6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

1/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

2/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

3/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

4/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

5/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

6/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

7/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

8/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

9/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

10/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

11/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

12/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

13/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

14/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

15/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

16/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

17/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

18/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

19/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

20/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

21/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

22/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

23/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

24/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

25/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

26/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

27/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

28/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

29/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

30/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

31/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

32/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

33/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

34/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

35/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

36/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

37/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

38/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

39/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

40/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

41/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

42/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

43/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

44/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

45/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

46/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

47/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

48/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

49/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

50/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

51/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

52/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

53/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

54/127

STANDAR

IN

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

55/127

IN

STANDARD MATERIAL SPECIFICATI

LOW ALLOYED STEELS FOR

PRESSURE VESSELS

Application to 2.25 Cr – 1 Mo &2.25 Cr – 1 Mo with clad or overlay

(IN-42.2)

STANDAR

Réf.

IN-42 2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

56/127

IN-42.2

Table of content

1. SCOPE ............................................................................................

2. REACTORS MANUFACTURING....................................................

2.1 Base Material Plates..............................................................

2.1.1 Steel making process/heat treatment...............................

2.1.2 Chemical analysis.............................................................

2.1.3 Mechanical properties ......................................................

2.2 Base Material Forging............................................................

2.2.1 Steel making process/heat treatment...............................2.2.2 Chemical analysis.............................................................

2.2.3 Mechanical properties ......................................................

3. WELDING........................................................................................

3.1 General ..................................................................................

3.2 Welding Processes.................................................................

3.3 Welding Consumables Chemical Analysis.............................

4. CLADDING OR WELD OVERLAY.................................................

4.1 Cladding..................................................................................

4.2 Weld Overlay ..........................................................................

4.3 Ferrite Content.......................................................................

4.4 Nozzles and Manways...........................................................

5. POST WELD HEAT TREATMENT (BY VESSEL FABRICATOR) .

6. NON DESTRUCTIVE TESTING BY FABRICATOR .......................

6.1 Minimum requirements ..........................................................

6.2 Weld Repairs ..........................................................................

6 3 Pressure Testing

STANDAR

Réf.

IN-42 2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

57/127

IN 42.2

GENERAL COMMENTS

The information given hereafter for "Base Metal Quality" and "W AXENS/IFP wide and significant experience in the low alloyed steels maspecification/operation and mostly in the field of hydro-processing Specific codes, as well as Client and Engineering Contractor Standard

the choice in materials and methods. Therefore, the given specificationsas minimum requirements and should consequently be used by the Enduring call-for-bid.

The data given here, are defined in the aim at giving an appropriated qufor these critical equipments. It should not in any case interferspecification relative to design, manufacturing and inspection of the eany discrepancy between specifications, and for lack of any official issued by the Owner or the Contractor, then the more stringent requirem

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

58/127

1. SCOPE

This specification has to be applied to the equipment fabricated with 2.2steel and 2.25Cr-1Mo low alloyed steel weld overlaid or clad with aus

and built in accordance with the ASME Code as applicable.

Design Code (as reference)

• ASME Section VIII, Div. 1 Pressure Vessels

• ASME Section VIII, Div. 2 Pressure Vessels - Alternative rules

• ASME Section II, Part A Ferrous Material Specifications

• ASME Section II, Part D Properties

• EN 10028 Part 2 & 3 (2003) Flat products made of steels for pre

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

59/127

2. REACTORS MANUFACTURING

2.1 Base Material Plates

The plates to be used for the fabrication of the equipment shall corequirements of the ASME Sect. II, Part A & Part D specification for SAand SA-20 supplemented by following additional requirements:

2.1.1 Steel making process/heat treatment

As generally specified for this kind of critical equipment, all plates sho

steel made by the electric furnace and vacuum degassing process. oxygen furnace process with heated ladle refining and vacuum degconsidered as acceptable.

