ASTM A234 WPB-S Return Bend voor energiecentrales en stoomketels

ASTM A234 WPB-S Return Bend Samenstelling

ASTM A234 WPB-S Return Bend Sterkte Eigenschappen​

1. Mechanische Sterkte​

• Treksterkte: De minimale treksterkte van ASTM A234 WPB-S Return Bend is 415 MPa. Deze hoge treksterkte stelt het in staat om de trekkrachten te weerstaan die tijdens de werking in het pijpleidingsysteem worden gegenereerd, waardoor wordt voorkomen dat de fitting uit elkaar wordt getrokken.​ Vloeigrens: De minimale vloeigrens is 240 MPa.
• De vloeigrens is een belangrijke indicator voor het vermogen van het materiaal om plastische vervorming te weerstaan. Met deze vloeigrens kan de fitting zijn oorspronkelijke vorm en prestaties behouden onder normale werkdruk zonder permanente vervorming.​
• Slagvastheid: Het heeft een goede slagvastheid, vooral bij lage temperaturen. Bij een test bij -29°C is de slagenergie meestal niet minder dan 27 J. Dit zorgt ervoor dat de fitting plotselinge schokbelastingen in koude omgevingen kan weerstaan, zoals in koude regio's of tijdens het transport van vloeistoffen met lage temperaturen, zonder broze breuk.​

2. Druk- en Temperatuurbestendigheid​

• Drukbestendigheid: Het is geschikt voor middel- en hogedruk-pijpleidingsystemen. De maximaal toelaatbare werkdruk (MAWP) varieert met de nominale afmeting en wanddikte van de fitting. Voor een nominale afmeting van 2 inch en een wanddikte van Schedule 40 kan de MAWP bijvoorbeeld oplopen tot 1,6 MPa bij kamertemperatuur, en kan het nog steeds een bepaalde drukbegrenzende capaciteit behouden bij hogere temperaturen.​
• Temperatuurbestendigheid: Het kan werken in een breed temperatuurbereik, over het algemeen van -29°C tot 427°C. Binnen dit temperatuurbereik blijven de mechanische eigenschappen stabiel en is er geen significante degradatie van sterkte en taaiheid. Dit maakt het toepasbaar op pijpleidingsystemen die vloeistoffen met hoge temperaturen transporteren, zoals stoom en hete olie, evenals scenario's voor het transport van vloeistoffen met lage temperaturen.​

ASTM A234 WPB-S Return Bend Productieproces​

1. Selectie en Inspectie van Grondstoffen​

• Grondstof: Naadloze buizen van hoogwaardig koolstofstaal die voldoen aan de eisen van ASTM A234 WPB-kwaliteit worden geselecteerd als grondstoffen. De chemische samenstelling van het koolstofstaal moet voldoen aan de norm, met een koolstofgehalte variërend van 0,25% tot 0,35%, een mangaangehalte van 0,80% tot 1,20% en kleine hoeveelheden elementen zoals silicium, fosfor en zwavel (fosforgehalte ≤0,035%, zwavelgehalte ≤0,035%) om de prestaties van het materiaal te garanderen.​
• Inspectie: De grondstoffen worden onderworpen aan een strikte analyse van de chemische samenstelling (met behulp van methoden zoals spectrale analyse) en mechanische eigenschappen (inclusief trekproeven en slagproeven) om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan de ASTM A234 WPB-kwaliteitsnormen. Bovendien worden het uiterlijk en de maatnauwkeurigheid van de naadloze buizen geïnspecteerd om te voorkomen dat buizen met oppervlaktefouten (zoals scheuren, krassen) of maatdeviaties worden gebruikt.​

2. Vormingsproces​

Warmdrukken: Dit is de belangrijkste vormmethode voor ASTM A234 WPB-S Return Bend. Eerst wordt de naadloze buis in secties van de vereiste lengte gesneden. Vervolgens wordt de buissectie verwarmd tot een bepaalde temperatuur (meestal 800 - 950°C) in een verwarmingsoven om deze een goede plasticiteit te geven. Vervolgens wordt met behulp van een speciale warmdrukmachine de verwarmde buissectie door een matrijs met een U-vormige holte geduwd. Onder invloed van uitwendige kracht wordt de buissectie geleidelijk gevormd tot de vorm van een Return Bend. Tijdens het vormingsproces worden de temperatuur en de duwsnelheid strikt gecontroleerd om een uniforme wanddikte en nauwkeurige vorm van de fitting te garanderen.​

3. Warmtebehandeling​ Normalisatiebehandeling: Na het vormen moet de Return Bend een normalisatiebehandeling ondergaan. Het wordt verwarmd tot een temperatuur boven het Ac3-fasetransitiepunt (meestal 890 - 950°C) en gedurende een bepaalde periode vastgehouden (afhankelijk van de dikte van de fitting, meestal 1 - 2 uur) om de interne structuur van het materiaal uniform te maken. Vervolgens wordt het in de lucht afgekoeld om een fijne perliet + ferrietstructuur te verkrijgen. Deze behandeling kan de mechanische eigenschappen van de fitting verbeteren, de sterkte en taaiheid verhogen en de interne spanning elimineren die tijdens het vormingsproces wordt gegenereerd.​

