۱. فولاد وومیک: قابلیتهای تولید و قدرت شرکت
گروه فولاد وومیک (Womic Steel Group) با بیش از 20 سال تخصص در تولید محصولات لولهای از جنس فولاد ضد زنگ، تولیدکننده برتر و صادرکننده جهانی است. تأسیسات تخصصی تولید لولههای جوشی TP304N ما از چندین فناوری پیشرفته جوشکاری با ورودی حرارت کنترلشده برای حفظ محتوای نیتروژن در فلز جوش استفاده میکند:
- خط ERW (جوشکاری مقاومت الکتریکی):برای قطرهای 6.35 میلیمتر تا 610 میلیمتر (1/4 اینچ تا 24 اینچ)، ضخامت دیواره از 0.5 میلیمتر تا 12.7 میلیمتر. جوشکاری با فرکانس بالا با پارامترهای بهینه برای حفظ نیتروژن. ایدهآل برای لولههای TP304N با قطر کوچک تا متوسط برای کاربردهای فشاری و سازهای.
- خط EFW (جوشکاری ذوبی الکتریکی):برای قطرهای 219 میلیمتر تا 1219 میلیمتر (8 اینچ تا 48 اینچ)، ضخامت دیواره از 4.0 میلیمتر تا 50 میلیمتر. جوشکاری TIG (GTAW) با پاسهای پر کردن SAW، با استفاده از فلز پرکننده منطبق (ER304N یا ER308 با نیتروژن).
- خط LSAW / SAWL برای فولاد ضد زنگ:برای قطرهای ۴۰۶ میلیمتر تا ۱۵۲۴ میلیمتر (۱۶ اینچ تا ۶۰ اینچ)، ضخامت دیواره تا ۵۰ میلیمتر. جوشکاری قوسی زیرپودری صفحات نورد شده TP304N.
تمام لولههای جوش داده شده TP304N تحت عملیات حرارتی آنیل محلولی (حرارتی) در دمای 1040-1120 درجه سانتیگراد قرار میگیرند و به دنبال آن کوئنچ در آب برای حفظ نیتروژن در محلول جامد و بازیابی مقاومت در برابر خوردگی انجام میشود و پس از آن اسیدشویی و پسیواسیون انجام میشود.
گواهینامههای کیفیت و انطباق با مقررات:
- دارای گواهینامه ISO 9001:2015
- PED 2014/68/EU (CE Marking) برای تجهیزات تحت فشار
- EN 10204 3.2 صدور گواهینامه با اعتبارسنجی شخص ثالث (TÜV، BV، SGS، LR)
- بازرسی شخص ثالث (TPI) مورد تایید SGS، BV، ABS، DNV، TÜV
- کد ASME برای بویلر و مخازن تحت فشار (بخش هشتم، بخش ۱) بنا به درخواست
فولاد Womic لولههای جوش داده شده TP304N را به بیش از 40 کشور در صنایع مخازن تحت فشار، سازه و شیمیایی عرضه میکند.
انعطافپذیری تولید:
- ERW: 6.35–610 میلیمتر قطر خارجی × 0.5–12.7 میلیمتر عرض × ≤ 12 متر
- وزن خالص خارجی: 219-1219 میلیمتر قطر خارجی × 4.0-50 میلیمتر عرض × ≤ 12 متر (طول بیشتر بنا به درخواست)
- LSAW: قطر خارجی ۴۰۶–۱۵۲۴ میلیمتر × عرض ۶٫۰–۵۰ میلیمتر × ≤ ۱۸ متر
- گزینههای پرداخت: آنیل شده و اسیدشویی شده، آنیل شده براق، صیقل داده شده (180# تا 320#)
۲. ASTM A312 TP304N: ترکیب مواد و ویژگیهای عملکردی
ASTM A312 TP304N یک نسخه تقویتشده با نیتروژن از فولاد ضد زنگ استاندارد 304 است. نیتروژن (0.10-0.16%) باعث تقویت محلول جامد میشود و استحکام تسلیم را تقریباً 35% افزایش میدهد در حالی که شکلپذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی عالی را حفظ میکند. این امر امکان ساخت مقاطع دیواره نازکتر را برای همان درجهبندی فشار فراهم میکند و وزن و هزینه را کاهش میدهد.