All plates shall be thermally treated either by annealing, normalizing-andpermitted by the purchaser, accelerated cooling from the austenitizinblasting or liquid quenching, followed by tempering,

Heat treatments holding time shall be sufficient to obtain an uniform tem

the plate.The tempering temperature shall be adapted so as to give the rproperties after post-weld heat treatment. It shall consequently be notecases, the Minimum temperature of Tempering may sometimes be defined for the final Post-Weld Heat Treatment of the equipment.

2.1.2 Chemical analysis

2.1.2.1 Operating temperature above 350°C

For applications for which equipment will be operated above 350°C, pembrittling phenomena shall be properly anticipated. Countermeasurchemical analysis given here-below shall consequently be considered a

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

60/127

The specific chemical analysis of the present steel grade, to be operatebe in conformity with ASME specification SA-387 requirements with the f

- The expected level of the main impurities shall be as follows (b

Acceptable limitations

C

P

0.14% max

0.010% max

(0.15% for thickn

(target 0.007%)

Ni 0.25% max

Cu 0.20% max

O2 30 ppm max

(*) H2 3 ppm max (by product)

P + Sn 0.015% max (target 0.012%)

(*) Vendor shall be able to propose such guaranty for thickest than 150 mm).

- While the other indications here below, given for information, the typical chemical compositions which should also be mapplication (by Heat Analysis):

Typical limitations

Si 0.30% max

Al 0.045% max

S 0.008% max

V 0 010% max

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

61/127

In view of minimizing the risk of temper embrittlement, the "J" factor shahereafter :

J lower than 100 (target 80)

with J = (Si + Mn) * (P + Sn) * 104

All elements mentioned here-above, specified in weight percentages haladle and on product.

Notes:

- Susceptibility to Temper Embrittlement phenomenon has forced steetramp elements contents, mainly P, Sb, Sn, As (in order of decreasi percent basis) which elements can detrimentally diffuse to the grasteel is held within the embrittling temperature range.

- The specified impurities level shall uniformly be guarantied for the whthe shell, heads and all other plates made pressure retaining parts parts, elbows, etc.).

2.1.2.2 Operating temperature below 350°C

For applications for which equipment will be operated below 350°C, chepresent steel shall be in conformity with the European Code (10CrMo9-2) standard requirement as minimum applicable.

- Transient operations above 350°C, if any, shall be on case-byContractor/Owner on operating phases basis so as to determ

approach to be followed in term of chemical analysis specificat- In the aim at allowing future upgrading of the equipment

temperature above 350°C, the specific chemical analysis d2.1.1.1 here before shall apply.

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

62/127

The chemical analysis of the present steel grade, to be operated belowin conformity with the European Code restrictions given by heat analylimited to the followings :

Acceptable limitations

C

P

0.14% max

0.020% max

(0.17 % for thic

(target 0.010%)

S 0.010% max (target 0.005%)

Ni 0.30% max

Cu 0.20% max

Si 0.50% max

2.1.3 Mechanical properties

2.1.3.1 Test Specimens

As per code requirements SA20 / SA370 unless otherwise specified by t

For wall thicknesses above or equal to 50mm, location of the Test spaccordance with section 5.5.1.1 of API 934,

The Impact Tests shall be carried out after heat treatments simulatialong the fabrication that is post-forming heat treatment and intermediatfinal PWHT.

The Mechanical Tests shall be carried out after heat treatments simulatalong the fabrication that is post-forming heat treatment, intermediate PWHT plus additional heat treatments to anticipate potential repair (numContractor/Owner).

All tensile, impact, temper embrittlement and hardness testing on heatbe carried out on samples from production weld test plates.

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

63/127

2.1.3.3 Impact test properties

Charpy V-Notch (CVN) impact testing is required for all pressure rewelds and heat affected zones (HAZ).

The average of three impact test values at testing temperature shall n(40ft.lb) without individual value below 47J (35ft.lb).

Testing temperature shall be the lower of the Minimum Design Metal T

and -30°C(-22°F).

