vienu reizi.

Kā paaugstināts apkārtējās vides spiediens ietekmē metinātā metāla mikrostruktūru?

Paaugstināts hiperbariskais spiediens nomāc slāpekļa šķīdību metinātajā šuvē un izmaina fāzes transformācijas kinētiku, kas nospiež metināto mikrostruktūru pret ferīta pārpalikumu, ja vien aizsarggāze un siltuma ievade netiek apzināti pielāgota, lai to kompensētu; Nekoriģēts, tas palielina stingrības samazināšanās un zemākas izturības pret koroziju risku tieši tajās vietās, kur remontam jābūt vislabākajam.

Neatkarīgi pētījumi par hiperbarisko duplekso metināšanu ir tieši pierādījuši šo spiediena jutību. Pētījumos par dupleksā nerūsējošā tērauda loka metināšanu ar loka loka-stimulēšanu ar simulētu hiperbarisko spiedienu atklājās, ka ferīta saturs metinātajā metālā mainījās ne-lineāri atkarībā no spiediena un ka punktveida korozijas pretestība izsekoja iegūto ferīta, austenīta un sekundārā austenīta fāzes līdzsvaru, nevis tikai spiedienu.

Praktiskā nozīme:WPS, kas ir kvalificēts vienā atmosfērā vai pat vienā hiperbariskā dziļumā, nevar uzskatīt par derīgu pie cita spiediena. Ar slāpekli-bagātināta aizsarggāze, regulēta siltuma padeve un starpplūsmas temperatūras kontrole ir standarta mazināšanas līdzekļi, un katrai kombinācijai ir jābūt atkārtoti-kvalificētai konkrētajam darba dziļumam.

Papildu spiediena{0}}nodrošinātie efekti, kurus ir vērts norādīt

Loka darbība kļūst mazāk stabila, paaugstinoties spiedienam kamerā, tāpēc mehanizētais GTAW vai GMAW tiek dota priekšroka salīdzinājumā ar manuālo tehniku ​​hiperbariskā superdupleksā darba veikšanai.

Metināšanas baseina dzesēšanas ātruma un sacietēšanas režīma maiņa atkarībā no spiediena un gāzes sastāva, kas ietekmē sekundārās fāzes nokrišņus un, savukārt, izturību.

Uz niķeļa{0}} bāzes izgatavotie pildvielas metāli (parasti AWS ERNiCrMo-3 / Inconel 625 tips) bieži tiek noteikti hiperbariskām dupleksajām šuvēm, jo ​​tie ir mazāk jutīgi pret pārmērīgu ferīta veidošanos nekā atbilstošā dupleksā pildviela.

Kuri metināšanas procesi ir piemēroti sausā hiperbariskā superdupleksā remontam?

Mehāniskā volframa loka metināšana ar gāzi (GTAW) un metāla loka metināšana ar gāzi (GMAW), tostarp ar plūsmas -kodolu varianti, ir procesi ar spēcīgāko sausā hiperbariskā superdupleksā remonta kvalifikācijas rekordu, un klasifikācijas{1}}sabiedrības vadlīnijas atļauj abus, savukārt citiem procesiem pirms lietošanas ir nepieciešama papildu kvalifikācija.

Avots: DNV zemūdens metināšanas vadlīnijas; AWS D3.6M zemūdens metināšanas kods; publicēts hiperbariskās GMA/FCA metināšanas pētījums par duplekso nerūsējošo tēraudu.

Kādi standarti regulē hiperbariskās superdupleksās metināšanas procedūras kvalifikāciju?

Katrs superduplekso cauruļvadu ārzonas hiperbariskais remonts ir jākvalificē saskaņā ar AWS D3.6M zemūdens metināšanas klasei, ar krustenisko-atsauci pret pamata procesa kvalifikācijas standartu, piemēram, ASME IX sadaļu vai ISO 15614, un attiecībā uz Ziemeļjūru un līdzīgi regulētiem aktīviem, pret klasifikāciju pamata-metālu metināšanas metalurģija no gala līdz galam.