ترکیب شیمیایی (آنالیز پاتیل، درصد جرمی):
| عنصر | TP304N (ASTM A312) | TP304 (برای مقایسه) |
| C | ≤ ۰.۰۸ | ≤ ۰.۰۸ |
| Mn | ≤ ۲.۰۰ | ≤ ۲.۰۰ |
| P | ≤ ۰.۰۴۵ | ≤ ۰.۰۴۵ |
| S | ≤ 0.030 | ≤ 0.030 |
| Si | ≤ ۱.۰۰ | ≤ ۱.۰۰ |
| Cr | ۱۸.۰ – ۲۰.۰ | ۱۸.۰ – ۲۰.۰ |
| Ni | ۸.۰ – ۱۱.۰ | ۸.۰ – ۱۱.۰ |
| N | ۰.۱۰ – ۰.۱۶ | ≤ ۰.۱۰ |
| Fe | تعادل | تعادل |
خواص مکانیکی (دمای اتاق، آنیل شده در محلول):
| ملک | TP304N | TP304 |
| استحکام تسلیم (حداقل، 0.2٪ انحراف) | ۲۷۵ مگاپاسکال (۳۹،۹۰۰ psi) | ۲۰۵ مگاپاسکال (۳۰۰۰۰ psi) |
| استحکام کششی (دقیقه) | ۵۵۰ مگاپاسکال (۷۹،۸۰۰ psi) | ۵۱۵ مگاپاسکال (۷۴،۷۰۰ psi) |
| کشیدگی (حداقل، گیج ۵۰ میلیمتر) | ۳۵٪ | ۴۰٪ |
| سختی (حداکثر) | ۹۰ اچ آر بی | ۹۰ اچ آر بی |
خواص فیزیکی:
- چگالی: ۷.۹۳ گرم بر سانتیمتر مکعب
- مدول الاستیسیته: ۲۰۰ گیگا پاسکال (۲۹ × ۱۰⁶ psi)
- رسانایی حرارتی: ۱۶.۲ وات بر متر مکعب در کلوین در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد
- ضریب انبساط حرارتی: ۱۷.۲ × ۱۰⁻⁶/°C (۲۰-۱۰۰°C)
مقاومت در برابر خوردگی:
- مشابه 304 در اکثر محیطها (مقاومت خوب در برابر اسیدهای اکسیدکننده، اسیدهای آلی)
- مقاومت در برابر خوردگی حفرهای به دلیل وجود نیتروژن کمی بهبود یافته است (PREN ≈ 19-20 در مقابل 18 برای 304)
- مقاومت عالی در برابر خوردگی بین دانهای پس از جوشکاری (در صورت آنیل محلولی مناسب)
- برای سرویس کلرید بالاتر از دمای محیط مناسب نیست (برای کلریدها از 316N یا دوبلکس استفاده کنید)
مزایای کلیدی نسبت به 304:
- ۳۵٪ استحکام تسلیم بالاتر، امکان نازکتر شدن دیوارها را فراهم میکند (کاهش وزن ۲۰-۲۵٪)
- تنش مجاز بالاتر طبق بخش هشتم ASME برای مخازن تحت فشار
- جوش پذیری و شکل پذیری قابل مقایسه
- مقاومت کمی بهتر در برابر حفره دار شدن
۳. محدوده ابعادی و انطباق با استانداردها
| مورد | مشخصات |
| استاندارد | ASTM A312 / ASME SA312 (همچنین A358، A249) |
| فرآیندهای تولید | ERW، EFW، LSAW |
| محدوده قطر خارجی | ERW: 6.35 – 610mm. EFW/LSAW: 219 - 1524 میلی متر |
| محدوده ضخامت دیواره | ERW: 0.5 - 12.7 میلی متر؛ EFW/LSAW: 4.0 - 50 میلی متر |
| محدوده زمانبندی | ۵S، ۱۰S، ۴۰S، ۸۰S (برای NPS 1/8″ – ۴۸″) |
| محدوده طول | استاندارد: ۶ متر؛ قابل افزایش: ۱۲ متر، ۱۸ متر، تا ۲۴ متر |
| پایان دادن | انتهای ساده (PE)، انتهای پخدار (BE) |
| پرداخت سطح | آنیل شده و ترشی، آنیل شده براق، صیقل داده شده |
| تلرانسها | قطر خارجی: ±0.5% یا ±3.2 میلیمتر؛ وزن: ±12.5% (طبق ASTM A999)؛ طول: +50 میلیمتر / -0 میلیمتر |
۴. ابعاد و مشخصات موجود - لوله فولادی ضد زنگ جوش داده شده ASTM A312 TP304N
| نپس | قطر خارجی (میلیمتر) | برنامه | وزن (میلیمتر) | وزن (کیلوگرم بر متر مربع) | طول استاندارد | کاربرد معمول |