Note: One shall note that sulfur does act on resilience properties andconsequently be kept as low as possible to obtain high CVN energy.

2.1.3.4 Step cooling treatment

(Equipment to be operated above 350°C)

Axens uses to consider that the step cooling treatment should onequipments for which the operating temperature is above 350°C. Finalby Contractor/Owner.

In the aim at assessing the Temper Embrittlement detrimental effect onwelding, transition curves (Impact energy versus Temperature) has to bafter step cooling test. Test specimen status definition, and step coolinhave to be submitted to Contractor/Owner approval.

Unless otherwise specified by client or detail engineering, the Step Coobe carried out on the thickest plate issued from the Heat showing the hig

The said Treatment will also be carried out on the thickest Plates issued

J factor higher than 80 or P + Sn > 0.012%, if any.

Each qualified welding procedure shall also be submitted to Step cocurves shall be obtained for the deposited Welding Metal and Heat Affec

Note: Vendor may propose, based on its own experience, to reducecoupons by focusing onto the welding procedures which are consideredetrimental ones regarding the expected embrittlement. Final dContractor/Owner discretion

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

64/127

This simulated isothermal embrittlement results in a certain increase (stransition temperature. The increase in transition temperature (TT55) fhas become an accepted tool for the determination of temper embrittlemorder to characterize a material for temper embrittlement resistancedeveloped using the original or “as fabricated” TT55 and the increase in

After step cooling heat treatment, for impact properties (Charpy-V at ¼thickness) should meet the following requirements:

TT55 + 2.5 delta TT55 lower than or equal to 1

Where : TT55 is the 55 Joules transition temperature

and delta TT55 is (TT55 [step cooled] - TT55 [original value])

Note: Major steel vendors use to propose step-cooling treatment sumaterial, based on their know-how and demonstrated experiences proviimpact test energy criterion is verified at temperature of -60°C or belofactor is below 100. It is assumed that the available extra-clean steels such high resilience and CVN-Energy levels.

Even if final decision remains at the Owner/Contractor discretion for basnote that all Welding Qualification must undergo dedicated Step Coolienergy obtained from product coupons will have to be in accordance wduring Qualification phase).

2.1.3.5 Hardness properties

The material hardness shall not exceed 225 HB.

2.1.3.6 Responsibility for Base material Tests

Mechanical tests may be performed by the base material’s ManufaManufacturer. The Mechanical Tests shall allow ensuring that the mproperties required will be met after all anticipated heat treatments of th

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

65/127

2.2 Base Material Forging

2.2.1 Steel making process/heat treatment

Forgings including those used for shell, heads and nozzles, shall conforof the grade SA-336 Gr. F22, Class 3 and the additional requiremedefined in corresponding paragraph here before.

Forging for which weight does not exceed 4540 kg (10000lb) may beSpecification SA-182 Gr. F22, Class 3.

As generally specified for this kind of critical equipment, all forgings shsteel made by the electric furnace and vacuum degassing process. oxygen furnace process with heated ladle refining and vacuum degconsidered as acceptable.

Note: The forgings used for shell parts will preferably be made from holl

2.2.2 Chemical analysis

In addition to the requirements of ASME specifications SA-336 or SA-18the specific restrictions exposed for Plates shall be fully applied (refer 2.1.2.2 depending on operating temperature).

2.2.3 Mechanical properties

All impact testing requirements given for Plates are applicable for Forgin

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

66/127

3. WELDING

3.1 General

The vessel Manufacturer shall not subcontract fabrication involving weldthe written approval of the Contractor.

The plate, or Forging edge preparation for welding as well as the nozcarried out by machining. Flame cutting may sometimes be alloweprovided the heat affected zone is completely removed by machining or openings in shell or head)

3.2 Welding Processes

Welding processes are:

- SAW : Submerged Arc Welding

The Manufacturer and brand name or grade of all welding cospecified in the welding procedure and submitted to the Contractor

- SMAW : Shielded Manual Arc Welding

Only low hydrogen electrodes shall be used (refer to ASME Dedicated procedure for electrodes drying/conditioning shall be sufor approval.

