Sú Weldolety vhodné pre aplikácie s vysokým tlakom?

 

áno. Weldolety sú vhodné pre vysokotlakové potrubné aplikácie za predpokladu, že sú správne vybrané, vyrobené, zvárané a testované v súlade s platnými predpismi pre potrubia a projektovými špecifikáciami.

 

V skutočnosti sú weldolety široko používané vo vysokotlakových potrubných systémoch pre ropu a plyn, petrochemický priemysel, výrobu energie a rafinériu.

 

Ahojte všetci, volám sa Jake a posledných 8 rokov som súčasťou dodávateľského tímu weldoletov, ktorý pracuje s ropou a plynom, chemickým spracovaním a výrobou energie – viete, s tými druhmi odvetví, kde tlak môže spôsobiť alebo zlomiť projekt. V poslednej dobe dostávam kopu otázok: "Sú weldolety skutočne vhodné pre vysokotlakové aplikácie?" Je to opodstatnená otázka, pretože keď tlačíte potrubia na 10 000 psi alebo viac, každá armatúra musí ťahať svoju váhu (doslova). Poďme to rozobrať, žiadne preťaženie priemyselným žargónom, len skutočné reči od niekoho, kto stál na výrobnej podlahe vedľa týchto vecí.

 

 

 

Najprv si zopakujme, čo je to weldolet, pre každého nového. Je to prípojná armatúra, ktorá je privarená na tupo priamo k potrubiu – žiadne príruby navyše, žiadne spojky, iba pevný zvar. Tento dizajn je prvým veľkým bodom v jeho prospech pre vysokotlakovú prácu, však? Prírubové spojenia môžu mať problémy s tesnením, najmä keď tepelné cykly spôsobujú, že kovy sa rozťahujú a zmršťujú. Závitové tvarovky? Ich vlákna vytvárajú stúpačky napätia, ktoré môžu časom prasknúť pod tlakom. Ale weldolety sedia v jednej rovine, rozdeľujú tlak rovnomerne a tento zvar s úplnou penetráciou odstraňuje veľa slabých miest.

MSS SP 97 Weldolet

 

 

Poďme sa baviť o materiáloch, pretože práve tu sa väčšina ľudí mýli pri výbere weldoletov pre vysoký tlak. Weldolety z uhlíkovej ocele sú vhodné pre nízky až stredný tlak, ale akonáhle ste v rozsahu 5 000+ psi a budete riešiť extrémne teploty (horúce procesy, kryogénne veci), potrebujete zliatiny, ktoré si zachovajú svoju pevnosť.

 

Mali sme zákazníkov, ktorí k nám prišli so štandardným weldoletom z uhlíkovej ocele, ktorý zlyhal na parnom potrubí s tlakom 7 500 psi – ukázalo sa, že oceľ stratila 30 % svojej medze klzu pri teplote linky 800 °F. Oprava? Prechod na zliatinu niklu, ktorá je vyrobená tak, aby vydržala. Napríklad, keď pracujeme na vysokotlakových vrtných alebo podmorských vedeniach, často odporúčame triedy Inconel, pretože odolávajú korózii a zachovávajú si pevnosť v ťahu pod tlakom.

 

Ktoré weldoletové materiály sú vhodné?

ASTM A105	Vysokotlakové potrubie z uhlíkovej ocele
ASTM A182 F304/F316	Žieravý a vysokoteplotný servis
ASTM A182 F51 (Duplex 2205)	Prostredia obsahujúce chloridy
ASTM A182 F53/F55	Ťažká morská voda a služby na mori
ASTM A182 F91	Výroba energie pri vysokej teplote
ASTM B564 Inconel 625	Vysokoteplotné a korozívne prostredie
ASTM B564 Hastelloy C276	Agresívne chemické spracovanie

Bezplatná cenová ponuka

Ďalšou zliatinou, na ktorú prisaháme pri vysokotlakových aplikáciách (ako sú jadrové energetické potrubia alebo vysoko čisté chemické vedenia), je UNS N07718, tiež nazývaná 2.4668. Táto kovaná zliatina má úžasnú kombináciu vysokej pevnosti v ťahu (až 160 000 psi pri izbovej teplote, stále pevná pri 1 200 °F) a odolnosti proti korózii.

 

 

Teraz poďme riešiť veľký problém: inštalácia a dizajn. Weldolet je len taký dobrý, ako je nainštalovaný, však? Na stavbe sa stretávame s chlapmi, ktorí sa snažia „vystačiť si“ s napichovacím zvarom alebo vynechajú predzvarové čistenie, a práve tam dochádza k zlyhaniam. Pre vysokotlakové zváranie potrebujete plné prevarenie - to znamená, že zvar prechádza cez weldolet a vedenie potrubia a vytvára jediný súvislý kovový spoj. Ak necháte medzeru, je to bod koncentrácie stresu, ktorý pod tlakom praskne.

 

 

Príklad: nedávny zákazník mal plynové potrubie s tlakom 10 000 psi, kde pôvodne špecifikovali 2" weldolet - spočítali sme to a zistili sme, že 2,5" rozdelí tlak rovnomernejšie a funguje bezchybne už 18 mesiacov.

Takže, aby som odpovedal na pôvodnú otázku: Sú weldolety vhodné pre vysokotlakové aplikácie? Krátka odpoveď je áno – keď si vyberiete správnu zliatinu, získate správnu veľkosť a správne ich nainštalujete. Uhlíková oceľ funguje pre nízky až stredný tlak, ale pre čokoľvek nad 5 000 psi alebo vysokoteplotné / korozívne kvapaliny potrebujete zliatiny niklu, kované komponenty a správny dizajn a inštaláciu.

Referencie

• MSS SP-97: Rozmery, materiály, testovanie a požiadavky na pevnosť Weldolet

• NACE MR0175/ISO 15156, Ropný a zemný plynárenský priemysel - Materiály na použitie v prostrediach obsahujúcich H2S pri výrobe ropy a plynu, vydanie 2020
• Dizajn tlakovej nádoby a potrubia: Kód kotla a tlakovej nádoby ASME, sekcia III, vydanie 2024

​