| ۱/۲ اینچ | ۲۱.۳ | 10S | ۲.۱۱ | ۱.۰۰ | 6m | خط هیدرولیک |
| ۳/۴ اینچ | ۲۶.۷ | 10S | ۲.۱۱ | ۱.۲۸ | 6m | دوز شیمیایی |
| ۱ اینچ | ۳۳.۴ | 10S | ۲.۷۷ | ۲.۰۹ | 6m | آب با فشار بالا |
| ۱ و ۱/۲ اینچ | ۴۸.۳ | 10S | ۲.۷۷ | ۳.۱۱ | 6m | خط فرآیند |
| ۲ اینچ | ۶۰.۳ | 10S | ۲.۷۷ | ۳.۹۳ | ۶ متر / ۱۲ متر | مخزن تحت فشار |
| ۳ اینچ | ۸۸.۹ | 10S | ۳.۰۵ | ۶.۴۶ | ۶ متر / ۱۲ متر | ستون سازهای |
| ۴ اینچ | ۱۱۴.۳ | 10S | ۳.۰۵ | ۸.۳۷ | ۶ متر / ۱۲ متر | مبدل حرارتی |
| ۶ اینچ | ۱۶۸.۳ | 10S | ۳.۴۰ | ۱۳.۸ | ۶ متر / ۱۲ متر | کارخانه کاغذسازی |
| ۸ اینچ | ۲۱۹.۱ | 10S | ۳.۷۶ | ۲۰.۰ | ۱۲ متر | سطح رویی فراساحلی |
| ۱۰ اینچ | ۲۷۳.۰ | 10S | ۴.۱۹ | ۲۷.۸ | ۱۲ متر | پشتیبانی سازهای |
| ۱۲ اینچ | ۳۲۳.۹ | 10S | ۴.۵۷ | ۳۶.۰ | ۱۲ متر | سربرگ اصلی |
| ۱۶ اینچ | ۴۰۶.۴ | 10S | ۴.۷۸ | ۴۷.۴ | ۱۲ متر | پوسته مخزن تحت فشار |
| ۲۰ اینچ | ۵۰۸.۰ | 10S | ۵.۵۴ | ۶۸.۶ | ۱۲ متر | قطر بزرگ |
| ۲۴ اینچ | ۶۰۹.۶ | 10S | ۶.۳۵ | ۹۴.۴ | ۱۲ متر | مخزن ذخیره سازی |
ابعاد سفارشی خارج از این محدودهها نیز موجود است. TP304N امکان ساخت دیوارههای نازکتر از 304 را با همان درجه فشار فراهم میکند.
۵. استانداردها و گریدهای رایج فولاد ضد زنگ تولید شده توسط فولاد Womic
| استاندارد | گریدهای فولادی | کاربرد معمول | فرآیند جوشکاری |
| ASTM A312 | TP304N، TP304، TP304L، TP316N، TP316 | خدمات خورنده، فشار | ERW/EFW/LSAW |
| ASTM A358 | TP304N، TP304، TP316 | جوش داده شده با فیوژن الکتریکی | ایافدبلیو |
| ASTM A249 | TP304N | دیگ بخار، سوپرهیتر، مبدل حرارتی | ERW/EFW |
| ASTM A312 | TP304L، TP316L | خدمات عمومی خوردگی | ERW/EFW/LSAW |
| EN 10217-7 | ۱.۴۳۱۵ (۳۰۴N) | اهداف فشار | اره/مواد منفجره |
طریقه استفاده:مخازن تحت فشار، اجزای سازهای، لولهکشی دریایی، فرآوری شیمیایی، مبدلهای حرارتی، تجهیزات کارخانه کاغذ.
۶. فرآیند تولید - لولههای فولادی ضد زنگ جوش داده شده (ERW، EFW، LSAW)
فرآیند ERW (جوشکاری مقاومت الکتریکی) – قطر کوچک تا متوسط (6.35-610 میلیمتر قطر خارجی):
1. بازرسی مواد اولیه (نوار/کویل):نوار TP304N از نظر ترکیب تأیید شده است (Cr 18-20%, Ni 8-11%, N 0.10-0.16%). هر کویل عدد حرارتی منحصر به فردی دارد.
2. باز کردن و تراز کردن
3. برش لبه نوار
4. شکلگیری:شکلدهی غلتکی پیوسته.
5. جوشکاری با فرکانس بالا:ورودی گرمای بهینه (≤ ۱.۵ کیلوژول بر میلیمتر مربع) برای حفظ نیتروژن. ممکن است سرعتهای بالاتر مورد نیاز باشد.
6. آنیلینگ درز:آنیل القایی و به دنبال آن کوئنچ در آب.
7. اندازه و صاف کردن
8. برش به طول
9. آزمایش غیر مخرب (NDT):تست جریان گردابی (100%) + تست UT اختیاری.