- GTAW : Gas Tungsten Arc Welding (mainly for nozzles)

Remark:

- FCAW : Flux Cored Arc Welding may be considered as acceptable

- GMAW : Gas Metal Arc Welding may be used for welds not subjec

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

67/127

3.3 Welding Consumables Chemical Analysis

The deposited weld metal shall basically match with the nominal chethe base material and the mechanical properties of the deposited we

those of the base material.

Note: Main alloying components such as Chromium and Molybdenum deposits shall be within the range specified in ASME Section II, Parelectrodes.

Material Certificates shall be delivered for each batch, lot, diameter ofwire/flux combination to be used for fabrication.

Note: A procedure for flux conditioning so as to guarantee a potentiacontent consistent with the recommendations of the welding consumablebe submitted to Contractor’s approval. As the same manner, the procconditioning shall also be submitted for approval .

Furthermore the high purity of the steel shall be such that P, Sn, Sb apossible to meet the Bruscato parameter in the weld deposit as follows:

X lower than 15ppm (target 12ppm)

with X = (10P+4Sn+5Sb+As)/100

(All chemical elements specified in ppm)

Note: Contractor may also require for some PMI (Positive Material applied on deposited metal in the aim at checking the steel grade confor

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

68/127

4. CLADDING OR WELD OVERLAY

4.1 Cladding

High-Alloy clad materials shall be in accordance with the ASME Specification SA-264 for Chromium-Nickel Steels.

Cladding shall be 3mm minimum thickness SA-240 or as specified 140MPa minimum shear strength per SA-264 is required. The cultrasonically examined in accordance with SA-578 supplementary reLevel 1 acceptance criteria.

4.2 Weld Overlay

Generally speaking (when clad is specified as SS 321 or SS 347, or ovSS 347, on data sheet), the weld overlay is applied using a two-layers te

- First layer : 309L SS

- Second layer : 347 SS (type 321SS shall not be permitted)

- Minimum effective thickness of undiluted alloy (after final machthose required on equipment data sheet specification

However, single layer weld deposit overlay (type 309LNb as typrovided the fabricator can demonstrate to the Contractor the useacceptable procedure.

Note 1: When clad is specified as SS 317L or overlay is specified as SSthe weld overlay is applied using a two-layers technique as follow:

- First layer: 309LMo SS or 309L SS

- Second layer: 317L (Single layer not allowed)

Note 2: The number of weld layers in production shall not be less than deposited for weld overlay procedure qualification tests.

Wh i d b th O /U th d t l t th ld l

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

69/127

4.3 Ferrite Content

The ferrite content (FN) of the weld deposits will be less than 8, but mdiagram to prevent hot cracking.

Ferrite content is typically determined by the as-deposited chemical WRC diagram.

4.4 Nozzles and Manways

Nozzles and Manways (neck, flange, blind) in clad vessels, or in clad sebe of the same base material as the vessel and internally clad, or ovehigh alloy.

Loose lining, lap-joint flanges, welding of nozzle of different material thpermitted.

The thickness of the cladding or overlay shall be at least equal to thaoverlay of the vessel.

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

70/127

5. POST WELD HEAT TREATMENT(BY VESSEL FABRICATOR)

The equipment shall receive PWHT as required by ASME and/or app

Final PWHT modifies the microstructure of the weld metal and of the Hegives the best metallurgical asset of the weldment.

Unless otherwise specified by steel maker a typical recommended rcould be 677°C-703°C. Holding time by reactor manufacturer according code and taking into account the anticipated number of heat treatment c

Note: Vessel Manufacturer has the full responsibility of the mechanvessel. For this reason, PWHT specification shall be optimized and daccordance with steel Manufacturer) so as to guaranty, at one amechanical and toughness characteristics on the delivered equiptemperature range may accordingly be reconsidered so as to get the fstrength and toughness.

