DI-TANK 420 HIC: Премиальная сталь с повышенной устойчивостью к водородному растрескиванию для хранения углеводородов

Общие сведения

DI-TANK 420 — обозначение Диллингера для мелкозернистых сталей, термомеханически прокатных (M или TMCP), используемых для изготовления резервуаров для хранения углеводородов в нефтегазовой отрасли и соответствующих соответствующим строительным нормам.

DI-TANK 420 HIC производится способом, обеспечивающим повышенную устойчивость к водородному растрескиванию (HIC). Специальные свойства для работы в агрессивных средах (sour service) варианта HIC являются дополнением к свойствам согласно указанным стандартам. DI-TANK предлагает улучшенные вязкостные свойства и очень низкий углеродный эквивалент по сравнению с нижеуказанными продуктовыми стандартами.

DI-TANK предлагает три варианта в соответствии с разными стандартами:

DI-TANK 420, P420ML2 / DI-TANK 420 HIC, P420ML2: усовершенствованный вариант P420ML2, соответствует EN 10028-5 и одновременно возможен с двумя следующими строительными кодами: EN 14620 (см. Общие примечания) и EN 13445.
DI-TANK 420, SA 841 B2: усовершенствованный вариант A/SA 841 grade B class 2, соответствует ASTM/ASME A/SA841, A/SA841M и одновременно возможен с строительными кодами API 650, API 620 (см. Общие примечания) и ASME VIII Division 1 & 2.

Примеры заказа:

DI-TANK 420, P420ML2
DI-TANK 420 HIC, P420ML2
DI-TANK 420, SA841 grade B class 2

Устойчивость к HIC для DI-TANK 420 HIC, P420ML2 проверяется HIC-тестом согласно NACE TM 0284. Испытания проводятся с раствором А (см. «HIC-тест»).

Свойства

Общие

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

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Ударная вязкость по Шарпи (V-образная зарубка)	-50 °C	80 Дж	среднее из 3 испытаний \| продольные/поперечные образцы \| ни одно индивидуальное значение не должно быть менее 70% от указанного минимума
Относительное удлинение	—	20 %	мин. для толщины 10–40 мм, A5
	—	28 %	мин. для толщины 10–40 мм, A2
Предел прочности при растяжении	—	500–660 МПа	для толщины 10–40 мм
Предел текучести	—	420 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	0,3	макс.
Железо	Остаток	—
Марганец	1–1,6	—
Молибден	0,08	макс.
Никель	0,3	макс.
Ниобий	0,05	макс.
Азот	0,01	макс.
Фосфор	0,015	макс.
Кремний	0,15–0,5	—
Сера	0,0013	макс.
Титан	0,02	макс.
Ванадий	0,08	макс.

Технологические свойства

Свойство

Описание

Холодная формовка

DI-TANK 420 в целом хорошо поддаётся холодной формовке благодаря высокой вязкости (формовка при температуре ниже 580 °C). Холодная формовка всегда сопровождается закалкой стали и снижением вязкости. Это изменение механических и HIC-свойств, как правило, может быть частично восстановлено последующим отпуском на снятие напряжений при температуре ниже 580 °C. При холодной формовке DI-TANK 420 HIC более чем на 5% последующий отпуск на снятие напряжений необходим. Неровности на огнерезанных или сдвижных кромках в зоне гнутия должны быть зашлифованы перед формовкой. При больших степенях холодной формовки рекомендуется консультироваться с нами до заказа.

Состояние поставки

DI-TANK 420: термомеханическая прокатка по EN 10028-5 (M) или термомеханический контролируемый процесс по A/SA841, A/SA841M (TMCP).

Газовое резание и сварка

DI-TANK 420 может быть газорезан в всех диапазонах толщин без предварительного нагрева благодаря низкой закаляемости.

Плазменная и лазерная резка также возможны без предварительного нагрева для типичных толщин. Семейство DI-TANK обладает отличной свариваемостью при соблюдении общих технических правил (EN 1011 применяется аналогично). Риск холодных трещин низок, поэтому предварительный нагрев может быть не нужен для большинства швов. При сварке толстых листов предварительный нагрев всё равно можно избежать, если применяются наплавковые материалы и условия сварки, обеспечивающие очень низкий перенос водорода (до 5 мл/100 г DM по ISO 3690).

Низкое содержание углерода и других легирующих элементов обеспечивает благоприятные вязкостные свойства в зоне термического влияния даже при относительно высоких тепловых вводах. В зависимости от выбранного процесса сварки, наплавкового материала и требований к вязкости в зоне термического влияния также допускаются времена охлаждения t8/5 выше 25 с, указанных в EN 1011-2. Верхний предел теплового ввода зависит от требований к вязкости, в частности от температуры ударного испытания.