۱۰. (یا: ۱۰.)آنیل محلولی (تمام لوله):۱۰۴۰-۱۱۲۰ درجه سانتیگراد، کوئنچ با آب. برای حل کردن نیتریدها و بازیابی خواص بسیار مهم است.
۱۱. (یا: ۱۱.)تست هیدرواستاتیک
۱۲.اسیدشویی و غیرفعالسازی
۱۳. (یا: ۱۳.)PMI (XRF) و تأیید نیتروژن (در صورت مشخص بودن)
۱۴.بازرسی و علامت گذاری نهایی
فرآیند EFW (جوشکاری ذوبی الکتریکی) - قطر بزرگ (قطر خارجی ۲۱۹-۱۲۱۹ میلیمتر، وزن ۴.۰-۵۰ میلیمتر):
1. آماده سازی بشقاب:صفحه TP304N، لبههای پخدار (X bevel).
2. رول فرمینگ
3. جوشکاری تک
4. جوشکاری قوسی تنگستن (GTAW) مسیر ریشه:پرکننده تطبیقی (ER308 یا ER304N)، گاز پشتیبان آرگون.
5. مراحل پر کردن و درپوش گذاری با اره مویی (SAW):جوشکاری زیرپودری چند پاسه با ورودی حرارت کنترلشده (≤ ۱.۸ کیلوژول بر میلیمتر مربع)، بین پاسی ≤ ۱۵۰ درجه سانتیگراد.
6. جوش داخلی
7. تست رادیوگرافی ۱۰۰٪(طبق ASTM A358)
8. آنیل محلولی:عملیات حرارتی کامل لوله (1040-1120 درجه سانتیگراد)، کوئنچ با آب.
9. اسیدشویی و غیرفعالسازی
۱۰. (یا: ۱۰.)تست هیدرواستاتیک
۱۱. (یا: ۱۱.)بازرسی ابعادی و علامتگذاری
فرآیند LSAW برای فولاد ضد زنگ - قطر بسیار بزرگ (قطر خارجی ۴۰۶-۱۵۲۴ میلیمتر، وزن ۶.۰-۵۰ میلیمتر):
- شکلدهی UOE یا JCOE از صفحه TP304N
- جوشکاری SAW دو طرفه
- آنیل کامل محلول پس از جوشکاری
ملاحظات ویژه برای TP304N:
- برای جلوگیری از رسوب نیترید، باید میزان نیتروژن کنترل شود.
- دمای آنیل محلولی بالاتر از محدوده (۱۰۸۰-۱۱۲۰ درجه سانتیگراد) برای حل کردن نیتریدها
- برای حفظ نیتروژن در محلول جامد، کوئنچ با آب الزامی است.
- مواد مصرفی جوشکاری باید از نظر میزان نیتروژن با نمونه مطابقت داشته باشند (ER308L با افزودن نیتروژن)
7. رویههای کنترل کیفیت و آزمایش برای لولههای فولادی ضد زنگ جوش داده شده ASTM A312 TP304N
| صحنه | روش بازرسی | هدف |
| مواد اولیه | آنالیز شیمیایی (OES + احتراق برای N2) | TP304N (N 0.10-0.16٪، Cr 18-20٪، Ni 8-11٪) را تأیید کنید |
| مواد اولیه | تست کششی | تأیید کنید که استحکام تسلیم ≥ ۲۷۵ مگاپاسکال و استحکام کششی ≥ ۵۵۰ مگاپاسکال است |
| مواد اولیه | سختی | ≤ ۹۰ HRB |
| در حال انجام | نظارت بر ورودی گرما | ≤ ۱.۸ کیلوژول بر میلیمتر |
| جوش (ERW) | جریان گردابی (100%) | یکپارچگی جوش |
| جوش (EFW/LSAW) | ۱۰۰٪ UT (یا PAUT) | تشخیص عیوب جوش |
| جوش (EFW/LSAW) | RT (نقطهای یا ۱۰۰٪ در هر مشخصات) | کیفیت جوش |
| جوش | مایع نافذ رنگی (PT) | ترکهای سطحی |
| پس از آنیل محلولی | تست سختی | ≤ ۹۰ HRB |
| پس از آنیل محلولی | تأیید نیتروژن (در صورت مشخص بودن) | محتوای N را در لوله تمام شده تأیید کنید |
| لوله تمام شده | تست هیدرواستاتیک | یکپارچگی فشار |
| لوله تمام شده | صاف کردن / خم شدن هدایت شده | شکلپذیری |
| لوله تمام شده | PMI (XRF) | تایید درجه (Cr، Ni) |
| لوله تمام شده | بصری و علامتگذاری | قابلیت ردیابی |
آزمونهای اختیاری:
- آزمایش کشش در دمای بالا (در صورت نیاز برای طراحی)
- آزمایش خوردگی حفرهای (ASTM G48) برای سرویسهای بحرانی
- آزمایش خوردگی بین دانهای (ASTM A262 Practice E)
۸. کاربردهای اصلی – لوله فولادی ضد زنگ جوش داده شده ASTM A312 TP304N
1. مخازن تحت فشار و مخازن ذخیره:تنش مجاز بالاتر طبق بخش هشتم ASME، در مقایسه با 304، دیوارههای نازکتری (20 تا 25 درصد صرفهجویی در وزن) را ممکن میسازد.
