RU2657676C1 - Method for dehydrogenisation of welds of the main gas pipelines of large thickness - Google Patents
Method for dehydrogenisation of welds of the main gas pipelines of large thickness Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657676C1 RU2657676C1 RU2017119115A RU2017119115A RU2657676C1 RU 2657676 C1 RU2657676 C1 RU 2657676C1 RU 2017119115 A RU2017119115 A RU 2017119115A RU 2017119115 A RU2017119115 A RU 2017119115A RU 2657676 C1 RU2657676 C1 RU 2657676C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- weld
- temperature
- seam
- hydrogen
- electrons
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 15
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 102220504526 Dolichyl-diphosphooligosaccharide-protein glycosyltransferase subunit 4_V23K_mutation Human genes 0.000 description 3
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N thiabendazole Chemical compound S1C=NC(C=2NC3=CC=CC=C3N=2)=C1 WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D3/00—Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
- C21D3/02—Extraction of non-metals
- C21D3/06—Extraction of hydrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к удалению водорода из материалов радиационными методами и может быть использовано для разводороживания сварных швов магистральных газопроводов.The invention relates to the removal of hydrogen from materials by radiation methods and can be used to dissipate welds of main gas pipelines.
Известен способ разводороживания стенок магистральных газопроводов [RU 2402755 С2, МПК G01N 23/00 (2006.01), опубл. 27.10.2010], для реализации которого перемещают облучающее устройство по всей длине трубопровода под действием транспортируемого газа, непрерывно облучают ионизирующим излучением стенки трубопровода при мощности дозы излучения более 0,015-0,018 Р/с, создают излучением ударную волну, возбуждают ударной волной водородную атмосферу в стенках трубы, стимулируют выход водорода из стенок трубы во внешнюю атмосферу.There is a method of de-scattering the walls of gas pipelines [RU 2402755 C2, IPC G01N 23/00 (2006.01), publ. 10.27.2010], for the implementation of which the irradiating device is moved along the entire length of the pipeline under the action of the transported gas, it is continuously irradiated with ionizing radiation of the pipe wall at a radiation dose rate of more than 0.015-0.018 R / s, a shock wave is generated by radiation, the hydrogen atmosphere in the walls is excited by the shock wave pipes stimulate the release of hydrogen from the walls of the pipe into the external atmosphere.
Недостатком способа является использование экологически опасного источника ионизирующего излучения, который невозможно выключить, что выдвигает дополнительные требования к его хранению и эксплуатации.The disadvantage of this method is the use of an environmentally hazardous source of ionizing radiation, which cannot be turned off, which puts forward additional requirements for its storage and operation.
Известен способ разводороживания сварных швов магистральных газопроводов [RU 2580582 С2, МПК (2006.01) В23K 37/00, В23K 31/02, В23K 28/00, опубл. 10.04.2016], выбранный в качестве прототипа, включающий обработку сварных швов трубопровода ионизирующим излучением для выхода водорода из шва трубы. В процессе выполнения сварного шва непрерывно измеряют его температуру и при достижении в одной из точек шва температуры 200-240°С над ней устанавливают выпускное устройство ускорителя электронов и облучают сварной шов электронами, одновременно контролируют температуру шва, а при снижении температуры шва до 60-80°С перемещают ускоритель электронов вдоль сварного шва к другим его точкам, с повторением процесса измерения температуры и облучения сварного шва.There is a method of dissoncing welds of gas pipelines [RU 2580582 C2, IPC (2006.01) V23K 37/00, V23K 31/02, V23K 28/00, publ. 04/10/2016], selected as a prototype, including the processing of welded joints of the pipeline by ionizing radiation to exit hydrogen from the pipe joint. During the execution of the weld, its temperature is continuously measured and, when a temperature of 200-240 ° C is reached at one of the weld points, an electron accelerator outlet device is installed above it and the weld is irradiated with electrons, the weld temperature is simultaneously controlled, and when the weld temperature is reduced to 60-80 ° C move the electron accelerator along the weld to its other points, with the repetition of the process of measuring temperature and irradiation of the weld.