Intermediate heat treatments definition is under vessel vendor scope anby the Contractor:

- ISR (Intermediate Stress Relieving) uses to reduce the hydrogenand reduces residual stresses in the welded joints as well. The tetypically led in between 590°C-600°C while holding time will d(min. 2h). Different holding temperature may be accepted whenhas good fabrication experience. To be approved by Contracto practice to require ISR for restrained welds such as nozzle amain welds that will not be immediately postweld heat treatedshell, head and nozzles joints).

- DHT (Dehydrogenation Treatment) only uses to reduce the hydwelds to prevent from hydrogen induced cracking. This alternativHT may be allowed only upon approval of the Contractor. Th performed at around 300°C (min.1h) thus limiting the Cr ca

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

71/127

6. NON DESTRUCTIVE TESTING BY FABRICA

For vessels designed and constructed in accordance with the rules ofDiv.1, Inspection Plan and Testing Plan shall be submitted to En

approval.For vessels designed and constructed in accordance with the rules ofDiv.2, non destructive examination (NDE) as a minimum shall comply241.1.

6.1 Minimum requirements

Minimum requirements for NDE should typically include the following no

- Radiographic examination (RT) on all pressure welds (prior to PWHT ois made before and after PWHT). RT is not so effective after PWHT focracks. RT is sensitive for volumetric flaw such as slugs inclusion shape cracks which could appear during PWHT. Nevertheless, the finaRT examination sequences, belongs to the Contractor,

- Use of the TOFD (Time Of Flight Diffraction) techniques in place of RT

Vendor. Even if permitted by Code case, this shall be submitted approval,

- Ultrasonic examination (UT) for all pressure welds (prior/after PWHT an

- Positive Material Identification (PMI) on all alloyed material if any (cladd

- Mill test report shall be supplied for all materials,

- Magnetic Particles Examination (MT) after PWHT,

- Dye penetrant examination (PT) of all weld overlay surfaces after PWH

Note: If Vendor can duly establish that weld-overlay has been performeguarantying that no change in welding conditions has been encountered

STANDAR

Réf.

IN-42.2

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

72/127

6.2 Weld Repairs

Major defects, such as cracks, lack of fusion or others leading to weld renotified to Contractor though Non-Conformance report to be considereprocedure. Proposed repairing procedures shall be submitted to acceptance.

6.3 Pressure Testing

Hydrostatic test shall be performed after completion of all internal and ex

.

ТИПОВЫЕ РЕК

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

73/127

Обознач

IN 42

ТИПОВЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ МА

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНАППАРАТОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕ

Специальные рекомендации по стали 2.25 Cr

и стали 2.25 Cr –1 Mo c плакированием или на

(IN-42.2)


Об

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

74/127

Обознач

IN 42

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Информация, приведенная ниже, в отношении качества основно

сварочных работ, основана на обширном опыте, накопленном к

области проектирования установок гидропереработки и

Специальные стандарты, а также стандарты Заказчика и разработтакже могут оказать влияние на выбор материалов и способов

разработчику Детального Проекта следует рассматривать

минимальные требования и использовать при составлении тендер

Данные, приведенные ниже, позволяют определить соответствую

и уровень безопасности при изготовлении особо ответственного

эти данные ни в ко ем случае не должны противоречить те

разработчика Детального Проекта на проектирование, изгооборудования. В случае разночтений технических требов

официальной отмены таких технических требований Владель

Детального Проекта следует руководствоваться более жесткими н

1. ОБЪЕМ

Настоящие рекомендации касаются оборудования, изготовленно

стали 2.25 Cr – 1 Mo и низколегированной стали 2.25 Cr –

плакированием аустенитной нержавеющей сталью по соотв

ASME.

НОРМЫ И ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ (ДЛЯ СПРАВКИ

ASME Section VIII, Div. 1 Сосуды и аппараты, работающие п

ASME Section VIII, Div. 2 Сосуды и аппараты, работающ

альтернативные правила.

