DI-TANK 460 HIC: Сталь с повышенной устойчивостью к водородному трещинообразованию для резервуаров

DI-TANK 460 — марка Диллингера для тонкозернистых сталей термо-механической прокатки (M или TMCP), применяемых при изготовлении резервуаров для хранения углеводородов в нефтегазовой отрасли. Материал соответствует соответствующим строительным нормам.

DI-TANK 460 HIC производится с улучшенной устойчивостью к водородному трещинообразованию (HIC). Специальные свойства варианта HIC добавляются к свойствам, предусмотренным указанными стандартами. DI-TANK обеспечивает улучшенные вязкостные характеристики и очень низкий углеродный эквивалент по сравнению с базовыми стандартами.

DI-TANK предлагает два варианта исполнения:

• DI-TANK 460 / DI-TANK 460 HIC: усовершенствованный вариант P460ML2, соответствует EN 10028-5 и совместим с конструктивными кодами EN 14620 и EN 13445.

Примеры заказа:

• DI-TANK 460, P460ML2
• DI-TANK 460 HIC, P460ML2

HIC-устойчивость DI-TANK 460 HIC подтверждается испытанием по NACE TM 0284. Испытания проводятся с раствором А (см. «HIC-испытание»).

Свойства

Общие

Свойство	Значение	Примечание
Углеродный эквивалент (CEV)	0,39	макс. для толщины листа 10–40 мм
Формула CEV	CEV = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15

Механические

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Ударная вязкость (V-образная проба)	-50 °C	80 Дж	среднее по 3 пробы | продольные/поперечные пробы | ни одно значение не менее 70% от заданного минимума
Относительное удлинение	—	19 %	мин. для толщины 10–40 мм, A5
Временное сопротивление разрыву	—	530–720 МПа	для толщины 10–40 мм
Предел текучести	—	460 МПа	мин. ReH для толщины 10–40 мм

Химический состав

Элемент	Содержание, %	Примечание
Алюминий	0,02–0,06	—
Углерод	0,06	макс.
Хром	0,25	макс.
Медь	0,25	макс.
Железо	Остаток	—
Марганец	1,0–1,7	—
Молибден	0,08	макс.
Никель	0,3	макс.
Ниобий	0,05	макс.
Азот	0,01	макс.
Фосфор	0,015	макс.
Кремний	0,6	макс.
Сера	0,0013	макс.
Титан	0,05	макс.
Ванадий	0,08	макс.

Технологические свойства

Холодная формовка

DI-TANK 460 хорошо поддается холодной формовке (ниже 580 °C) благодаря высокой вязкости. Холодная деформация вызывает закалку и снижение вязкости и HIC-свойств, что частично восстанавливается отпуском напряжений ниже 580 °C. При холодной формовке более 5% последующий отпуск напряжений обязателен. Неправильности на резах в зоне гибки должны быть зашлифованы. При больших деформациях рекомендуется консультация перед заказом.

Состояние поставки

Термо-механическая прокатка по EN 10028-5 (M).

Газовая резка и сварка

DI-TANK 460 можно резать пламенем во всех толщинах без преднагрева благодаря низкой закаливаемости. Плазменная и лазерная резка также возможны без преднагрева. Семейство DI-TANK обладает отличной свариваемостью (EN 1011). Риск холодных трещин низок, преднагрев часто не нужен. При сварке толстых листов преднагрев можно избежать при наплавляющем материале и режимах с очень низким переносом водорода (до 5 мл/100 г по ISO 3690). Низкое содержание углерода и легирующих элементов дает благоприятную вязкость ЗТВ даже при высоких тепловых вводах. Допускаются времена охлаждения t8/5 выше 25 с (EN 1011-2). Верхний предел теплового ввода зависит от требований к вязкости и температуры ударного изгиба.

Общие примечания

PWHT выше 580 °C может требоваться по API 650, API 620, EN 14620. Стандарты допускают снижение температуры PWHT при увеличении выдержки по согласованию с заказчиком. Параметры PWHT должны быть согласованы на этапе запроса. DI-TANK 460 предлагается со значением HP (Pcrit) 17,6. Специальные требования согласовываются до заказа. Информация описательная. Актуальная версия на www.dillinger.de.

Горячая формовка

Горячая формовка (выше 580 °C) меняет исходное состояние. Восстановить исходные свойства дальнейшей термообработкой невозможно. Горячая формовка не допускается. То же относится к термообработкам.

Водородное трещинообразование (HIC)

HIC-испытание проводится испытательной лабораторией Диллингера. Если не согласовано иное, один комплект испытаний на плавку.

Процедура по NACE TM 0284: три пробы заданных размеров выдерживают 96 ч в растворе, насыщенном сероводородом. Обычно используется раствор А.

Раствор А: 5% хлорид натрия с 0,5% уксусной кислотой. pH 2,6–2,8 до насыщения H₂S и pH ≤ 4,0 в конце испытания.

Оценка трещин по NACE TM 0284: после выдержки пробы секают для металлографической оценки на 3 сечениях каждой. Размеры трещин приводятся к размерам сечений и описываются значениями CLR (отношение длины трещины), CTR (отношение толщины трещины) и CSR (отношение чувствительности к трещинам). Результат и критерии приемки — средние значения (3 сечения) CLR, CTR, CSR.

Критерий приемки	CLR(a) [%]	CTR(a) [%]	CSR(a) [%]
—	≤10	≤3	≤1
(a) Значения CLR, CTR, CSR — средние по трем сечениям.

Маркировка

Помимо требуемой спецификацией маркировки, низконапряженными штампами наносятся: марка стали (DI-TANK 460 HIC P460ML2), номер плавки, номер матерей и индивидуальной пластины, знак производителя, знак инспектора.

История производства

Конвертерный процесс (BOF) и ледальная обработка. Сталь полностью закислена и тонкозернистая за счет азотфиксирующих элементов. Для достижения заданной HIC-устойчивости применяется специальный технологический маршрут:

• Десульфуризация чугуна
• Вакуумная дегазация на танковой установке
• Десульфуризация до очень низкого содержания серы
• Контроль формы включений
• Оптимизированные условия литья с минимизацией сегрегации и специальными мерами для обеспечения высокой чистоты
• Высокотехнологичный процесс прокатки

Только комбинация перечисленных мер и адаптированное к HIC-устойчивой стали качество гарантирует получение заданной устойчивости. Это отражается в сертификате испытаний.

Методы обработки

Заказчик несет ответственность за выбор материала. Конструкторские, расчетные и технологические методы должны соответствовать материалу, актуальному состоянию техники и предназначению. Рекомендации EN 1011-2 должны соблюдаться.

Состояние поверхности

Если не согласовано иное, применяются требования класса B2 по EN 10163-2.

Испытания

Испытания на растяжение и ударные изгибы по соответствующим стандартам. Если не согласовано иное, ударный изгиб при -50 °C на поперечных пробы.

Допуски

Если не согласовано иное, допуски на толщину по классу B EN 10029.