Воздействие излучением ускорителя вследствие малости пробега электронов в стали не позволяет эффективно удалять водород по всей толщине сварного шва трубы магистрального газопровода, так как сварной шов успевает охладиться, и необходимы большие токи и более высокие энергии пучка электронов. То есть, время облучения труб со стенками большой толщины увеличивается. Это ведет к охлаждению шва после сварки. Поэтому приходится использовать нагрев электронным пучком, что увеличивает время разводороживания шва и уменьшает эффективность способа. С увеличением толщины стенки время облучения электронами увеличивается, температура шва после сварки уменьшается. Это приводит к уменьшению скорости удаления водорода и неполному его удалению.Exposure to accelerator radiation due to the small range of electrons in steel does not allow hydrogen to be effectively removed over the entire thickness of the weld of the main gas pipe, since the weld has time to cool and high currents and higher electron beam energies are required. That is, the time of irradiation of pipes with walls of large thickness increases. This leads to cooling of the weld after welding. Therefore, it is necessary to use heating by an electron beam, which increases the time of suturing the seam and reduces the efficiency of the method. With increasing wall thickness, the time of electron irradiation increases, the temperature of the weld after welding decreases. This leads to a decrease in the rate of hydrogen removal and its incomplete removal.
Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание способа разводороживания сварных швов толстостенных труб магистральных газопроводов, позволяющего реализовать удаление водорода и устранение охрупчивания сварных швов газопровода с трубами большой толщины.The technical problem to which the invention is directed is the creation of a method for dissolving welds of thick-walled pipes of main gas pipelines, which allows for the removal of hydrogen and the elimination of embrittlement of welds of a gas pipeline with pipes of large thickness.
Способ разводороживания сварных швов толстостенных труб магистральных газопроводов, так же как в прототипе, включает измерение температуры полученного сварного шва в процессе его остывания и при достижении в одной из его точек температуры 220-240°С установку над ней выпускного устройства ускорителя электронов, при этом осуществляют облучение сварного шва электронами с контролем его температуры, при снижении которой до 60-80°С перемещают ускоритель электронов вдоль сварного шва в следующую точку, после чего повторяют процесс измерения температуры и облучения сварного шва по всей его длине, причем содержание водорода в металле сварного шва определяют в зависимости от величины термоэдс по калибровочному графику.The method of dissolving welds of thick-walled pipes of main gas pipelines, as in the prototype, involves measuring the temperature of the resulting weld in the process of cooling and when an electron accelerator outlet device is installed above one of its temperature points 220-240 ° C, while irradiation of the weld with electrons with control of its temperature, when it decreases to 60-80 ° C, the electron accelerator is moved along the weld to the next point, after which the measurement process is repeated eratury and weld irradiation over its entire length, wherein the hydrogen content in the weld metal is determined depending on the value of the thermopower from the calibration graph.
Согласно изобретению в процессе облучения сварного шва электронами в первой точке, последующую соседнюю область шва нагревают индукционным нагревателем ленточного типа до 220-240°С, а при повторении процесса измерения температуры и облучения в последующих точках сварного шва осуществляют последовательное перемещение нагревателя с повторением процесса нагрева соседней области шва.According to the invention, in the process of irradiating the weld with electrons at the first point, the subsequent adjacent region of the weld is heated with a tape-type induction heater to 220-240 ° C, and when repeating the process of measuring temperature and irradiation at subsequent points of the weld, the heater is sequentially moved, repeating the process of heating the adjacent seam area.
Указанный температурный диапазон обусловлен: по нижней границе - температурой, ниже которой радиационное стимулирование практически не оказывает влияния на выход водорода из шва; по верхней границе - температурой, выше которой возможно явление захвата избыточного водорода из внешней атмосферы за счет диссоциации воды и углеводородных примесей.The indicated temperature range is due to: at the lower boundary - the temperature below which radiation stimulation has practically no effect on the hydrogen output from the weld; along the upper boundary, the temperature above which the phenomenon of capture of excess hydrogen from the external atmosphere due to the dissociation of water and hydrocarbon impurities is possible.