Общее примечание

Отпуск на снятие напряжений может требоваться при температуре выше 580 °C согласно API 650, API 620 и EN 14620. Стандарты допускают снижение температуры PWHT (ниже 580 °C) при увеличении времени выдержки с согласия заказчика. Тогда параметры PWHT должны быть указаны и согласованы на стадии запроса. Тем не менее, DI-TANK 420 предлагается со значением HP (Pcrit) 17,6.

Если предъявляются специальные требования, не указанные в данной технической информации, они должны быть согласованы до заказа. Данная информация является описанием продукта. Она обновляется по мере необходимости. Последняя версия доступна у производителя или для скачивания на www.dillinger.de.

Горячая формовка

Горячая формовка, т.е. формовка при температурах выше 580 °C, приводит к изменению исходного состояния материала. Невозможно восстановить те же свойства материала, достигнутые при первоначальном изготовлении, путём дополнительной тепловой обработки. Поэтому горячая формовка не допускается. То же ограничение применяется и к тепловым обработкам.

Водородное растрескивание (HIC)

HIC-тест проводится испытательным центром Диллингера. Если не согласовано иное, один комплект испытаний проводится на плавку.

Процедура испытаний по NACE TM 0284: Контрольное испытание выполняется по NACE TM 0284: набор из трёх образцов с заданными размерами погружается на 96 часов в раствор, насыщенный сероводородом. Обычно испытание проводится с раствором А.

Раствор А содержит 5% хлорида натрия с 0,5% уксусной кислотой. pH составляет 2,6–2,8 до насыщения сероводородом и pH ≤ 4,0 в конце испытания.

Оценка трещин по NACE TM 0284: После завершения погружения образцы рассекают для металлографической оценки трещин на 3 сечениях каждого образца. Размеры трещин приводятся в пропорцию к размерам сечений и описываются значениями CLR (коэффициент длины трещины), CTR (коэффициент толщины трещины) и CSR (коэффициент чувствительности к трещинам). Результаты испытаний и критерии приёмки — средние значения (3 сечения) CLR, CTR и CSR.

Критерии приёмки	CLR(a) [%]	CTR(a) [%]	CSR(a) [%]
	≤10	≤3	≤1
(a) Значения CLR, CTR и CSR являются средними по трём сечениям.

Прочее

Помимо маркировки, требуемой продуктовой спецификацией, будет нанесена минимум следующая информация штампами с малым напряжением: обозначение стали DI-TANK 420 HIC P420ML2, номер плавки, номер матерей и индивидуального листа, знак производителя, знак инспектора.

История производства

Процесс конвертера BOF и чугонно-ладлевая обработка.

Сталь полностью у getötet и мелкозернистая за счёт добавки элементов, связывающих азот.

Для достижения заданной HIC-устойчивости DI-TANK 420 HIC применяется следующий специфический технологический маршрут:

десульфурация чугуна
вакуумная дегазация на танковой дегазирующей установке
десульфурация 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 сочетание вышеуказанных мер и системы качества, адаптированной к HIC-устойчивой стали, гарантирует получение заданной HIC-устойчивости. Это также отражается в сертификате проверки.

Методы обработки

Заказчик несет ответственность за выбор материала. Вся технология обработки и применения имеет фундаментальное значение для надежности изделий из стали. Пользователь должен обеспечить соответствие своего проектирования, расчёта и методов обработки материалу, актуальному уровню техники, которому должен соответствовать изготовитель, и пригодности для предполагаемого использования. Следует соблюдать рекомендации EN 1011-2.

Состояние поверхности

Если не согласовано иное, применяются положения класса B2 по EN 10163-2 при заказе варианта P420ML2, иначе — в соответствии с ASTM-A20 при заказе варианта A/SA841(M)-grade B class 2.

Испытания

Испытания на растяжение и ударные испытания проводятся согласно соответствующим стандартам. Если не согласовано иное, ударное испытание выполняется при -50 °C на поперечных образцах.

Допуски

Если не согласовано иное, допуски на толщину соответствуют классу B по EN 10029 для варианта P420ML2, иначе — в соответствии с ASTM-A20 для варианта A/SA841(M)-grade B class 2.

DI-MC 550 T — Высокопрочная низкоуглеродистая сталь с превосходной свариваемостью DI-TANK 355 HIC — Премиальная сталь для резервуаров с устойчивостью к водородному растрескиванию

Металл