Tổng quan
Hàn thép carbon với thép không gỉ là một nhiệm vụ nối kim loại khác nhau đòi hỏi quy trình hàn đủ tiêu chuẩn, kim loại phụ phù hợp, độ pha loãng có kiểm soát và xem xét dịch vụ cụ thể. Mối nối không thể chỉ được chỉ định là “CS đến SS.” Kỹ sư cần có cấp độ chính xác của kim loại cơ bản, độ dày, dạng sản phẩm, nhiệt độ thiết kế, môi trường ăn mòn, yêu cầu xử lý nhiệt sau hàn và quy tắc xây dựng quản lý.
Mục tiêu chung là tạo ra sự chuyển tiếp hợp lý giữa hệ thống đường ống bằng thép carbon và thành phần bằng thép không gỉ. Kim loại mối hàn được chọn phải chịu được sự pha loãng từ cả hai phía trong khi vẫn đảm bảo được độ bền, độ dẻo và khả năng chống ăn mòn cần thiết. Sự chấp nhận cuối cùng đến từ WPS đã được phê duyệt, trình độ chuyên môn, trình độ thợ hàn, kế hoạch kiểm tra và thông số kỹ thuật của dự án.
Tại sao nó quan trọng đối với các thành phần đường ống
Các kim loại khác nhau phản ứng khác nhau khi đun nóng và làm mát. Thép carbon và thép không gỉ austenit có độ giãn nở nhiệt, độ dẫn nhiệt, độ cứng và đặc tính ăn mòn khác nhau. Những khác biệt này có thể làm tăng ứng suất dư, biến dạng, di chuyển cacbon, nguy cơ nhạy cảm hoặc nứt khi kiểm soát kém lượng nhiệt đầu vào và lựa chọn chất độn.
Mối nối cũng có thể bị ăn mòn điện, cách điện ướt, nhiệt độ tuần hoàn, dịch vụ clorua hoặc khuếch tán ở nhiệt độ cao. Một mối hàn vượt qua kiểm tra trực quan có thể vẫn không phù hợp với môi trường dự định. Xử lý nhiệt sau hàn có thể đặc biệt khó khăn vì chu trình được chọn cho mặt thép cacbon có thể ảnh hưởng xấu đến mặt thép không gỉ hoặc kim loại mối hàn không giống nhau.
Đối với các dự án đường ống, vị trí chuyển tiếp rất quan trọng. Ống chuyển tiếp do xưởng chế tạo thường có thể được kiểm soát và kiểm tra một cách nhất quán hơn so với mối hàn hiện trường ngẫu hứng bên cạnh van hoặc vòi phun của thiết bị.
Phương pháp, thông số hoặc quy trình
Kế hoạch hàn phải được xây dựng từ vật liệu và dịch vụ thực tế thay vì từ quy tắc chung về kim loại khác nhau.
| tham số | Câu hỏi kỹ thuật | Kiểm soát điển hình |
|---|---|---|
| Kim loại cơ bản | Những loại thép carbon và thép không gỉ chính xác nào được kết hợp? | Chứng chỉ vật liệu, PMI khi được yêu cầu và khả năng truy xuất nguồn gốc |
| Kim loại phụ | Mối hàn có thể chịu được sự pha loãng từ cả hai phía không? | Đã phê duyệt WPS/PQR và phân loại vật tư tiêu hao |
| Đầu vào nhiệt | Sự thâm nhập, biến dạng và cấu trúc vi mô sẽ được kiểm soát như thế nào? | Cường độ dòng điện, điện áp, tốc độ di chuyển và chuỗi hạt đủ tiêu chuẩn |
| Làm nóng trước và interpass | Những giới hạn nào áp dụng cho từng vật liệu? | Giá trị WPS và đo nhiệt độ hiệu chuẩn |
| PWHT | Xử lý nhiệt có cần thiết, bị cấm hoặc có đủ tiêu chuẩn đặc biệt không? | Đánh giá mã và dự án trước khi hàn |
| Bảo vệ chống ăn mòn | Quá trình chuyển đổi sẽ được tiếp xúc với độ ẩm hoặc hóa chất? | Đánh giá vị trí, lớp phủ, cách nhiệt, thoát nước và hợp kim |
| Bài kiểm tra | Những khiếm khuyết và đặc tính nào phải được xác minh? | VT, PT/MT, RT/UT, độ cứng, ferrite hoặc các thử nghiệm theo yêu cầu khác |
Danh sách kiểm tra nhà cung cấp và kiểm tra
- Xác nhận chính xác loại vật liệu, độ dày thành và thông số kỹ thuật của sản phẩm trước khi chuẩn bị WPS.