ASME Section II, Part A ТУ на черные металлы.


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

75/127

Обознач

IN 42

Процесс выплавки стали/термообработка

• Как указано в общих требованиях к особо важному обору

заказываемый листовой материала должен быть выпл

использованием процесса вакуумной дегазации, однако кпроцесс с рафинированием жидкого металла и вакуумной

считаться приемлемым.

• Весь листовой материал подлежит термообработке, ли

нормализации и отпуска, либо, если это допускается П

ускоренного охлаждения от температуры аустенизации

закалкой в жидкой холодной среде с последующим отпуск

•

Время выдержки при термообработке должно быть дост

однородной температуры по всему листу.

• Температура отпуска должна быть скорректирована, что

механические свойства после термообработки, прово

сварочных работ. В связи с этим следует отметить,

конкретного случая минимальная температура отпуска и

температуры, определенной для проведения окончательно

сварки оборудования.

Химический состав

Химический состав этой марки стали должен соответствовать

ASME, ТУ SA-387 со следующими ограничениями:

• Ожидаемые концентрации основных примесей могут анализу плавки):

Приемлемые ограничения


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

76/127

Обознач

IN 42

(*) Поставщик должен иметь возможность предложить такие гарантийн

материала большой толщины (> 150 мм).

• Остальные показатели, приводимые ниже для инфо

типичному химическому составу , который также должен

сталей (по анализу плавки):

Типичные ограничения

Ni Не более 0,25%

Cu Не более 0,15%

Si Не более 0,30%

Al Не более 0,045%

V Не более 0,010%

Sn Не более 0,010%

As Не более 0,012%Sb Не более 0,004%

N Не более 80 ппм2

Nb Не более 0,010%

Ti Не более 0,01%

Для уменьшения охрупчивания отпущенного материала, длприведенного ниже, должен использоваться коэффициент «J»:

“J” менее 100 (целевое значение: 80)


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

77/127

Обознач

IN 42

Механические свойства

Образцы для испытаний

• В соответствии с требованиями норм SA20 / SA370, есл

проектной документации.

• Для толщины стенки свыше или равной 50 мм место

испытаний должно соответствовать требованиям п. 5.5.1.1 н

• Испытание на ударную вязкость должно проводиться после

соответствующих циклам термообработки в ходе изготовле

после штамповки, промежуточной термообработки, если так

а также окончательной термообработки после сварки.• Механические испытания должны проводиться после

соответствующих циклам термообработки в ходе изготовле

после штамповки, промежуточной термообработки, если так

окончательной термообработки после сварки, а

термообработки, которая может потребоваться в случае пр

(количество дополнительных циклов термообработки

Детального Проекта/Владелец).

2.1.3.2 Временное сопротивление разрыву

• Испытания на временное сопротивление разрыву дол

комнатной температуре для обеих торцов каждого ли

технических требований разработчика Детального Проекта

потребоваться проведение испытаний на временное сопр

расчетной температуре).

• При проведении испытаний на растяжение при комнатной

должны соответствовать требованиям стандарта на материал


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

78/127

IN 42

2.1.3.3 Испытания на ударную вязкость

Испытания образца с V-образным надрезом по Шарпи на ударную

всех элементов, работающих под давлением, для сварных ш

влияния.

Средний показатель результатов трех испытаний на ударную в

испытания должен составлять не менее 55 Дж (40 фут.фунтов

результатов испытаний не должен быть менее 47 Дж (35 фут.фун

Температура испытания должна быть наименьшей из м

температуры металла и минус 30°С (минус 22°F).

Ступенчатое охлаждение

Для оценки вредного воздействия охрупчивания при отпуске на

узлы необходимо составить график зависимости величины

температуры (переходные кривые) до и после ступенчатого о

образца для испытания и процедуру ступенчатого охлаждения не

утверждение разработчику Детального Проекта/Владельцу.