Известно, что при температуре стали 150-200°С сокращается время выхода водорода из стали и увеличивается степень разводороживания металла, так как диффузия при 150-200°С идет с большей скоростью, чем при комнатной температуре 20-30°С. Однако простой нагрев и охлаждение не приводят к полному разводороживанию шва трубопровода, поэтому используют радиационно-стимулированное воздействие. Но при облучении пучком электронов возникает проблема, связанная с небольшой величиной пробега электронов в стали. Разные толщины сварных швов труб существенно влияют на положение максимума кривой выхода водорода из шва. Это объясняется тем, что поток водорода J равенIt is known that when the temperature of the steel is 150-200 ° C, the time for the release of hydrogen from the steel is reduced and the degree of metal scattering is increased, since diffusion at 150-200 ° C is faster than at room temperature 20-30 ° C. However, simple heating and cooling do not lead to a complete dissolution of the pipeline seam, therefore, radiation-stimulated exposure is used. But when irradiated with an electron beam, a problem arises related to the small range of electrons in steel. Different thicknesses of pipe welds significantly affect the position of the maximum curve of the hydrogen exit from the weld. This is because the hydrogen flux J is equal to
где d - толщина стенки свариваемой трубы (образца);where d is the wall thickness of the welded pipe (sample);
D(t) - коэффициент диффузии водорода в металле шва;D (t) is the diffusion coefficient of hydrogen in the weld metal;
S - площадь облучаемой поверхности;S is the area of the irradiated surface;
С0 - начальная концентрация водорода в шве;With 0 - the initial concentration of hydrogen in the weld;
t - время воздействия на шов электронами.t is the time of exposure to the seam by electrons.
То есть величина выходящего потока водорода сложным образом зависит от толщины образца d. Кроме того, коэффициент диффузии D(t) зависит от температуры шва. Поэтому контроль температуры шва становится определяющим фактором. В процессе сварки шов быстро остывает и время действия ускорителя не согласовывается с температурой шва, в том месте, где устанавливают ускоритель. Безразмерным инвариантом скорости изменения концентрации водорода в плоскопараллельной геометрии служит величина D(T)/H2, позволяющая оценить время t1 и t2 выхода водорода для образцов разной толщины Н при разных температурах Т (в экспериментах обычно используется значение температуры в градусах по шкале Цельсия (t°С), а в теоретических расчетах используется значение температуры в градусах по шкале Кельвина (Т К)):That is, the value of the outgoing hydrogen flow in a complex way depends on the thickness of the sample d. In addition, the diffusion coefficient D (t) depends on the temperature of the seam. Therefore, the control of the seam temperature becomes a determining factor. In the process of welding, the seam cools quickly and the time of the accelerator is not consistent with the temperature of the seam, in the place where the accelerator is installed. The dimensionless invariant of the rate of change in the hydrogen concentration in plane-parallel geometry is the quantity D (T) / H 2 , which allows one to estimate the time t 1 and t 2 of hydrogen output for samples of different thicknesses H at different temperatures T (in experiments, the temperature in degrees Celsius is usually used (t ° С), and in theoretical calculations the temperature in degrees on the Kelvin scale (T K) is used):
t2=t1(H2/H1)2[D(T1)/D(T2)].t 2 = t 1 (H 2 / H 1 ) 2 [D (T 1 ) / D (T 2 )].
Инвариант можно получить из формулыThe invariant can be obtained from the formula
C(x, t)=(4/π)C0exp(-π2Dt/H2)sin(πx/H),C (x, t) = (4 / π) C 0 exp (-π 2 Dt / H 2 ) sin (πx / H),
где Н - толщина образца,where H is the thickness of the sample,
D - коэффициент диффузии,D is the diffusion coefficient,
t - время разводороживания шва при воздействия на шов электронами,t is the time of suturing the seam when exposed to the seam by electrons,
x - длина шва.x is the length of the seam.
