Controle de qualidade de soldagem de tubos de aço inoxidável com ureia de baixa temperatura

Os tubos de aço inoxidável de ureia são o principal material utilizado no processo de produção de produtos químicos de ureia na China. Com a expansão da escala de produção química, a produção e construção em alguns ambientes de baixa temperatura são inevitáveis.

Na soldagem de tubos, os fluidos internos da tubulação extraem calor, e a diferença de temperatura entre o ambiente de baixa temperatura também reduz a temperatura da solda, o que aumenta a qualidade dos defeitos de soldagem.Nos aspectos de controle
Temperatura do ambiente de soldagem, proteção do equipamento de soldagem,
Realização da preservação do calor e do resfriamento lento, e a seleção do mais adequado

Materiais de soldagem, soldagemO trabalho pode ser concluído com sucesso e o
Problema de controle de qualidade de soldagem de tubulação de aço inoxidável de ureia em baixa
A temperatura pode ser resolvida.

1. Condição de baixa temperatura na qualidade da soldagem dos fatores

1.1 Baixas temperaturas afetam a qualidade da soldagem

Em primeiro lugar, a temperatura pode afetar a qualidade do trabalho de soldagem em estruturas de aço inoxidável, uma vez que o material é pré-aquecido durante a soldagem e o controle da temperatura desse aquecimento afeta as diferenças de resistência do tubo de aço.

Em baixas temperaturas ambientes, a estanqueidade da solda pode não atingir os valores esperados. Mesmo que uma solda possa ser concluída neste ambiente, é muito difícil controlar consistentemente a temperatura entre as camadas de solda. Imediatamente após a conclusão do trabalho de soldagem, a qualidade da costura de solda torna-se muito frágil devido à temperatura mais baixa, pois as tensões de soldagem são muito altas, a cristalização da costura de solda leva à segregação e o campo de tensões da costura de solda leva a aumenta o endurecimento e aumenta a suscetibilidade a rachaduras nas costuras frias.

As temperaturas mais baixas também representam um grande desafio para os soldadores e os custos da tecnologia de soldadura estão a aumentar. As baixas temperaturas também afetam o funcionamento normal das máquinas de construção e das ferramentas de soldagem. Os soldadores não conseguem se adaptar bem à temperatura ambiente e não conseguem atingir a taxa de aprovação de soldagem definida.

1.2 O fenômeno da subsidência do permafrost afeta a qualidade da soldagem

Se for um planalto alpino ou uma zona de baixas temperaturas, faremos o suporte por soldagem nas colunas subterrâneas. Algumas tubulações são sustentadas pelo permafrost, e o permafrost é sustentado por fatores instáveis, como a radiação solar ao longo do tempo, à medida que o permafrost descongela e se torna mais macio. Este fenômeno de forças desiguais que suportam as colunas de suporte da tubulação afetará a qualidade do trabalho de soldagem.

1.3 As propriedades de disposição do próprio material influenciam os resultados da soldagem

A qualidade da soldagem também depende do material da própria estrutura de aço, pois existem algumas diferenças na disposição dos cristais dentro de cada estrutura de aço. Quando esses materiais são levados a um estado de baixa temperatura, os resultados da soldagem do material e da soldagem à temperatura ambiente têm efeitos diferentes. Portanto, precisamos selecionar o material de soldagem de acordo com as propriedades de soldagem de cada material ao soldar em diferentes temperaturas ambientais.

2. Controle das medidas de temperatura de soldagem de tubos

2.1 Montar uma tenda de isolamento frio no local de soldagem

Com base no primeiro capítulo da análise, a temperatura do ambiente de soldagem pode afetar diretamente a qualidade da soldagem. Suponha que o processo de soldagem seja realizado em um ambiente de baixa temperatura. Nesse caso, você pode construir uma barraca de isolamento frio para que os técnicos e soldadores possam ficar em um ambiente fechado e isolado e usar aquecedores para atingir a temperatura desejada. A qualidade e a eficiência da soldagem podem ser efetivamente melhoradas sem serem afetadas pelo mundo exterior.