Avots: AWS D3.6M:2017 Zemūdens metināšanas kods; DNV zemūdens metināšanas vadība; NORSOK M-601; ISO 15614 sērija.

Izpratne par AWS D3.6M metināšanas klasēm

• A klases - kvalitātes prasības, kas pielīdzināmas metināšanai gaisā; līmenis, kas parasti norādīts primārajam spiedienam{1}}saglabājot superduplekso remontu.
• B klase - mazāk kritiskiem lietojumiem, kur īpašības var daļēji samazināties, salīdzinot ar -gaisa metināšanu.
• O klases - kvalitāti pilnībā regulē cits norādīts kods vai klienta specifikācija, kas ir slāņota ar D3.6M zemūdens -īpašajām prasībām.

Superdupleksā cauruļvada remontam, kurā tiek pārvadāts procesa šķidrums projektētajā spiedienā, A klases kvalifikācija ir saprātīga noklusējuma vērtība; viss, kas ir mazāks, pārceļ risku uz operatoru, attiecīgi nesamazinot atteices sekas.

Kā tiek pārbaudīta izturība pret koroziju pēc hiperbariskā remonta?

Metināšanas pēc-pārbaudē superdupleksā hiperbariskā remonta gadījumā jāietver ferīta satura mērīšana metinātā metāla un karstuma ietekmētajā zonā, kā arī ASTM A923 metodes C dzelzs hlorīda iegremdēšanas tests, jo tikai vizuālā un radiogrāfiskā akceptēšana nevar noteikt starpmetālu fāzes veidošanos vai ferīta deformācijas spiedienu, kas ir visbiežāk sastopamais{3}. locītavas.

Tipisks pieņemšanas pamats:svara zudums zem aptuveni 10 mg/dm²/dienā (mdd) ASTM A923 metodes C testā ar precīzu skaitļu, kas noteikts projekta specifikācijā, un ferīta saturu, kas tiek turēts diapazonā, kas apstiprināts procedūras kvalifikācijas laikā, parasti mērķējot uz līdzsvarotu divu fāzu struktūru, nevis uz ferīta{3}bagātību, kas rada nemainīgu hiperbarisku spiedienu.

Tā kā neveiksmīgs korozijas tests pēc tam, kad biotops ir satriekts, ir dārgi atlīdzināt, lielākā daļa pieredzējušo darbuzņēmēju veic ASTM A923 kvalifikācijas testu pašam WPS, pie faktiskā darba spiediena un gāzes maisījuma, pirms iegriešanas strāvas cauruļvadā. Tas pārceļ korozijas riska atklāšanu no remonta vietas uz kvalifikācijas laboratoriju, kur tā pieder.

Kādu remonta metodi izvēlēties: sausu biotopu, lokālu dobumu vai mitru metināšanu?

Sausā biotopa hiperbariskā metināšana ir pareizs noklusējums jebkuram superdupleksajam remontam uz primārā spiediena robežas vai slodzi{0}}nesošā konstrukcijas elementa; lokālā dobuma metināšana ir pieņemama iespēja tikai nelieliem, ģeometriski pieejamiem remontdarbiem; un manuālā slapjā metināšana ir jārezervē pagaidu vai ne-kritiskai stabilizācijai, jo tā nevar droši reproducēt mikrostruktūru, kas nodrošina superdupleksam tā izturību pret koroziju.

Avots: DNV zemūdens metināšanas vadlīnijas; publicēti pētījumi par dupleksā nerūsējošā tērauda zemūdens lokālo dobumu un hiperbarisko metināšanu.

Kāda iepirkuma un kvalitātes kontroles dokumentācija pircējiem būtu jāpieprasa no ārzonas hiperbariskā remonta darbuzņēmēja?