Примечание: Компания AXENS считает, что ступенчатое охобязательным для оборудования с рабочей температурой выш

решение принимает разработчик Детального Проекта/Владелец

Если иной вариант не указан ни заказчиком, ни разработчиком

ступенчатое охлаждение должно проводиться на наиболее толст

плавок с наибольшим коэффициентом “J”. Такому охлаж

подвергаться наиболее толстые листы, полученные из плавок с к

при их наличии.

Каждая методика сварки, прошедшая квалификационные ис

пройти испытания на ступенчатое охлаждение. Кроме того

ере о е кр е а а е о о е а а зо ер еско


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

79/127

IN 42

Для моделирования старения материала в период экспл

рассматриваемого образца для испытаний должна быть получена

по результатам испытаний на ударную вязкость до и после п

охлаждения.

Переход для температуры, дающей ударную вязкость в размере 5

ступенчатого охлаждения, и ∆ТТ, должны иметь следующие огра

(T55J + 2,5 x дельта TT) ниже или равно 10°C

2.1.3.5Твердость

Твердость материала не должна превышать 225 НВ.

2.1.3.6 Ответственность за проведение испытаний основног

Механические испытания могут быть проведены фирмой-и

материалов или фирмой-изготовителем сосуда (аппарата). М

позволят дать гарантию, что минимальные требования, предъяв

свойствам, будут обеспечены после всех предполагаемых

материалов реактора во время и после его изготовления.

2.2. Основной материал поковок

2.2.1. Процесс выплавки стали/термообработка

Поковки, включая поковки, которые используются для изготов

штуцеров, должны соответствовать требованиям SA-336 Gr.

дополнительным требованиям, предъявляемым к листовому матсказано выше.

Поковки, вес которых не превышает 4540 кг. (10000 фунтов), м

стандарту ASME, ТУ SA-182 Gr. F22, Class 3.


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

80/127

IN 42

2.2.2. Химический состав

В дополнении к требованиям норм ASME, ТУ SA-336 SA-

специальные ограничения, применительно к листовому материал

соблюдать в полном объеме.

2.2.3. Механические свойства

Все требования, предъявляемые к испытаниям листового матери

распространяются также и на поковки.

3. СВАРКА

Общие положения

Изготовитель аппарата не должен передавать на субподряд

изготовлению аппаратов без письменного одобрения разработчик

Разделка кромок листов или поковок под сварку, а также кромок

должна выполняться механической обработкой. Иногда раз

Проекта допускается кислородная резка при условии, что зон

будет полностью удалена механической обработкой или зач

отверстий под штуцеры в корпусе или днище).

Сварочные процессы

Применяются следующие сварочные процессы:

• SAW: дуговая сварка под флюсом

В технологии сварки должен быть указан изготовитель и то

сварочных материалов для представления на одобрение ра

П


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

81/127

IN 42

Примечание

• FCAW: сварка трубчатым электродом может рассматриват

:

• GMAW: дуговая сварка металлическим электродом в сре

использоваться для выполнения сварных швов, не под

давления.

Примечание: Все сварные швы под давлением контактирующи

сварные швы приварки внутренних устройств к элементам под

швами с полным проваром. Если это невозможно, то на непр

необходимо предусмотреть вентиляционное отверстие. Это н

наружных устройств.

3.3. Химический состав сварочных материалов

Химический состав наплавленного металла должен соответ

химическому составу основного материала, а механические

металла должны соответствовать механическим свойствам основн

Для каждой партии, группы, диаметра покрытых электродо

проволоки и флюса, применяемых для изготовления аппаратов

сертификаты на материалы.

Более того, сталь должна иметь высокую чистоту, чтобы содерж

как можно меньше, для обеспечения величины фактора Бруск

рассчитывается следующим образом:

X < 15 ппм (целевое значение 12 ппм)

X = (10P+4Sn+5Sb+As)/100

(Концентрация всех химических элементов указана в ппм).


