ASTMA333-6鋼管-NPS1/2SCH140

HRC：是采用15kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。維氏硬度(HV)以12kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度HV值(kgf/mm2)。HK=139.54P/L2。式中：HK－努普硬度，Mpa；P－荷重，kg；L－凹坑對角線長度，mm。我國和歐洲各國采用維氏硬度，美國則采用努普硬度。

山東海鼎鋼管有限公司鍋爐極端受熱系統用不銹鋼、合金鋼管 　　　　

1.常規種類 　　　　

l 低溫過熱器 15CrMoG 12Cr1MoVG  SA-213 、TP347H 920～940t 　　　　

l 屏式過熱器 SA-213T23、SUPER 304H、HR3C 130～220t 　　　　

l 末級過熱器 SUPER 304H、HR3C 150～260t 　　　　

l 低溫再熱器 15 CrMoG、12Cr1MoVG、 SA-213T23、SA213-T91 490～670t 　　　　

l 高溫再熱器 SA-213 T22、SUPER 304H、HR3C 130～260t 　　　　

l SUPER304H和HR3C國內超超臨界參數選用的， 其余鋼材國內有較成熟的應用經驗。 　　　　

2.新型奧氏體耐熱鋼 　　　　

目前在1000MW超超臨界鍋爐汽溫為600～610℃條件下的兩種新型奧化體耐熱鋼為：

HR3C （A213 TP310HCbN） 　　　　

化學成分是25Cr，20Ni，Cb，V 　列入ASME CODE CASE 2115-1 

SUPER 304H 　　　　

公稱化學成分是 18Cr，9Ni，3Cu，Cb，N 　列入ASME CODE CASE 2328 　日本住友金屬株式會社

L360QS無縫鋼管中Q表示調質，S表示酸性服役，酸性服役管線：用于酸性環境（上規定：當H2S的分壓達到300Pa時，所使用的管材需具有抗酸性腐蝕的性能）下的管線。
在這種環境下使用的管線對管材的碳含量，硫磷含量，鈣硫比，探傷有特殊的要求，要求做HIC（氫致開裂）和SSC（硫化物應力開裂）試驗。主要執行標準為API 5L和GB/T9711。
L360QS的耐腐蝕性能研究
目前，大直徑高鋼級管廣泛應用于石油、化工、能源和市政建設等國民經濟的重要部門，承擔著輸送石油、天然氣以及易燃、易爆介質等任務，是石油、天然氣管網建設中用量的管之一。由于在管道的連接過程中，在焊接熱循環作用下，常常使管的焊縫熱影響區( 即焊接接頭)的局部晶粒粗大和韌性下降及產生缺陷，使焊接缺陷處成為整個壓力管道中弱的部位，易產生腐蝕裂紋、擴展甚至失穩斷裂，誘發安全事故。因此,有必要對大直徑高鋼級耐腐蝕管母材和焊接接頭的耐腐蝕性能進行研究。研究使用兩段長為350 mm,規格為φ508 mmx22.2 mm的L360QS鋼級管，焊接在一起， 依據標準API 1104,通過了焊接評價試驗。分別對母材和焊縫進行了HIC試驗，Ssc 試驗，模擬工況條件下的高壓釜試驗。
1、試驗方法
1.1 HIC 性能檢測
沿管子縱向在L360QS管和帶焊縫的管材上各取3個樣，試樣長度100 mm,寬度20 mm,厚度取管子全壁厚，其中帶焊縫試樣中焊縫位于試樣中心。依據NACE TM 0284 2003 標準分別對L360QS管和帶焊縫管材抗氫致開裂性能進行測試，溶液為A溶液，時間為96h
1.2  SsC 性能檢測
依據NACE TM 0177- -2005 標準分別對L360QS管和帶焊縫管材抗氫致開裂性能進行測試。四點彎曲試樣沿管材中部縱向各取3個，使試樣的表面與管子的表面平行，試樣尺寸為115 mmx15mmx5 mm,試驗溶液為A溶液，施加載荷為288 MPa (80%YSmin),試驗時間為720 h
1.3模擬工況腐蝕速率評價試驗
腐蝕試樣尺寸為50 mmx10 mmx3 mm,將試樣分別用400#、600#、 1000#砂紙逐級打磨以消除機加工的刀痕。此后，將試樣清洗、除油、冷風吹干后測量尺寸并稱重。然后，將試樣相互絕緣安裝在特制的試驗架上，放入高壓釜內的腐蝕介質中。模擬工況腐蝕速率評價試驗進行。
2、試驗結果
試驗結束后，試樣表面清洗吹干，L360QS管材和帶焊縫的管材試樣.上均未見氫鼓泡現象。試樣的觀察面依據NACE Standard TM02842003 標準條款7.1切取。每個截面采用金相拋光。
將制備后的試樣置于金相顯微鏡下觀察(放大倍數為100倍)，L360QS 管材和帶焊縫的管材試樣_上均未發現裂紋，裂紋率(CSR)、裂紋長度率(CLR)和裂紋厚度率(CTR)均為0。  
高含硫氣田集輸管道用鋼L360QS的焊接工藝評定
1.1 焊接性分析
L360QS管材按照《石油和天然氣工業管道運輸系統用鋼管》（ISO 3183—2007）進行制造和驗收，其廣泛應用于高含硫氣田原料氣集輸管道工程中，具有強度高、韌性好、抗脆斷以及抗氫致誘導開裂和抗硫化物應力開裂的特點。L360QS管道雜質元素含量控制得非常嚴格，尤其是S、P等有害元素含量非常低，因此其熱裂紋傾向小；此外，按照焊接學會（IIW）的碳當量（CE）計算公式計算得知，L360QS的碳當量也較低，冷裂紋的傾向也比較小，具有較好的焊接性。
1.2對接焊接試驗要求
（1）L360QS試件外觀無肉眼可見的缺陷，按照ISO 3183—2007進行制造和驗收。L360QS的化學成分如下：C 0.140%、Mn 1.650%、S 0.003%、P 0.018%、Cr 0.300%、Ni 0.003%、Mo 0.150%、Al 0.060%、Si 0.450%、V 0.050%、Nb 0.025%、Cu 0.350%、Ti 0.025%、Ca 0.006%、B 0.000 5%、N 0.012%。L360QS的力學性能（實測值）如下：拉伸強度534.4 MPa（標準值460～760 MPa）、屈服強度429.7 MPa（標準值360～530 MPa）、伸長率41.2%（標準值26.5%）；沖擊試驗溫度為-10 ℃，3次沖擊吸收能量（KV2）分別為394.4 J、395.2 J、381.3 J。L360QS試件的化學成分和力學性能符合標準要求。
（2）L360QS試件施焊前去除坡口表面的氧化層、水分、有機物等，并且按照《承壓設備無損檢測》（NB/T 47013—2015）的要求進行無損檢測。
（3）本次焊接工藝評定采用氬電聯焊的方法進行試驗，焊接材料需選用低氫和超低氫焊條，焊絲需控制擴散氫含量，焊條需控制擴散氫含量和藥皮含水量。
（4）焊接材料嚴格按照標準進行烘干，防止有害元素對焊接質量的影響，且焊接材料也需滿足HIC試驗和SSC試驗的要求。
（5）焊接人員及無損檢測人員必須持證上崗，焊接設備必須檢測合格。
（6）準備好其他必要的預熱工裝、測溫設備、熱處理設備等。
（7）本次焊接工藝評定按照NB/T 47014—2011以及業主附加要求進行，即試件焊接完成后，先后對試件進行外觀檢查、射線檢測、熱處理、硬度檢測、刻槽錘斷試驗、理化檢測、宏觀和微觀金相檢測、熔敷金屬的化學成分檢測、HIC試驗和SSC試驗。