В условиях радиационно-стимулированного газовыделения (РСГВ) максимум потока газовыделения имеет место при меньшей температуре и меньшем значении энергии активации Ed (таблица 1).Under conditions of radiation-stimulated gas evolution (GWHG), the maximum gas evolution flow occurs at a lower temperature and lower activation energy E d (table 1).
Время достижения существенной очистки образца стали от водорода (содержание водорода в стали около 5 см3/100 г) за счет термостимулированного (ТСГВ) и радиационно стимулированного газовыделения водорода для образца толщиной 0,5 мм равно 150 и 50 секунд, соответственно.The time to reach substantial purification steel sample hydrogen (hydrogen content of the steel about 5 cm 3/100 g) due to thermally (TSGV) and hydrogen gas release stimulated radiation for sample 0.5 mm thick and 50 to 150 seconds, respectively.
Из таблиц 1, 2 и 3 видно, что время достижения существенной очистки образца от водорода зависит от температуры шва и кроме этого от толщины стенок свариваемых труб. При обработке шва электронами в одном его месте шов после сварки успевает охладиться. Кроме того, при термическом нагревании до температур выше 300°С (для уменьшения времени воздействия пучка электронов) шов разводороживать затруднительно, так как в этом случае захватывается избыточный водород из внешней атмосферы.From tables 1, 2 and 3 it can be seen that the time to achieve significant purification of the sample from hydrogen depends on the temperature of the weld and, in addition, on the wall thickness of the pipes being welded. When processing a seam with electrons in one of its places, the seam after welding has time to cool. In addition, when thermal heating to temperatures above 300 ° C (to reduce the time of exposure to an electron beam), it is difficult to dilute the seam, since in this case excess hydrogen is captured from the external atmosphere.
Известно, что облучение наводороженной трубопроводной стали приводит к существенному улучшению состояния поверхности в результате интенсивной диффузии и выхода водорода из металла [Х. Баумбах, М. Кренинг, Ю.И. Тюрин и др. Неравновесные системы металл-водород. Титан, нержавеющая сталь. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. С. 152]. Термический нагрев с одновременным воздействием электронными пучками сопровождается сдвигом положения максимума выходящего из стали потока водорода в низкотемпературную область. Однако величина данной температуры существенно зависит от скорости прогрева и толщины материала.It is known that irradiation of hydrogenated pipeline steel leads to a significant improvement in the surface condition as a result of intense diffusion and the release of hydrogen from the metal [X. Baumbakh, M. Kroening, Yu.I. Tyurin et al. Metal-hydrogen nonequilibrium systems. Titanium, stainless steel. Tomsk: Publishing House Tom. University, 2002. S. 152]. Thermal heating with simultaneous exposure to electron beams is accompanied by a shift in the position of the maximum of the outgoing hydrogen stream from the steel to the low-temperature region. However, the value of this temperature substantially depends on the heating rate and the thickness of the material.
Результаты испытаний показали (фиг. 1), что для образцов стали 12Х18Н10Т, начиная со значения температуры t=70°C (Т=343 К) вплоть до температуры более 200°С, концентрация водорода, уменьшаясь при увеличении температуры, становится в два раза меньшей, в результате разводороживания при одновременном индукционном нагреве и облучении, чем при облучении без предварительного нагрева. Кроме того, минимум содержания остаточного водорода в шве, при одновременном индукционном нагреве и облучении, наблюдается уже при температурене более 140°С при одновременном индукционном нагреве и облучении. Дальнейшие небольшие изменения концентрации водорода, вблизи достигнутого значения минимума, можно считать фоновыми.The test results showed (Fig. 1) that for samples of 12Kh18N10T steel, starting from a temperature value of t = 70 ° C (T = 343 K) up to a temperature of more than 200 ° C, the hydrogen concentration decreases by a factor of two, less as a result of scattering with simultaneous induction heating and irradiation than when irradiated without pre-heating. In addition, the minimum content of residual hydrogen in the weld, with simultaneous induction heating and irradiation, is already observed at a temperature of more than 140 ° C with simultaneous induction heating and irradiation. Further small changes in the concentration of hydrogen, near the achieved minimum value, can be considered background.
