ASTM美標無縫鋼管-NPS21/2XXS

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山東海鼎鋼管有限公司熱泵是一種節能裝置，也是制冷空調領域內實施建筑節能的重要途徑，對于節約常規能源、緩解大氣污染和溫室效應起到積極的作用。所有型式的熱泵都有蒸發和冷凝兩個溫度水平，采用膨脹閥或毛細管實現制冷劑的降壓節流，只是壓力增加的不同形式，主要有機械壓縮式、熱能壓縮式和蒸氣噴射壓縮式。其中，機械壓縮式熱泵又稱作電動熱泵，目前已經廣泛應用建筑采暖和空調，在熱泵市場上占據了主導地位；熱能壓縮式熱泵包括吸收式和吸附式兩種型式，其中水—化鋰吸收式和—水吸收式熱水機組已經逐步走上商業化發展的道路，而吸附式熱泵目前尚處于研究和開發階段，還必須克服運轉間歇性以及系統性能和冷重比偏低等問題，才能真正應用于實際。

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L360QS無縫鋼管中Q表示調質，S表示酸性服役，酸性服役管線：用于酸性環境（上規定：當H2S的分壓達到300Pa時，所使用的管材需具有抗酸性腐蝕的性能）下的管線。
在這種環境下使用的管線對管材的碳含量，硫磷含量，鈣硫比，探傷有特殊的要求，要求做HIC（氫致開裂）和SSC（硫化物應力開裂）試驗。主要執行標準為API 5L和GB/T9711。
L360QS的耐腐蝕性能研究
目前，大直徑高鋼級管廣泛應用于石油、化工、能源和市政建設等國民經濟的重要部門，承擔著輸送石油、天然氣以及易燃、易爆介質等任務，是石油、天然氣管網建設中用量的管之一。由于在管道的連接過程中，在焊接熱循環作用下，常常使管的焊縫熱影響區( 即焊接接頭)的局部晶粒粗大和韌性下降及產生缺陷，使焊接缺陷處成為整個壓力管道中弱的部位，易產生腐蝕裂紋、擴展甚至失穩斷裂，誘發安全事故。因此,有必要對大直徑高鋼級耐腐蝕管母材和焊接接頭的耐腐蝕性能進行研究。研究使用兩段長為350 mm,規格為φ508 mmx22.2 mm的L360QS鋼級管，焊接在一起， 依據標準API 1104,通過了焊接評價試驗。分別對母材和焊縫進行了HIC試驗，Ssc 試驗，模擬工況條件下的高壓釜試驗。
1、試驗方法
1.1 HIC 性能檢測
沿管子縱向在L360QS管和帶焊縫的管材上各取3個樣，試樣長度100 mm,寬度20 mm,厚度取管子全壁厚，其中帶焊縫試樣中焊縫位于試樣中心。依據NACE TM 0284 2003 標準分別對L360QS管和帶焊縫管材抗氫致開裂性能進行測試，溶液為A溶液，時間為96h
1.2  SsC 性能檢測
依據NACE TM 0177- -2005 標準分別對L360QS管和帶焊縫管材抗氫致開裂性能進行測試。四點彎曲試樣沿管材中部縱向各取3個，使試樣的表面與管子的表面平行，試樣尺寸為115 mmx15mmx5 mm,試驗溶液為A溶液，施加載荷為288 MPa (80%YSmin),試驗時間為720 h
1.3模擬工況腐蝕速率評價試驗
腐蝕試樣尺寸為50 mmx10 mmx3 mm,將試樣分別用400#、600#、 1000#砂紙逐級打磨以消除機加工的刀痕。此后，將試樣清洗、除油、冷風吹干后測量尺寸并稱重。然后，將試樣相互絕緣安裝在特制的試驗架上，放入高壓釜內的腐蝕介質中。模擬工況腐蝕速率評價試驗進行。
2、試驗結果