Pircējiem ir jāpieprasa darba -specifiska WPS/PQR pakotne, kas kvalificēta atbilstoši faktiskajam remonta dziļumam un gāzu maisījumam, pašreizējie AWS D3.6M diver-metinātāja veiktspējas ieraksti, ferīta un ASTM A923 testa ziņojumi no kvalificētās metināšanas, un pilnīga materiāla izsekojamība uz pamatcaurules un pildvielas metāla, jo metināšanas vispārīgais līgums vai hiperbarisks nevar pierādīt šajā dziļumā līdz šim korozijas standartam.

WPS/PQR ir kvalificēts atbilstoši darba faktiskajam spiedienam kamerā, elpošanas-gāzu maisījumam un metināšanas procesam (GTAW vai GMAW/FCAW).

Diver{0}}metinātāja veiktspējas kvalifikācijas ieraksti saskaņā ar AWS D3.6M norādītajai metināšanas klasei.

Ferīta saturs un ASTM A923 C metodes korozijas testa ziņojumi, kas izveidoti no kvalifikācijas metinājuma, nevis no nesaistītiem kupona datiem.

Materiālu pārbaudes ziņojumi (MTR) atbilstoši EN 10204 3.1 vai 3.2 gan pamatcaurulei, gan pildījuma metālam, kas apstiprina pakāpi un PREN.

Nesagraujošās izmeklēšanas plāns (radiogrāfija un/vai ultraskaņas pārbaude), kas atbilst biotopu piekļuves ierobežojumiem, kas noteikti pirms mobilizācijas.

Bieži uzdotie jautājumi

J: Vai standarta dupleksa 2205 pildvielu var izmantot, lai salabotu superduplex 2507 cauruļvadu zem ūdens?

A: Nē. Pildījuma metālam ir jāatbilst vai vairāk jāatbilst pamatcaurules sakausējuma saturam un PREN; izmantojot 2205 špakteli 2507 vai S32760 remontam, metināšanas vietā veidojas sprauga pret koroziju{4}}, kas parasti ir vismazāk pieļaujamā vieta tādas pastāvēšanai.

J: Vai hiperbariskais spiediens vienmēr palielina ferīta saturu dupleksajā metinātajā metālā?

A. Pētījumi rāda, ka saistība ir atkarīga no spiediena- un procesa-, nevis strikti lineāra, bet nekoriģēti hiperbariskie apstākļi parasti izraisa pārmērīgu ferītu, jo slāpekļa šķīdība ir samazināta, tāpēc aizsarggāzes un siltuma ievade ir atkārtoti-kvalificējama katram darba spiedienam.

J: Vai slapjā metināšana jebkad ir pieņemama superdupleksajiem cauruļvadiem?

A. Tikai īslaicīgai vai ne{0}}kritiskai stabilizācijai. Jebkuram remontam, kas paredzēts ilgstošai, korozijai-kritiskai apkopei, piemērotais standarts ir sausā hiperbariskā metināšana, kas atbilst AWS D3.6M A klasei.

J: Kurš korozijas tests ir jānorāda hiperbariskajai superdupleksajai remontmetinājumam?

A: ASTM A923 metode C, dzelzs hlorīda iegremdēšanas tests, ir standarta metode starpmetālu fāzes veidošanās noteikšanai dupleksās un superdupleksās metinātās šuvēs, un tā ir jāizmanto kvalificētajā metināšanā pirms ražošanas metināšanas uzsākšanas.

J: Kāda ir atšķirība starp AWS D3.6M A klases un B klases metinātajām šuvēm?

A: A klases metināšanas šuves atbilst kvalitātes standartam, kas ir salīdzināms ar metināšanu gaisā, un ir piemērotas primārā spiediena{0}}noturēšanas remontam; B klases metinātajām šuvēm ir nedaudz samazinātas īpašības un tās ir paredzētas mazāk kritiskiem lietojumiem.