Таким образом, предлагаемое решение позволяет при изготовлении сварного шва утолщенных труб магистральных газопроводов использовать преимущества термического нагрева до определенной температуры с одновременным воздействием электронными пучками, которое вызывает интенсивную диффузию и выход водорода из металла. Термический нагрев с одновременным воздействием электронными пучками сопровождается сдвигом положения максимума выходящего из стали потока водорода в низкотемпературную область.Thus, the proposed solution makes it possible to use the advantages of thermal heating to a certain temperature with the simultaneous exposure to electron beams, which causes intense diffusion and release of hydrogen from the metal, in the manufacture of a weld of thickened pipes of main gas pipelines. Thermal heating with simultaneous exposure to electron beams is accompanied by a shift in the position of the maximum of the outgoing hydrogen stream from the steel to the low-temperature region.
В таблице 1 представлены значения температуры Tmax, соответствующей максимуму потока водорода, и энергии активации Ed при различных скоростях нагрева β для условий термостимулированного газовыделения (ТСГВ) и радиационно-стимулированного газовыделения (РСГВ) для стали марки 12Х18Н.Table 1 presents the temperature T max corresponding to the maximum hydrogen flux and the activation energy E d at various heating rates β for the conditions of thermostimulated gas evolution (TSHV) and radiation-stimulated gas evolution (RSHW) for steel grade 12X18H.
В таблице 2 представлена зависимость времени разводороживания шва при термическом нагреве (ТСГВ) от температуры Т для труб толщиной 10 мм.Table 2 presents the dependence of the time of suture disintegration during thermal heating (TSHV) on temperature T for pipes with a thickness of 10 mm.
В таблице 3 представлена зависимость времени разводороживания шва при радиационно-термическом воздействии (РСВГ) и термическом нагреве (ТСГВ) от температуры Т.Table 3 shows the dependence of the seam dissolution time under radiation-thermal exposure (RSVG) and thermal heating (TSGV) on temperature T.
На фиг. 1 представлены зависимости содержания водорода в стали 12Х18Н10Т (сварного шва) от температуры сварного шва при его облучении пучком электронов (ток 100 мкА, энергия пучка 35 кэВ), где зависимость 1 получена при облучении шва без предварительного нагрева; а зависимость 2 - при одновременном индукционном нагреве и облучении.In FIG. Figure 1 shows the dependences of the hydrogen content in steel 12Kh18N10T (weld) on the temperature of the weld when it is irradiated with an electron beam (current 100 μA,
На фиг. 2 приведена схема разводороживания сварного шва, где 1 - сварной шов стенок трубы, 2 - термопара, 3 - измеритель температуры, 4 - ускоритель электронов с выпускным устройством, 5 - индукционный нагреватель, 6 - подвижный держатель для ускорителя электронов.In FIG. Figure 2 shows the weld diaphragm, where 1 is the weld of the pipe walls, 2 is a thermocouple, 3 is a temperature meter, 4 is an electron accelerator with an exhaust device, 5 is an induction heater, 6 is a movable holder for an electron accelerator.
На фиг. 3 представлен калибровочный график, используемый для определения концентрации водорода по методу термо-эдс при разводороживании сварного шва; где 1 - область низких концентраций водорода, 2 - область высоких концентраций водорода.In FIG. Figure 3 shows a calibration graph used to determine the hydrogen concentration by the thermo-emf method when welding a weld is not dehydrated; where 1 is the region of low hydrogen concentrations, 2 is the region of high hydrogen concentrations.
