ASTM A234 WPB-S Обратный отвод для электростанций и паровых котлов

Состав отвода ASTM A234 WPB-S

Характеристики прочности отвода ASTM A234 WPB-S​

1. Механическая прочность​

• Предел прочности при растяжении: Минимальный предел прочности при растяжении отвода ASTM A234 WPB-S составляет 415 МПа. Эта высокая прочность на растяжение позволяет ему выдерживать растягивающие усилия, возникающие в трубопроводной системе во время работы, предотвращая разрыв фитинга.​ Предел текучести: Его минимальный предел текучести составляет 240 МПа.
• Предел текучести является важным показателем способности материала сопротивляться пластической деформации. При таком пределе текучести фитинг может сохранять свою первоначальную форму и характеристики при нормальном рабочем давлении без остаточной деформации.​
• Ударная вязкость: Обладает хорошей ударной вязкостью, особенно при низких температурах. При испытании при -29°C энергия удара обычно составляет не менее 27 Дж. Это гарантирует, что фитинг может выдерживать внезапные ударные нагрузки в холодных условиях, например, в холодных регионах или при транспортировке низкотемпературных жидкостей, без хрупкого разрушения.​

2. Сопротивление давлению и температуре​

• Сопротивление давлению: Подходит для трубопроводных систем среднего и высокого давления. Максимальное допустимое рабочее давление (MAWP) варьируется в зависимости от номинального размера и толщины стенки фитинга. Например, для номинального размера 2 дюйма и толщины стенки по графику 40 MAWP может достигать 1,6 МПа при комнатной температуре, и он все еще может поддерживать определенную несущую способность при более высоких температурах.​
• Температурное сопротивление: Может работать в широком диапазоне температур, обычно от -29°C до 427°C. В этом диапазоне температур его механические свойства остаются стабильными, и нет существенного ухудшения прочности и вязкости. Это делает его применимым к трубопроводным системам, транспортирующим высокотемпературные жидкости, такие как пар и горячее масло, а также к сценариям транспортировки низкотемпературных жидкостей.​

Процесс изготовления отвода ASTM A234 WPB-S​

1. Выбор и проверка сырья​

• Сырье: В качестве сырья выбираются высококачественные бесшовные трубы из углеродистой стали, соответствующие требованиям марки ASTM A234 WPB. Химический состав углеродистой стали должен соответствовать стандарту, с содержанием углерода от 0,25% до 0,35%, содержанием марганца от 0,80% до 1,20% и небольшим количеством таких элементов, как кремний, фосфор и сера (содержание фосфора ≤0,035%, содержание серы ≤0,035%), чтобы обеспечить производительность материала.​
• Инспекция: Сырье подвергается строгому анализу химического состава (с использованием таких методов, как спектральный анализ) и испытаниям механических свойств (включая испытания на растяжение и ударные испытания), чтобы убедиться, что они соответствуют стандартам марки ASTM A234 WPB. Кроме того, проверяются внешний вид и точность размеров бесшовных труб, чтобы избежать использования труб с дефектами поверхности (такими как трещины, царапины) или отклонениями размеров.​

2. Процесс формования​

Горячая формовка: Это основной метод формования отвода ASTM A234 WPB-S. Сначала бесшовная труба разрезается на секции требуемой длины. Затем секция трубы нагревается до определенной температуры (обычно 800–950°C) в нагревательной печи, чтобы придать ей хорошую пластичность. Далее, используя специальную машину горячей формовки, нагретая секция трубы проталкивается через матрицу с U-образной полостью. Под действием внешней силы секция трубы постепенно формируется в форму отвода. Во время процесса формования температура и скорость проталкивания строго контролируются, чтобы обеспечить равномерную толщину стенки и точную форму фитинга.​

3. Термическая обработка​ Нормализация: После формовки отвод должен пройти нормализацию. Его нагревают до температуры выше точки фазового перехода Ac3 (обычно 890–950°C) и выдерживают в течение определенного периода времени (в зависимости от толщины фитинга, обычно 1–2 часа), чтобы сделать внутреннюю структуру материала однородной. Затем его охлаждают на воздухе, чтобы получить тонкую структуру перлита + феррита. Эта обработка может улучшить механические свойства фитинга, повысить его прочность и вязкость и устранить внутреннее напряжение, возникающее в процессе формования.​