試驗結束后，試樣表面清洗吹干，L360QS管材和帶焊縫的管材試樣.上均未見氫鼓泡現象。試樣的觀察面依據NACE Standard TM02842003 標準條款7.1切取。每個截面采用金相拋光。
將制備后的試樣置于金相顯微鏡下觀察(放大倍數為100倍)，L360QS 管材和帶焊縫的管材試樣_上均未發現裂紋，裂紋率(CSR)、裂紋長度率(CLR)和裂紋厚度率(CTR)均為0。  
高含硫氣田集輸管道用鋼L360QS的焊接工藝評定
1.1 焊接性分析
L360QS管材按照《石油和天然氣工業管道運輸系統用鋼管》（ISO 3183—2007）進行制造和驗收，其廣泛應用于高含硫氣田原料氣集輸管道工程中，具有強度高、韌性好、抗脆斷以及抗氫致誘導開裂和抗硫化物應力開裂的特點。L360QS管道雜質元素含量控制得非常嚴格，尤其是S、P等有害元素含量非常低，因此其熱裂紋傾向小；此外，按照焊接學會（IIW）的碳當量（CE）計算公式計算得知，L360QS的碳當量也較低，冷裂紋的傾向也比較小，具有較好的焊接性。
1.2對接焊接試驗要求
（1）L360QS試件外觀無肉眼可見的缺陷，按照ISO 3183—2007進行制造和驗收。L360QS的化學成分如下：C 0.140%、Mn 1.650%、S 0.003%、P 0.018%、Cr 0.300%、Ni 0.003%、Mo 0.150%、Al 0.060%、Si 0.450%、V 0.050%、Nb 0.025%、Cu 0.350%、Ti 0.025%、Ca 0.006%、B 0.000 5%、N 0.012%。L360QS的力學性能（實測值）如下：拉伸強度534.4 MPa（標準值460～760 MPa）、屈服強度429.7 MPa（標準值360～530 MPa）、伸長率41.2%（標準值26.5%）；沖擊試驗溫度為-10 ℃，3次沖擊吸收能量（KV2）分別為394.4 J、395.2 J、381.3 J。L360QS試件的化學成分和力學性能符合標準要求。
（2）L360QS試件施焊前去除坡口表面的氧化層、水分、有機物等，并且按照《承壓設備無損檢測》（NB/T 47013—2015）的要求進行無損檢測。
（3）本次焊接工藝評定采用氬電聯焊的方法進行試驗，焊接材料需選用低氫和超低氫焊條，焊絲需控制擴散氫含量，焊條需控制擴散氫含量和藥皮含水量。
（4）焊接材料嚴格按照標準進行烘干，防止有害元素對焊接質量的影響，且焊接材料也需滿足HIC試驗和SSC試驗的要求。
（5）焊接人員及無損檢測人員必須持證上崗，焊接設備必須檢測合格。
（6）準備好其他必要的預熱工裝、測溫設備、熱處理設備等。
（7）本次焊接工藝評定按照NB/T 47014—2011以及業主附加要求進行，即試件焊接完成后，先后對試件進行外觀檢查、射線檢測、熱處理、硬度檢測、刻槽錘斷試驗、理化檢測、宏觀和微觀金相檢測、熔敷金屬的化學成分檢測、HIC試驗和SSC試驗。

ASTM美標無縫鋼管-NPS21/2XXS

用于海水熱交換器和鹽制設備等SUS4513Cr-Al從高溫冷卻時也不會發生顯著的硬化。用于透平材料、淬火用部件和復合材料奧氏體型SUS41L13Cr-低C降低41S鋼的含碳量。具有良好的焊接部位彎曲性能、加工性能和耐高溫氧化性能。用于汽車尾氣處理裝置、鍋爐燃燒室和燒嘴等SUS42916Cr是改善43鋼焊接性能的改良鋼種SUS4318Cr是具有良好的耐腐蝕性能和通用鋼種。用于建筑裝飾用、燃油燒嘴部件、家庭用器具、家電部件SUS43F18Cr-高s是在43鋼上加上易切削性能的鋼種。