Thứ nhất, các đặc điểm cơ bản củaỐng thép ASME SA-106Gr.B
1. Tiêu chuẩn và ứng dụng của ống thép ASME SA-106Gr.B
Ống thép liền mạch ASME SA-106Gr.B được sản xuất theo tiêu chuẩn SA-106/SA-106M của Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME) và thuộc cấp B. Nó chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống đường ống hoạt động trong môi trường nhiệt độ và áp suất cao, chẳng hạn như trong ngành dầu khí, hóa chất và năng lượng.
2. Thành phần hóa học của ống thép ASME SA-106Gr.B
Hàm lượng cacbon: ≤0,30% (được kiểm soát ở mức 0,18%-0,25% trong một số ứng dụng), đảm bảo sự cân bằng giữa khả năng hàn và độ bền.
Mangan: 0,29%-1,06% (thường là 0,60%-0,90%), giúp tăng cường cấu trúc ferit và cải thiện độ bền cũng như khả năng chống va đập. Phốt pho/Lưu huỳnh: ≤0,035%, được giới hạn nghiêm ngặt để ngăn ngừa sự hình thành tạp chất và đảm bảo độ tinh khiết của vật liệu.
Silic: 0,10%-0,50%, khử oxy và tăng cường độ bền của thép.
Các nguyên tố hợp kim: Một lượng nhỏ crom, molypden và các nguyên tố khác có thể được thêm vào để cải thiện khả năng chống ăn mòn và độ bền ở nhiệt độ cao.
3. Tính chất cơ học của ống thép ASME SA-106Gr.B
Độ bền kéo: ≥415MPa (yêu cầu ≥485MPa trong một số ứng dụng), có khả năng chịu được lực kéo của chất lỏng áp suất cao.
Giới hạn chảy: ≥240MPa, đảm bảo chỉ có biến dạng dẻo vừa phải dưới áp lực.
Độ giãn dài: ≥22% (≥30% trong một số ứng dụng), mang lại độ bền tuyệt vời cho vật liệu và khả năng giảm thiểu năng lượng va đập.
Độ bền ở nhiệt độ thấp: Được kiểm chứng qua thử nghiệm va đập, thích hợp sử dụng trong môi trường khắc nghiệt từ -29°C đến 565°C.
Thứ hai, các yêu cầu tiêu chuẩn NACE MR0175
1. Bối cảnh tiêu chuẩn: NACE MR0175 là một tiêu chuẩn được phát triển bởi Hiệp hội Kỹ sư Chống ăn mòn Quốc gia (NACE). Tên đầy đủ của tiêu chuẩn này là “Vật liệu kim loại chống nứt do ứng suất sunfua cho thiết bị khai thác dầu khí”. Năm 2003, tiêu chuẩn này được sửa đổi và đổi tên thành NACE MR0175/ISO 15156, “Ngành công nghiệp dầu khí – Vật liệu sử dụng trong môi trường chứa H₂S trong sản xuất dầu khí”.
2. Giới hạn thành phần hóa học:
- Hàm lượng lưu huỳnh: Đối với sản phẩm liền mạch, hàm lượng lưu huỳnh không được vượt quá 0,01%; đối với sản phẩm cán (thép tấm), hàm lượng lưu huỳnh không được vượt quá 0,003%; đối với sản phẩm rèn, hàm lượng lưu huỳnh phải nhỏ hơn 0,025%. Giảm hàm lượng lưu huỳnh trong thép có thể tăng khả năng chống ăn mòn do ứng suất sunfua.
- Hàm lượng phốt pho: Nói chung, hàm lượng phốt pho nên ≤ 0,020%. Hàm lượng phốt pho quá cao có thể làm giảm độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn của thép. – Hàm lượng cacbon: Hàm lượng cacbon thường được yêu cầu ≤ 0,10%. Hàm lượng cacbon quá cao làm tăng độ cứng của thép và giảm độ dẻo dai, làm giảm khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất sunfua.
- Hàm lượng Niken: Hàm lượng niken trong thép cacbon và thép hợp kim thấp thường dưới 1%. Hàm lượng niken quá cao có thể làm tăng khả năng thép bị nứt do ăn mòn ứng suất sunfua.
3. Tính chất cơ học và độ cứng.
- Độ cứng: Độ cứng của thép cacbon và thép hợp kim thấp không được vượt quá 22 HRC (độ cứng Rockwell). Các sản phẩm rèn theo tiêu chuẩn ASTM A105 không được vượt quá 187 HBW (độ cứng Brinell); đối với ASTM A234 WPB và WPC, độ cứng không được vượt quá 197 HBW (độ cứng Brinell). Độ cứng tối đa của vùng hàn không được vượt quá 250 HV (độ cứng Vickers) hoặc 22 HRC (độ cứng Rockwell).
- Độ bền: Độ bền kéo và độ bền chảy phải phù hợp với các loại ống thép thông thường theo các tiêu chuẩn liên quan và phải đáp ứng các yêu cầu về tính chất cơ học trong điều kiện sử dụng thực tế.
4. Xử lý nhiệt và quy trình sản xuất.
Vật liệu cơ bản phải là thép không dễ gia công và phải trải qua một trong các điều kiện xử lý nhiệt sau: cán nóng (chỉ dành cho thép cacbon), ủ, chuẩn hóa, chuẩn hóa và ram, austenit hóa, tôi và ram. Thép cacbon và thép hợp kim thấp cần được xử lý nhiệt giảm ứng suất (không dưới 595°C) sau khi cán, rèn nguội hoặc các quy trình sản xuất khác dẫn đến biến dạng thớ ngoài vĩnh viễn vượt quá 5%. Tuy nhiên, các phụ kiện đường ống gia công nguội thuộc ASTM A53 B, ASTM A106 B, API 5L X42 hoặc các mác tương đương không cần xử lý nhiệt nếu biến dạng nguội không vượt quá 15% và độ cứng không vượt quá 197 HBW.
Thứ ba, việc tích hợp ống thép ASME SA-106Gr.B với tiêu chuẩn NACE MR0175.
1. Điều chỉnh thành phần hóa học: Để đáp ứng tiêu chuẩn NACE MR0175, ống thép ASME SA-106Gr.B phải giảm thêm hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho, đồng thời kiểm soát hàm lượng các nguyên tố như cacbon và niken để cải thiện khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất sunfua.
2. Kiểm tra tính chất cơ học: Các tính chất cơ học của ống thép, chẳng hạn như độ bền kéo, giới hạn chảy, độ giãn dài và độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp, được kiểm tra thông qua các thử nghiệm kéo và va đập để đảm bảo tính ổn định trong môi trường chứa H₂S.
3. Kiểm soát độ cứng: Độ cứng của ống thép được kiểm soát nghiêm ngặt để đảm bảo không vượt quá 22 HRC (độ cứng Rockwell) nhằm giảm nguy cơ nứt do ăn mòn ứng suất sunfua.
4. Tối ưu hóa quy trình xử lý nhiệt và sản xuất: Theo yêu cầu của tiêu chuẩn NACE MR0175, ống thép trải qua quá trình xử lý nhiệt thích hợp (như ủ, chuẩn hóa và ram) để loại bỏ ứng suất bên trong, điều chỉnh độ cứng và cải thiện cấu trúc vi mô. Đồng thời, quy trình sản xuất được tối ưu hóa để tránh biến dạng quá mức trong quá trình gia công và giảm sự tập trung ứng suất.
Thời gian đăng: 23-09-2025