   輪廓尺寸為3xl5Ox3Omm，壁厚1.5mm，局部約14mm，鑄件內外有多個凸臺、凹槽，尺寸精度為CT5，1％磁粉、局部x探傷檢查，其結構工藝性差(壓蠟模具由客戶提供)。1鑄件壁薄且長雖然熔模鑄造因型殼內表面光潔、干燥，并且一般為熱型殼澆注而允許壁厚設計較薄，但是該鑄件處為1.5mrn／單邊，并且長達3mm，使得充型困難；同時由于壁厚無過渡設計，造成整體凝固(即糊狀凝固)，不利于澆注補縮系統對鑄件進行補縮，給促成理想的定向凝固或同時凝固帶來了難度。2結構復雜從圖3上看，該管鑄件內部側凹多，即芯子數量多，抽芯難度大；并且孔的深度長為275mm，也加大了抽芯難度和涂料制殼時倒料撒砂的難度，并且易產生內壁鼓癟等鑄造缺陷。經小且深度深內徑處為25ram，處為6.5mm，雖為通孔，但是深度在15～275mm之間，給抽芯和涂料、制殼(倒料撒砂)造成困難，易產生內壁鼓癟鑄造缺陷；而且由于內徑的涂料、撒砂層數減少，致使模殼強度降低而導致殼變；同時在制模過程中，由于模料擠壓作用，而導致尿素芯子偏離，即產生蠟模壁厚不均而報廢。 

 ASTMA333-6鋼管-NPS1/2SCH140

檢測表明，所獲粉末的氮含量很高，這是因為粉末滲氮后形成了大量的氮化物，這些硬脆氮化物的存在使得粉末具有很大脆性，容易破碎成很多細小顆粒。隨后將此高氮復合粉末添加純Fe粉配置到合金名義成分，并繼續球磨3h，在此過程中較軟的Fe粉會比較均勻地包覆在較硬的Cr-Mo-Mn-Fe-N粉末表面，形成近球形的包覆粉末，這種粉末具有良好的流動性和塑性，有利于壓制成形。檢測表明，在此球磨過程中，硬脆的氮化物顆粒發生細化破碎，而延性好的鐵粉顆粒在機械力作用下發生變形、加工硬化、斷裂，后比較均勻地冷焊在較硬的氮化物顆粒的表面，形成較細的多層狀近球形的復合包覆粉末。