Для сварки двух листов стали марки 12Х18Н10Т использовали электроды УОНИ 13/45 с диаметром стержня 4 мм, которые дают разброс содержания водорода в наплавленном металле: от 5,25 до 5,74 см3/100 г. Наплавку производили электродом УОНИ 13/55, с диаметром стержня 4 мм, током Iсв=150 А, напряжением Uсв=24 В. Прокалку электрода осуществляли в соответствии с режимом, указанным на упаковке. С помощью термопары 2 измерителя температуру 3 в процессе сварки измеряли температуру сварного шва 1 на стыке свариваемых листов. После окончания сварки на шов 1 помещали термопару 2 измерителя температуры 3 Testo 905-Т2, измеряли температуру шва термопарой 2 измерителя температуры 3 и, при достижении температуры шва 220°С, термопару 2 перемещали вдоль шва в следующую точку, а на место, где находилась термопара 2, помещали выпускное устройство ускорителя электронов 4 марки 6ЭЛВ-мини. Энергия пучка электронов составляла 35 кэВ, ток пучка равен 100 мкА. Облучали сварной шов 1 электронным пучком ускорителя 4 до тех пор, пока температура сварного шва не снизилась до 60°С. На соседнюю область шва помещали ленту индукционного нагревателя 5 марки ВКИГ-К компании Катран, нагревали шов до 220°С, смещали ленту нагревателя 5, на ее место помещали выпускное устройство ускоритель 4, а нагреватель 5 смещали в новую точку шва. Процесс повторяли по всей длине сварного шва свариваемых труб.For welding of two steel sheets used 12X18H10T UONI electrodes 13/45 with the diameter of the
В ходе проведения испытаний фиксировали содержание водорода в сварном шве газопровода методом термо-эдс по калибровочному графику зависимости содержания водорода в металле сварного шва от величины термо-эдс (фиг. 3). Зависимость величины термоэдс от содержания водорода в стали содержит область низких концентраций водорода (1) и область высоких концентраций водорода (2). Процесс повторяли до полного разводороживания шва. Такое состояние металла сварного шва считали достигнутым при значениях термоэдс 0,4 мВ, что соответствует (содержанию водорода в стали - 5 см3/100 г).During the tests, the hydrogen content in the weld of the gas pipeline was recorded by the thermo-emf method according to the calibration graph of the dependence of the hydrogen content in the weld metal on the value of the thermo-emf (Fig. 3). The dependence of the thermoelectric power on the hydrogen content in steel contains a region of low hydrogen concentrations (1) and a region of high hydrogen concentrations (2). The process was repeated until the seam was completely diluted. Such a state of the weld metal was considered reached at values of thermoelectric power of 0.4 mV, which corresponds to (the content of hydrogen in steel - 5 cm 3/100 g).
Использование предложенного способа позволяет разводороживать швы утолщенных труб магистральных газопроводов в процессе их изготовления, что, в свою очередь, обеспечивает возможность устранения охрупчивания швов газопровода и увеличивает срок его службы.Using the proposed method allows to dilute the seams of thickened pipes of the main gas pipelines in the process of their manufacture, which, in turn, provides the opportunity to eliminate embrittlement of the seams of the gas pipeline and increases its service life.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017119115A RU2657676C1 (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Method for dehydrogenisation of welds of the main gas pipelines of large thickness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017119115A RU2657676C1 (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Method for dehydrogenisation of welds of the main gas pipelines of large thickness |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2657676C1 true RU2657676C1 (en) | 2018-06-14 |
Family
ID=62620097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017119115A RU2657676C1 (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Method for dehydrogenisation of welds of the main gas pipelines of large thickness |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657676C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4475963A (en) * | 1981-02-05 | 1984-10-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method for postweld heat treatment |
| SU1375664A1 (en) * | 1986-07-21 | 1988-02-23 | Днепропетровский Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева | Method of dehydrating metals and alloys |