2.2 Pré-aquecimento de soldagem para bons resultados

Ao soldar em um ambiente de baixa temperatura, é realmente difícil manter uma temperatura de pré-aquecimento estável. O pré-aquecimento antes de cada processo de soldagem é uma parte importante de todo o processo de soldagem de tubos. Este pré-aquecimento precoce permite que o hidrogênio escape rapidamente, reduzindo a formação de fissuras a frio. A tensão de soldagem pode ser reduzida durante o período de pré-aquecimento. Para garantir a temperatura de pré-aquecimento durante a soldagem, por exemplo, o anel superior do aquecedor de frequência e o pré-aquecedor de chama podem ser pré-aquecidos.

O pré-aquecimento por chama é usado principalmente para espessuras inferiores a 40 mm, o aquecimento elétrico é usado principalmente para espessuras superiores a 40 mm.

2.3 A soldagem entre camadas deve garantir um bom controle de temperatura

A soldagem é um fator importante na soldagem. O controle de qualidade na soldagem de tubos de aço é muito alto porque a correlação entre a taxa de resfriamento e a intensidade de tensão é muito alta. Além disso, a temperatura do processo de soldagem real deve ser controlada.

Por exemplo, sempre que uma solda funciona bem, deve-se verificar a temperatura de toda a estrutura de aço. Suponha que a temperatura da camada intermediária esteja abaixo de 60°C. Neste caso, é necessário controlar a temperatura de pré-aquecimento e esperar até que a temperatura da camada intermediária atinja o valor padrão antes de prosseguir com a soldagem.

2.4 Seleção de materiais de soldagem adequados

A resistência à fissuração do material de soldagem é um importante critério de seleção. O material de soldagem deve ser selecionado para atender aos requisitos de resistência da estrutura de aço do material de soldagem da tubulação. O metal líquido fundido que ocorre durante a soldagem também afeta a resistência da solda. Um material de soldagem com baixo teor de hidrogênio e medidas de isolamento eficazes é a melhor escolha.

2.5 Maior modernização e otimização do apoio temporário aos gasodutos

O Capítulo 1.2 menciona que o ambiente permafrost em planaltos é um ambiente especial de soldagem. Ao realizar trabalhos de soldagem, o monte de suporte do tubo deve estar em condições estáveis. O permafrost nos planaltos elevados está congelado e a luz solar direta, o aquecimento e o degelo fazem com que o solo fique macio. O recalque do solo afeta a estabilidade da estrutura de aço e a qualidade da soldagem do grupo. O tempo de soldagem em solo congelado pode ser estendido usando sacos de areia tecidos e pilhas de terra. Montes artificiais de terra podem aumentar a estabilidade.

2.6 Isolamento e resfriamento lento após soldagem

No Capítulo 1.3 é mencionado que após a conclusão do trabalho de soldagem, aparecem trincas a frio e uma estrutura cristalina interna se forma na estrutura de aço. Uma queda na temperatura leva a um arranjo anormal da fase cristalina dentro dos canais de soldagem, o que não favorece a soldagem. O isolamento pode ser aquecido a tempo após a soldagem. A área de aquecimento é circular no meio da solda, o raio da área de isolamento é de 100 mm, o raio é de 200 mm, para reduzir ao máximo as mudanças no gradiente de temperatura.

3. Soldagem de aço inoxidável grau ureia 310 MoLN (UNS S31050)

3.1 Propriedades do aço inoxidável grau ureia 310 MoLN (UNS S31050)

As propriedades químicas do aço inoxidável ureia 310 MoLN (UNS S31050) são mostradas na Tabela 1. Esta é uma estrutura de aço melhorada com a mais ampla gama de aplicações e é mais comumente usada na indústria de ureia. Por exemplo, na torre de síntese de ureia, o condensador de alta pressão, o injetor de alta pressão e outros equipamentos principais são mais comumente usados.

O desempenho deve ter a melhor resistência à corrosão, adaptar-se a altas pressões e resistir à corrosão intergranular. Comparado a outros tipos de aço inoxidável, este aço inoxidável possui boas propriedades de soldagem, mas a soldagem é um processo metalúrgico complexo. As propriedades mecânicas e a resistência à corrosão da cabeça de soldagem atingem o nível do material de base. Grande parte da corrosão perto da solda leva à corrosão e danos ao equipamento. O cenário de fissuração térmica se deve principalmente ao fato de o coeficiente de expansão linear do aço inoxidável ser grande e a condutividade térmica ser baixa.

Neste momento, a solda na zona de alta temperatura produzirá segregação cristalina por um longo período de tempo, o que endurecerá um filme líquido cristalizado. Fissuras intergranulares são criadas sob tensão de tração.