- Sử dụng nhận dạng vật liệu tích cực khi việc trộn lẫn cấp độ sẽ tạo ra rủi ro không thể chấp nhận được.
- Xác minh rằng kim loại phụ và khí bảo vệ hoặc khí hỗ trợ được bao phủ theo quy trình đã được phê duyệt.
- Kiểm soát hình dạng khớp, độ mở rễ, căn chỉnh, chất lượng thanh lọc và độ sạch.
- Tránh bụi và dụng cụ mài thép carbon trên bề mặt không gỉ nơi cần kiểm soát ô nhiễm.
- Giám sát quá trình làm nóng trước, nhiệt độ giữa các đường truyền và nhiệt lượng đầu vào bằng thiết bị đã hiệu chuẩn.
- Không áp dụng PWHT cho đến khi xác nhận được khả năng tương thích với cả kim loại cơ bản và kim loại mối hàn.
- Kiểm tra phần gốc và nắp xem có thiếu sự hợp nhất, vết cắt, quá trình oxy hóa, độ xốp và các vết hồ quang không.
- Xác nhận xem các chi tiết tẩy rửa, thụ động, phủ hoặc cách nhiệt có cần thiết sau khi hàn hay không.
- Lưu giữ hồ sơ lô vật tư tiêu hao, tài liệu tham khảo WPS/PQR, ID thợ hàn và báo cáo kiểm tra để có thể theo dõi mối nối.
Ứng dụng cho phụ kiện đường ống, van và mặt bích
Các mối hàn khác nhau xuất hiện trong các ống chuyển tiếp, kết nối van không gỉ, vòi phun thiết bị bọc, nhánh dụng cụ và hệ thống thép carbon được nâng cấp với các bộ phận chống ăn mòn. Sự chuyển tiếp mối hàn giáp mối đòi hỏi sự chú ý chặt chẽ đến sự không khớp của tường và biên dạng bên trong. Sự chuyển tiếp mặt bích đôi khi có thể tách rời các vật liệu, nhưng miếng đệm, bu lông, tiếp xúc điện và cách ly điện vẫn cần được xem xét lại.
Đối với các phụ kiện, không nên hàn bộ giảm tốc hoặc khuỷu tay không gỉ vào ống thép carbon cho đến khi lỗ khoan, góc xiên, vật liệu và quy trình được xác nhận. Đối với van, thân hoặc vật liệu cuối cùng có thể khác với ống ngay cả khi cấp áp suất phù hợp. Các hạn chế về hàn của nhà sản xuất van phải được xem xét trước khi gắn hoặc sửa chữa tại hiện trường.
Câu hỏi thường gặp
Nên sử dụng kim loại phụ nào cho thép cacbon đến thép không gỉ?
Sự lựa chọn phụ thuộc vào cấp chính xác, độ pha loãng, nhiệt độ sử dụng, môi trường ăn mòn và quy trình đủ tiêu chuẩn. Đề xuất bổ sung chung không nên thay thế đánh giá WPS/PQR.
Có phải luôn luôn cần phải làm nóng trước không?
Không. Làm nóng trước phụ thuộc vào thành phần, độ dày, giới hạn, kiểm soát hydro, quy trình và yêu cầu về mã. Mặt không gỉ cũng áp đặt giới hạn nhiệt độ.
Mối nối có thể được xử lý nhiệt sau hàn không?
Chỉ sau khi xem xét kỹ thuật. Chu trình PWHT phù hợp với một vật liệu có thể làm hỏng vật liệu kia hoặc kim loại mối hàn khác loại.
Thép không gỉ có chống ăn mòn ở quá trình chuyển đổi không?
Không tự động. Tiếp xúc với điện, hóa học kim loại hàn, ô nhiễm bề mặt, cách điện và chất lỏng xử lý vẫn có thể gây ăn mòn.
Có nên thực hiện PMI sau khi hàn?
Dự án có thể yêu cầu PMI xác nhận vật liệu cơ bản và hóa chất hàn lắng đọng. Kế hoạch kiểm tra cần xác định địa điểm và cơ sở chấp nhận.
Các bước tiếp theo
Cung cấp cả chứng chỉ vật liệu, bản vẽ chung, điều kiện dịch vụ, mã, cấp độ kiểm tra và bất kỳ yêu cầu PWHT nào. Yêu cầu nhà chế tạo gửi WPS đề xuất và chi tiết chuyển tiếp trước khi sản xuất.
Yêu cầu báo giá