| SU1580582A1 (en) * | 1988-02-29 | 1990-07-23 | Киевское Высшее Военное Инженерное Дважды Краснознаменное Училище Связи Им.М.И.Калинина | Device for transmission and reception of signals with phase modulation |
| RU2083689C1 (en) * | 1991-08-07 | 1997-07-10 | Физико-механический институт им.Г.В.Карпенка АН Украины | Method of treatment of steel products |
| RU2402755C2 (en) * | 2008-11-28 | 2010-10-27 | Борис Михайлович Лапшин | Procedure and device for de-hydrogenisation of walls of gas mains |
-
2017
- 2017-05-31 RU RU2017119115A patent/RU2657676C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4475963A (en) * | 1981-02-05 | 1984-10-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method for postweld heat treatment |
| SU1375664A1 (en) * | 1986-07-21 | 1988-02-23 | Днепропетровский Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева | Method of dehydrating metals and alloys |
| SU1580582A1 (en) * | 1988-02-29 | 1990-07-23 | Киевское Высшее Военное Инженерное Дважды Краснознаменное Училище Связи Им.М.И.Калинина | Device for transmission and reception of signals with phase modulation |
| RU2083689C1 (en) * | 1991-08-07 | 1997-07-10 | Физико-механический институт им.Г.В.Карпенка АН Украины | Method of treatment of steel products |
| RU2402755C2 (en) * | 2008-11-28 | 2010-10-27 | Борис Михайлович Лапшин | Procedure and device for de-hydrogenisation of walls of gas mains |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Beyer et al. | Ignition of explosive atmospheres by small hot particles: Comparison of experiments and simulations | |
| Cederqvist et al. | Improved process stability during friction stir welding of 5 cm thick copper canisters through shoulder geometry and parameter studies | |
| RU2657676C1 (en) | Method for dehydrogenisation of welds of the main gas pipelines of large thickness | |
| Cho et al. | Numerical analysis of plasma in CO 2 laser and arc hybrid welding | |
| YALÇIN et al. | Spectroscopic characterization of laser-produced plasmas for in situ toxic metal monitoring | |
| JP5465423B2 (en) | Stress corrosion cracking equipment | |
| Juillet et al. | Effect of a pre-oxidation on the hydrogen desorption from Zircaloy-4 | |
| JP4700766B2 (en) | Gas charge container, atom probe device, and method for analyzing hydrogen position in material | |
| JP4155409B2 (en) | Material degradation property evaluation method and evaluation apparatus using tracer hydrogen | |
| Pikuz et al. | Micro-radiography with laser plasma X-ray source operating in air atmosphere | |
| Sabau et al. | High-heat-flux testing of irradiated tungsten-based materials for fusion applications using infrared plasma arc lamps | |
| JP6070383B2 (en) | Hydrogen distribution observation apparatus and hydrogen distribution observation method | |
| Sifullah et al. | Finite element analysis of fusion laser cutting on stainless steel-304 | |
| Hirohata et al. | Residual stress reduction of fillet box welded joints by local heating using induction heating device | |
| RU2580582C2 (en) | Method for dehydrogenisation of welds of pipelines | |
| Kim et al. | Investigation of optimal thermal injection conditions and the capability of IR thermography for detecting wall-thinning defects in small-diameter piping components | |
| Li et al. | Coupled crack tip fields under the action of an electric current | |
| Lyashenko et al. | Contact of boundary-value problems and nonlocal problems in mathematical models of heat transfer | |
| Principi et al. | Determination of the Ion Temperature in a Stainless Steel Slab Exposed to Intense<? format?> Ultrashort Laser Pulses | |
| Matthews et al. | Energy coupling efficiency and melt pool dynamics associated with the laser melting of metal powder layers | |
| RU2531039C1 (en) | Method and apparatus for determining density and surface tension of multicomponent molten metal | |
| Renshaw et al. | Thermographic inspection of massive structures | |
| Nazarian et al. | Thermal and chemical kinetic characterization of multiphase and multicomponent substances by laser heating | |
| RU144096U1 (en) | THERMAL DEFECTOSCOPE | |
| Saifi et al. | Use of the active thermography for the detection of cracks in metal structures of nuclear power plants |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200601 |