2. اجزای سازهای در محیطهای خورنده:تکیهگاههای رویه سکوهای فراساحلی، اسکلت سازهای کارخانههای شیمیایی، ستونهای کارخانههای فرآوری مواد غذایی. استحکام بالاتر، اندازه مقاطع را کاهش میدهد.
3. لوله کشی روسازه سکوهای دریایی:لولهکشی فرآیندی که در آن به فشار بالاتر نیاز است اما لوله دوجداره مورد نیاز نیست. TP304N استحکام متوسطی را فراهم میکند.
4. فرآوری شیمیایی (سیستمهای فشار بالا):لولهکشی ورودی/خروجی راکتور، خطوط انتقال فشار بالا که در آنها 304 کافی نیست اما 316L بیش از حد نیاز است.
5. پوسته و لوله مبدل حرارتی:فشار سمت پوسته را میتوان بدون ضخیم شدن پوسته افزایش داد. لولهها میتوانند دیوارههای نازکتری برای انتقال حرارت بهتر داشته باشند.
6. تجهیزات کارخانه کاغذسازی:خطوط لوله تخلیه هاضم، لوله کشی آماده سازی مواد اولیه که در آنها مقاومت بالاتری در برابر فرسایش و خوردگی وجود دارد.
7. لوله کشی کارخانه آبجوسازی و لبنیات:سیستمهای CIP (تمیز کردن در محل) فشار بالا و خطوط تولید که با فشار 10 تا 15 بار کار میکنند.
8. خطوط هیدرولیک:خطوط ابزار دقیق و کنترل که به فشار ترکیدگی بالاتر از 304 نیاز دارند.
9. بدنه پمپ و شیر:اجزای ریختهگری شده یا ساخته شده (جایگزین 304 با استحکام بالاتر).
۱۰. (یا: ۱۰.)سیستمهای تصفیه آب فشار بالا:خطوط تغذیه اسمز معکوس (فشار بالاتر).
۱۱. (یا: ۱۱.)سازههای معماری:جایی که استحکام بالاتر امکان ایجاد پروفیلهای باریکتر (نردهها، تکیهگاهها) را فراهم میکند.
۹. بستهبندی و ارسال – لوله فولادی ضد زنگ جوش داده شده ASTM A312 TP304N
بسته بندی:
- محافظت در برابر خوردگی:لولهها روغنکاری شده یا کاغذ VCI. برای غذا/دمنوشیدنی، بدون باقیمانده روغن (بستهبندی پلاستیکی).
- کلاهکهای انتهایی:درپوشهای پلاستیکی برای انتهای اریب.
- بسته بندی (قطرهای کوچک):بستههایی با تسمههای فولادی و کاغذهای درهمتنیده.
- بستهبندی تکی (قطر بزرگ):بسته بندی فیلم پلاستیکی.
- جعبههای چوبیبرای کاربردهای حیاتی.
حمل و نقل:
- ظروف برای قطر ≤ 610 میلیمتر، برای قطرهای بزرگتر به صورت فلهای خرد میشوند.
- مستندات:MTC 3.1/3.2، گزارش هیدروتست، گزارشهای جریان گردابی/UT، گزارش PMI، گزارش ابعادی، لیست بستهبندی، COO.
۱۰. مزایا و سوالات متداول فولاد وومیک - لوله فولادی ضد زنگ جوش داده شده ASTM A312 TP304N
چرا برای لوله جوش داده شده TP304N با Womic Steel همکاری کنیم؟
- طیف کامل اندازهها: ERW 1/4 اینچ تا 24 اینچ، EFW/LSAW 8 اینچ تا 60 اینچ.
- آنیل انحلال کامل پس از جوشکاری (۱۰۴۰-۱۱۲۰ درجه سانتیگراد، کوئنچ در آب).
- میزان احتباس نیتروژن از طریق آنالیز احتراق تأیید شد.