4. Механическая обработка и отделка​

• Обработка концов: Оба конца отвода обрабатываются для обеспечения требуемой точности размеров и шероховатости поверхности. Общие методы обработки включают точение и нарезание резьбы (если требуются резьбовые соединения). Торцевая поверхность должна быть перпендикулярна оси фитинга, чтобы обеспечить хорошее уплотнение при соединении с трубами.​
• Обработка поверхности: Поверхность фитинга обрабатывается для предотвращения коррозии. Общие методы обработки поверхности включают травление и пассивацию, которые могут удалить окалину и ржавчину с поверхности и сформировать защитную пленку. Для трубопроводных систем в суровых условиях могут быть выполнены дополнительные антикоррозионные обработки, такие как оцинковка или покраска.​

5. Контроль качества​

• Контроль размеров: Наружный диаметр, внутренний диаметр, толщина стенки, радиус изгиба и длина отвода измеряются с использованием прецизионных измерительных инструментов, таких как штангенциркули, микрометры и координатно-измерительные машины, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям конструкции и стандартам.​
• Неразрушающий контроль: Для контроля внутреннего и поверхностного качества фитинга используются методы неразрушающего контроля, такие как ультразвуковой контроль (UT) и радиографический контроль (RT). Ультразвуковой контроль может обнаруживать внутренние дефекты, такие как трещины и включения, в то время как радиографический контроль может четко показать внутреннюю структуру фитинга, чтобы убедиться в отсутствии скрытых дефектов.​
• Испытание под давлением: На отводе проводится гидростатическое испытание под давлением. Фитинг заполняется водой и подвергается давлению, в 1,5 раза превышающему максимальное допустимое рабочее давление, и выдерживается в течение определенного периода времени (обычно 10–30 минут). Во время испытания не должно быть утечек, деформаций или других аномальных явлений, что указывает на то, что фитинг обладает хорошей несущей способностью и герметичностью.​

Области применения отвода ASTM A234 WPB-S​

1. Нефтяная и газовая промышленность​ В разведке и добыче нефти и газа отвод ASTM A234 WPB-S широко используется в трубопроводах устья скважины, трубопроводах сбора и транспортировки, а также на нефте- и газоперерабатывающих заводах. Он используется для изменения направления нефти, газа и других жидкостей в трубопроводной системе, например, в возвратном трубопроводе устья скважины и в трубопроводном соединении сепаратора. Его высокая устойчивость к давлению и температуре позволяет ему адаптироваться к суровым условиям работы высокого давления и высокой температуры в нефтяной и газовой промышленности.​
2. Химическая промышленность​ На химических заводах он используется в различных технологических трубопроводах, таких как трубопроводы для транспортировки кислот, щелочей, растворителей и других химических сред. Антикоррозионная обработка поверхности и стабильные механические свойства фитинга гарантируют, что он может безопасно транспортировать различные химические среды, не подвергаясь коррозии или повреждению, обеспечивая нормальную работу химического производственного процесса. Например, в производстве удобрений он используется в трубопроводной системе синтеза аммиака и производства мочевины.​
3. Энергетическая промышленность​ На тепловых электростанциях и атомных электростанциях (за исключением специальных зон с высоким уровнем радиации) отвод ASTM A234 WPB-S используется в паропроводах, трубопроводах питательной воды и конденсатопроводах. Он может выдерживать высокую температуру и высокое давление пара (до 427°C и несколько МПа) и обеспечивать бесперебойную циркуляцию пара и воды в энергосистеме. Например, в паротурбинной системе тепловой электростанции он используется для соединения трубопроводов входа и выхода пара турбины.​
4. Промышленность водоочистки​ В городских системах водоснабжения и канализации, системах очистки промышленных сточных вод и опреснительных установках он используется в трубопроводных системах для транспортировки воды, сточных вод и опресненной воды. Его хорошая коррозионная стойкость (после соответствующей обработки поверхности) может предотвратить коррозию фитинга водой и примесями в воде, обеспечивая беспрепятственную транспортировку воды и нормальную работу системы очистки воды. Например, в процессе обратного осмоса опреснения он используется в трубопроводном соединении модуля мембраны обратного осмоса.​
5. Системы отопления и кондиционирования воздуха​ В системах центрального отопления и центрального кондиционирования воздуха он используется в трубопроводных системах для транспортировки горячей или холодной воды. Он может изменять направление потока воды в трубопроводе, чтобы соответствовать компоновке отопительного или кондиционерного оборудования. Его стабильная работа обеспечивает эффективную передачу тепловой или холодной энергии, улучшая эффект отопления или охлаждения системы.​