4. Bewerking en Afwerking​

• Eindbewerking: De twee uiteinden van de Return Bend worden bewerkt om te voldoen aan de vereiste maatnauwkeurigheid en oppervlakteruwheid. Veelvoorkomende bewerkingsmethoden zijn draaien en schroefdraad snijden (indien schroefdraadverbindingen vereist zijn). Het eindvlak moet loodrecht op de as van de fitting staan om een goede afdichting te garanderen bij het aansluiten op buizen.​
• Oppervlaktebehandeling: Het oppervlak van de fitting wordt behandeld om corrosie te voorkomen. Veelvoorkomende oppervlaktebehandelingsmethoden zijn beitsen en passiveren, die de oxideschaal en roest op het oppervlak kunnen verwijderen en een beschermende film kunnen vormen. Voor pijpleidingsystemen in ruwe omgevingen kunnen extra anticorrosiebehandelingen zoals galvaniseren of schilderen worden uitgevoerd.​

5. Kwaliteitsinspectie​

• Maatinspectie: De buitendiameter, binnendiameter, wanddikte, buigradius en lengte van de Return Bend worden gemeten met behulp van precisie meetgereedschappen zoals schuifmaten, micrometers en coördinatenmeetmachines om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan de ontwerp- en standaardvereisten.​
• Niet-destructief testen: Niet-destructieve testmethoden zoals ultrasoon testen (UT) en radiografisch testen (RT) worden gebruikt om de interne en oppervlaktekwaliteit van de fitting te inspecteren. Ultrasoon testen kan interne defecten zoals scheuren en insluitsels detecteren, terwijl radiografisch testen de interne structuur van de fitting duidelijk kan weergeven om ervoor te zorgen dat er geen verborgen defecten zijn.​
• Druktesten: Er wordt een hydrostatische druktest uitgevoerd op de Return Bend. De fitting wordt gevuld met water en onder druk gezet tot 1,5 keer de maximaal toelaatbare werkdruk en gedurende een bepaalde periode vastgehouden (meestal 10 - 30 minuten). Tijdens de test mogen er geen lekkage, vervorming of andere abnormale verschijnselen optreden, wat aangeeft dat de fitting een goede drukbegrenzende capaciteit en afdichtingsprestaties heeft.​

ASTM A234 WPB-S Return Bend Toepassingsgebieden​

1. Petroleum- en aardgasindustrie​ In de olie- en gasexploratie en -productie wordt ASTM A234 WPB-S Return Bend veel gebruikt in wellhead-pijpleidingen, verzamel- en transportpijpleidingen en olie- en gasverwerkingsinstallaties. Het wordt gebruikt om de richting van olie, gas en andere vloeistoffen in het pijpleidingsysteem te veranderen, zoals in de retourleiding van de wellhead en de pijpleidingaansluiting van de separator. De hoge drukbestendigheid en temperatuurbestendigheid kunnen zich aanpassen aan de zware werkomstandigheden van hoge druk en hoge temperatuur in de olie- en gasindustrie.​
2. Chemische industrie​ In chemische fabrieken wordt het gebruikt in verschillende chemische procespijpleidingen, zoals pijpleidingen voor het transporteren van zuren, logen, oplosmiddelen en andere chemische media. De corrosiebestendige oppervlaktebehandeling en stabiele mechanische eigenschappen van de fitting zorgen ervoor dat deze veilig verschillende chemische media kan transporteren zonder te worden gecorrodeerd of beschadigd, waardoor de normale werking van het chemische productieproces wordt gewaarborgd. Zo wordt het bijvoorbeeld bij de productie van kunstmest gebruikt in het pijpleidingsysteem van ammoniaksynthese en ureumproductie.​
3. Energie-industrie​ In thermische centrales en kerncentrales (behalve voor speciale hoogstralingsgebieden) wordt ASTM A234 WPB-S Return Bend gebruikt in stoomleidingen, voedingswaterleidingen en condensaatleidingen. Het is bestand tegen de hoge temperatuur en hoge druk van stoom (tot 427°C en enkele MPa) en zorgt voor de soepele circulatie van stoom en water in het energiesysteem. Zo wordt het bijvoorbeeld in het stoomturbinesysteem van een thermische centrale gebruikt om de stoominlaat- en -uitlaatleidingen van de turbine aan te sluiten.​
4. Waterzuiveringsindustrie​ In stedelijke water- en afvalwatersystemen, industriële afvalwaterzuiveringssystemen en ontziltingsinstallaties wordt het gebruikt in pijpleidingsystemen voor het transporteren van water, afvalwater en ontzilt water. De goede corrosiebestendigheid (na een geschikte oppervlaktebehandeling) kan voorkomen dat de fitting wordt gecorrodeerd door water en onzuiverheden in het water, waardoor het ongehinderde transport van water en de normale werking van het waterzuiveringssysteem wordt gewaarborgd. Zo wordt het bijvoorbeeld in het omgekeerde osmose-ontziltingsproces gebruikt in de pijpleidingaansluiting van de omgekeerde osmose-membraanmodule.​
5. Verwarmings- en airconditioningsystemen​ In centrale verwarmingssystemen en centrale airconditioningwatersystemen wordt het gebruikt in pijpleidingsystemen voor het transporteren van warm water of koud water. Het kan de richting van de waterstroom in de pijpleiding veranderen om zich aan te passen aan de lay-out van de verwarmings- of airconditioningapparatuur. De stabiele prestaties zorgen voor de efficiënte overdracht van warmte of koude energie, waardoor het verwarmings- of koeleffect van het systeem wordt verbeterd.​