- استحکام بالاتر، دیوارهای نازکتری را ممکن میسازد - صرفهجویی در وزن 20 تا 25 درصد نسبت به 304.
- زمان تحویل رقابتی: ۲۵ تا ۳۵ روز برای ERW، ۳۵ تا ۵۰ روز برای EFW/LSAW.
- گواهینامه جهانی: ISO 9001، PED (CE)، EN 10204 نوع 3.2.
سوالات متداول (FAQ) - لوله جوش داده شده ASTM A312 TP304N
س: مزیت TP304N نسبت به استاندارد 304 چیست؟
الف) TP304N دارای 35٪ استحکام تسلیم بالاتر (275 مگاپاسکال در مقابل 205 مگاپاسکال) است، در حالی که مقاومت در برابر خوردگی، شکلپذیری و جوشپذیری مشابهی را حفظ میکند. این امر به طراحان اجازه میدهد تا از دیوارههای نازکتر برای مخازن تحت فشار و لولهکشی استفاده کنند، که باعث کاهش وزن 20 تا 25 درصدی و کاهش هزینه مواد برای همان درجه فشار میشود. برای کاربردهای سازهای، میتوان از اندازههای مقطع کوچکتر استفاده کرد.
س: آیا TP304N گرانتر از 304 است؟
الف) کمی، به دلیل آلیاژسازی نیتروژن و کنترل دقیقتر ترکیب. با این حال، صرفهجویی در وزن (۲۰ تا ۲۵ درصد دیوارههای نازکتر) اغلب منجر به کاهش هزینه کلی مواد برای کاربردهای تحت فشار میشود. برای کاربردهای سازهای که استحکام بسیار مهم است، کاهش وزن ممکن است قیمت واحد بالاتر را جبران کند.
س: آیا میتوان TP304N را بدون از دست دادن نیتروژن جوشکاری کرد؟
الف) بله، با پارامترهای جوشکاری مناسب (ورودی حرارت کم، ≤ 1.8 کیلوژول بر میلیمتر) و فلز پرکننده مناسب (ER308 یا ER304N). نیتروژن باقی مانده در فلز جوش معمولاً 80 تا 90 درصد فلز پایه است. فرآیند ERW شرکت Womic از جوشکاری فرکانس بالای بهینه شده استفاده میکند که اتلاف نیتروژن را به حداقل میرساند. برای کاربردهای حساس، آنیل محلولی پس از جوشکاری، توزیع نیتروژن را بازیابی میکند.
س: آیا TP304N پس از جوشکاری نیاز به عملیات حرارتی انحلالی دارد؟
الف) ASTM A312 برای لولههای جوش داده شده، آنیل محلولی را الزامی میداند. برای TP304N، آنیل محلولی در دمای 1040-1120 درجه سانتیگراد و به دنبال آن کوئنچ در آب برای حل کردن هرگونه نیتریدی که ممکن است در حین جوشکاری تشکیل شده باشد و برای بازیابی کامل مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی، ضروری است. Womic آنیل محلولی را روی تمام لولههای جوش داده شده TP304N انجام میدهد.
س: آیا TP304N برای سرویس آب دریا مناسب است؟
الف) توصیه نمیشود. TP304N مقاومت خوردگی حفرهای مشابهی با 304 دارد (PREN ≈ 19-20). برای آب دریا یا محیطهای با کلرید بالا، از 316N (با Mo) یا فولاد ضد زنگ دوبلکس استفاده کنید. TP304N برای کاربردهایی است که نیاز به استحکام بالاتر در محیطهای بدون کلرید یا کم کلرید دارند.
س: تنش مجاز معمول برای TP304N در بخش هشتم ASME چقدر است؟
الف) در دمای اتاق، تنش مجاز برای TP304N تقریباً ۱۳۷ مگاپاسکال (۲۰۰۰۰ psi) در مقابل ۱۱۵ مگاپاسکال (۱۶۷۰۰ psi) برای ۳۰۴ است - حدود ۱۹٪ بیشتر. مقادیر واقعی به دما بستگی دارد؛ به بخش D، بخش دوم ASME مراجعه کنید. طراحان باید از مقادیر صحیح تنش مجاز برای گرید خاص استفاده کنند.
س: زمان تحویل معمول برای لوله فولادی ضد زنگ جوش داده شده TP304N چقدر است؟
الف) ۲۵ تا ۳۵ روز برای ERW (قطرهای کوچک تا متوسط)، ۳۵ تا ۵۰ روز برای EFW/LSAW (قطرهای بزرگ). TP304N یک گرید استاندارد برای بسیاری از کارخانهها است، بنابراین زمان تحویل مشابه ۳۰۴ است.