Esta seção de aço inoxidável é introduzida no ferro durante o processo de fabricação; O ferro no meio aminometano da ureia é mais suscetível à corrosão. Portanto, o teor de ferro deve ser rigorosamente controlado e não ultrapassar 0,6%.

Usando materiais de soldagem e métodos de soldagem apropriados para controlar o conteúdo de ferrita e reduzir a corrosão e rachaduras térmicas, você pode usar soldagem a arco de eletrodo, soldagem de superfície de aço inoxidável com ureia e soldagem de trocador de calor de alta pressão de juntas de placa de tubo de aço inoxidável.
Tabela 1 Composição química de 310 MoLN (UNS S31050)

3.2 Medidas do processo de soldagem para aço inoxidável grau 310 MoLN (UNS S31050)

Quando surgem grãos maiores e tensões residuais durante a soldagem por energia linear, o teor de ferrita também aumenta. Isto, por sua vez, afeta a resistência à corrosão da junta soldada, como a resistência ao fluido de metilamina e aos efeitos de corrosão da urina. Pode ser utilizado um processo de soldagem de estradas estreitas multicamadas, no qual a entrada de energia é baixa e linear, um arco curto e um processo de soldagem rápido e não oscilante.

No ponto de soldagem na parte de trás da soldagem de algum material metálicoProcesso de soldagem com proteção de argônio. A soldagem a arco de argônio pode ser usada para a camada de primer e a segunda camada de solda. A situação exata depende da espessura da parede da solda. Se a espessura da parede for inferior a 8 mm, deve-se usar soldagem a arco de argônio.

Se a espessura da parede for superior a 8 mm, deve-se usar soldagem a arco de argônio. Quando a altura de preenchimento da soldagem for superior a 10 mm, deve-se usar soldagem multicamadas e multicanal de alta velocidade.

A temperatura entre as camadas de solda não deve ser excedida durante a soldagem. Certifique-se de que a temperatura da camada seja de 60°C. Ao soldar, você também deve prestar atenção à limpeza e proteção e evitar cuidadosamente a cementação. Quando uma camada de solda estiver finalizada, ela deverá ser polida, limpa e inspecionada antes de prosseguir com a soldagem. Um fio não utilizado deve ser limpo e oxidado antes de poder ser usado novamente.

Se o diâmetro do tubo for ≤ 40 mm, o teste de soldagem poderá ser realizado. O exterior da costura de solda é verificado, o conteúdo de penetração de ferrita é verificado e defeitos de vazamento são detectados. Finalmente, os padrões podem ser uma limpeza de superfície para continuar a soldagem, a segunda camada de soldagem após o teste de penetração, por ex. B. Teste RT e, finalmente, você pode verificar a aparência e o teste de penetração. Use o detector de sonda, limpe a sonda e solde com acetona antes de testar e remova o óleo e a ferrugem a tempo.

Se forem detectadas soldas não qualificadas, as áreas de retificação mecânica e lascamento defeituosas deverão ser retrabalhadas. Ao retrabalhar, use soldagem a arco de argônio e minimize o número de retrabalhos. Qualquer retrabalho danifica a estrutura metálica. Caso haja vários retrabalhos, o técnico deverá analisar e aprovar a operação.

Fio comumente usado 25.22.2LMN, eletrodo BM310Mol pode realizar soldagem em baixa temperatura de aço inoxidável grau ureia 310 MoLN (UNS S31050), usando soldagem a arco de argônio como primer e escolhendo o método de soldagem a arco como cobertura.

Com uma boa preparação, é necessário fortalecer a gestão, controlar o processo de soldagem, utilizar um processo de soldagem avançado e razoável, melhorar a qualidade técnica dos soldadores e garantir um sistema de gerenciamento de soldagem rigoroso para garantir a qualidade da soldagem e evitar retrabalho.

O desenvolvimento da industrialização nacional para melhorar a qualidade e a quantidade da direção do aprofundamento contínuo do fator temperatura no processo de soldagem precisa ser abordado.

Para garantir o bom andamento do trabalho de soldagem, é necessário tomar medidas específicas, realizar o isolamento à temperatura ambiente, realizar um bom pré-aquecimento, um bom isolamento após a soldagem e um resfriamento lento da solda, tanto quanto possível, para minimizar os defeitos de rachaduras a frio e garantir a qualidade da soldagem da tubulação.