س: آیا میتوان از TP304N برای کاربردهای دمای بالا (بالای ۵۰۰ درجه سانتیگراد) استفاده کرد؟
الف) استحکام دمای بالای TP304N به دلیل تقویت با محلول جامد نیتروژن، بهتر از 304 است. با این حال، برای سرویس مداوم بالای 550 درجه سانتیگراد، گریدهایی با کربن بالاتر (304H) یا گریدهای مقاوم در برابر خزش (321H، 347H) ترجیح داده میشوند. TP304N برای دماهای متوسط (<425°C) که استحکام مورد نیاز است، مناسبتر است.
۱۱. مرجع پروژه – لولهکشی و تکیهگاههای سازهای روسازه سکوی فراساحلی (برزیل)
کشور:برزیل (حوضه کامپوس، ساحلی ریودوژانیرو)
استاندارد و درجه:ASTM A312 TP304N (جوش داده شده)
ابعاد و تعداد:
- قطر خارجی ۲۱۹.۱ میلیمتر (۸ اینچ) × رده ۱۰S (وزن ۳.۷۶ میلیمتر) – ۱۲۰۰ متر (تقریباً ۲۸ تن) – فرآیند EFW
- قطر خارجی ۱۶۸.۳ میلیمتر (۶ اینچ) × رده ۱۰S (وزن ۳.۴۰ میلیمتر) – ۱۸۰۰ متر (تقریباً ۲۲ تن) – فرآیند ERW
- قطر خارجی ۱۱۴.۳ میلیمتر (۴ اینچ) × رده ۱۰S (وزن ۳.۰۵ میلیمتر) – ۲۵۰۰ متر (تقریباً ۲۰ تن) – فرآیند ERW
- قطر خارجی ۶۰.۳ میلیمتر (۲ اینچ) × رده ۱۰S (وزن ۲.۷۷ میلیمتر) – ۳۰۰۰ متر (تقریباً ۱۲ تن) – فرآیند ERW
- قطر خارجی ۴۰۶.۴ میلیمتر (۱۶ اینچ) × رده ۱۰S (وزن ۴.۷۸ میلیمتر) – ۳۰۰ متر (تقریباً ۱۲ تن) – فرآیند EFW (ستونهای سازهای)
مجموع:۸۸۰۰ متر (۸.۸ کیلومتر)، تقریباً ۹۴ تن
مشخصات:ASTM A312 TP304N آنیل شده و اسیدشویی شده محلول، انتهای پخ خورده. تست هیدرواستاتیک. 100% UT برای لولههای EFW، جریان گردابی برای ERW. PMI روی هر لوله. تست کشش (فشار تسلیم ≥ 275 مگاپاسکال، 310-340 مگاپاسکال حاصل شد؛ کشش ≥ 550 مگاپاسکال، 580-620 مگاپاسکال حاصل شد). ضربه شارپی در دمای -20 درجه سانتیگراد (حداقل 27 ژول، 100-150 ژول حاصل شد). تست خوردگی بین دانهای طبق ASTM A262 Practice E (قبول). بازرسی شخص ثالث توسط DNV برزیل.
کاربرد:لولهکشی فرآیند روکار و تکیهگاههای سازهای برای یک سکوی تولید فراساحلی در حوضه کامپوس. لولهکشی فرآیند، آب تولیدی و گاز کمفشار را در دمای ۵۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد با محتوای کلرید کم (آب تولیدی تصفیهشده) هدایت میکند. تکیهگاههای سازهای برای تجهیزات و قفسههای لوله هستند. این سکو برای افزایش عمر مفید خود نیاز به کاهش وزن داشت (نگرانیهای خستگی). TP304N به دلیل استحکام تسلیم ۳۵٪ بالاتر آن انتخاب شد که امکان دیوارههای نازکتر (جدول ۱۰S به جای جدول ۴۰S) را برای اعضای لولهکشی و سازه فراهم میکند.
زمینه مهندسی:این سکو در ابتدا برای لولهکشی 304 طراحی شده بود. با ارتقاء به TP304N و کاهش ضخامت دیواره از رده 40S (4.55-8.18 میلیمتر) به رده 10S (2.77-4.78 میلیمتر)، تیم مهندسی به کاهش وزن 45 درصدی در لولهکشی و کاهش وزن 30 درصدی در تکیهگاههای سازهای دست یافت - در مجموع 35 تن (27٪ از وزن اولیه) صرفهجویی شد. این امر به سکو اجازه داد تا در محدوده وزنی بالای خود باقی بماند.
چالشها و راهحلهای فنی:
- کاهش وزن بدون کاهش فشار– استحکام تسلیم بالاتر TP304N، طبق استاندارد ASME B31.3، امکان ساخت دیوارههای نازکتر را فراهم میکرد. برای لولههای ۸ اینچی، رده ۱۰S (۳.۷۶ میلیمتر) جایگزین رده ۴۰S (۸.۱۸ میلیمتر) شد و وزن را ۵۴٪ کاهش داد. Womic گواهینامه ابعادی و گزارشهای آزمایش فشار را ارائه داد. آزمایش هیدرواستاتیک در فشار ۳.۰ مگاپاسکال با موفقیت انجام شد (فشار طراحی ۱.۸ مگاپاسکال، فشار آزمایش ۲.۷ مگاپاسکال).
- تطبیق مقاومت فلز جوش– فلز جوش ERW و EFW باید استحکامی برابر با فلز پایه داشته باشد. Womic پارامترهای ERW را برای دستیابی به راندمان اتصال جوش ۹۵٪ (استحکام کششی ۵۶۰ مگاپاسکال در مقابل ۵۹۰ مگاپاسکال پایه) بهینه کرد. جوشهای EFW با استفاده از پرکننده ER308 به راندمان اتصال ۱۰۰٪ دست یافتند. تمام آزمایشهای کشش جوش با موفقیت انجام شد.
- مقاومت در برابر خوردگی در ضخامت دیواره کاهش یافته– دیوارههای نازکتر، مقاومت خوردگی کمتری دارند. آب تولیدی دارای کلرید کم (<50 ppm) با pH 6.5-7.5 است، بنابراین سرعت خوردگی کم است. TP304N به دلیل وجود نیتروژن، مقاومت در برابر خوردگی حفرهای کمی بهتر از 304 دارد. Womic آزمایش حفرهای ASTM G48 (24 ساعت در دمای 22 درجه سانتیگراد) را انجام داد – هیچ حفرهای ایجاد نشد. مشتری پذیرفته است.
- طراحی تکیهگاه سازهای با استفاده از TP304N– ستونهای سازهای ۱۶ اینچی به جای ستون ۴۰S (۹.۵۳ میلیمتر) از ستون ۱۰S (۴.۷۸ میلیمتر) استفاده کردند. تحلیل المان محدود (FEA) تأیید کرد که دیوار نازکتر با مقاومت تسلیم بالاتر TP304N، ظرفیت بار معادلی را ارائه میدهد. Womic تلرانس راستی ≤ ۰.۱۵٪ را برای پایداری ستون فراهم میکند.
- روش جوشکاری میدانی برای TP304N– تیم تعمیر و نگهداری سکو نیاز به اصلاح لولهکشی در حین نصب داشت. Womic WPS را با استفاده از GTAW با پرکننده ER308، ورودی گرما ≤ 1.8 کیلوژول بر میلیمتر، بین پاسی ≤ 150 درجه سانتیگراد ارائه داد. 20 کوپن جوش، آزمایشهای RT، PT و کشش را با موفقیت پشت سر گذاشتند.
- تدارکات به حوزه کامپوس– لولهها از شانگهای به ریودوژانیرو و سپس از طریق کشتی تدارکاتی به سکوی فراساحلی ارسال شدند. DNV لولهها را در هنگام بارگیری بازرسی کرد. تمام ۹۴ تن در دو محموله طی ۵ هفته تحویل داده شد.
نتیجه:لولهکشی و تکیهگاههای سازهای روکار سکو در سهماهه دوم سال ۲۰۲۴ نصب شدند. صرفهجویی ۳۵ تنی در وزن به سکو اجازه داد تا بدون نیاز به تقویت سازهای، به محدودیت وزن روکار خود برسد. پس از ۱۲ ماه بهرهبرداری، بازرسی هیچ گونه خوردگی یا خرابی جوش را نشان نداد. اپراتور قصد دارد از TP304N برای ارتقاءهای آینده سکو به منظور کاهش وزن و افزایش عمر مفید آن استفاده کند. Womic Steel اکنون یک تأمینکننده واجد شرایط برای نیازهای لولهکشی فولاد ضد زنگ این اپراتور است.
تماس:
وبسایت: www.womicsteel.com
ایمیل: sales@womicsteel.com
تلفن/واتساپ/ویچت:
ویکتور: +86 15575100681
جک: +86 18390957568
فولاد وومیک - شریک قابل اعتماد شما برای لولههای فولادی ضد زنگ جوش داده شده ASTM A312 TP304N برای مخازن تحت فشار، سکوهای فراساحلی، کاربردهای سازهای و سیستمهای شیمیایی فشار بالا در سراسر جهان.