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

82/127

IN 42

4. ПЛАКИРОВАНИЕ ИЛИ НАПЛАВКА

Плакирование

Высоколегированные сплавы, применяемые для плакирования, требованиям стандарта ASME Section II, Part A, ТУ SA-264, п

никелевым маркам стали.

Толщина плакирующего слоя должна быть, как минимум, 3 мм (

в чертежах. Согласно SA-264, требуемый предел прочности на

минимум, 140 МПа. Плакированные листы должны быть подве

контролю в соответствии с требованиями S7 – дополнительными

578, критерий приемки – Уровень 1.

Наплавка

Как правило, (когда на листе данных плакирующим материалом

SS 347, или материалом наплавки указана сталь SS 347) наплавка

•

первый слой: нержавеющая сталь - 309L

• второй слой: нержавеющая сталь – 347 (использование не

допускается)

• минимальная расчетная толщина неразбавленного сплав

механической обработки, если таковая предусматривается

той толщине, которая указана в листе технических данных

Однако можно использовать и однослойную наплавку (обыч

условии, что фирма-изготовитель сможет продемонстрировать р

Проекта использование соответствующей квалифицированной и

сварки.


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

83/127

IN 42

Когда на листе данных плакирующим материалом указана сталь

наплавки указана сталь SS 317L) наплавка производится в два сло

• первый слой: нержавеющая сталь - 309LMo

• второй слой: нержавеющая сталь – 317L (использо

допускается)

Примечание 2

Содержание ферритной фазы

: Количество производственных слоев наплавки

количества слоев, наплавленных при квалификационных испытан

При требовании со стороны владельца/конечного пользовател

владелец/конечный пользователь должны согласовать спосо

склонность к расслоению под воздействием водорода. В таком слпользователь должен определить требования к испытаниям и кр

типового испытания на склонность к расслоению под воздействи

стандарте ASTM G 146.

Процессы сварки те же, что и в п. 3.2, с использованием подклад

проволоки для выполнения дуговой сварки под флюсом. Дугов

электродом в среде защитного газа (GMAW) может использоват

конструктивных элементов к наплавке.

Сварка трубчатым электродом в среде защитного газа

использоваться в ограниченном ряде случаев, например, для в

сварной шов из хромомолибденовой стали, приварки внутренних

Применение обеих процессов сварки (GMAW и FCAW)

разработчиком Детального Проекта. Точно так же применение пр

сварки подлежит одобрению разработчиком Детального Проекта.


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

84/127

IN 42

Использование отдельных элементов внутренних покрытий

разделкой, привариваемых штуцеров из материалов, отлич

материала сосуда/аппарата, не допускается.

Толщина слоя плакировки или наплавки должна быть не менее т

или наплавки сосуда/аппарата.

5. ТЕРМООБРАБОТКА ПОСЛЕ СВАРКИ (ВЫПОЛНЯАППАРАТА)

• После сварки оборудование должно быть подвергнуто т

требованиям стандарта ASME и/или требованиям друг

правил.

•

Если не оговорено иначе фирмой-изготовителем рекомендуемый диапазон температур термообработки сост

выдержки определяет фирма-изготовитель реактора в з

стенки, норм и правил проведения термообработки и с

числа циклов термообработки.

Примечание: Изготовитель аппарата несет полную

характеристики механических свойств металла аппаратов.

требования на термообработку после сварки должны бытопределены изготовителем аппарата (в соответствии с д

стали) , чтобы совокупно гарантировать характеристики ме

ударную вязкость металла поставленного оборудования. В связ

выше типичный интервал температур может быть пересмотр

• Требования к промежуточным циклам термообработки

аппарата и представляет на одобрение разработчику Детал

• Все сварочные работы должны быть завершены до пр

термообработки, за исключением особых случаев, когд

сварки нежелательна (при наплавке на свариваемые кром


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

85/127

IN 42

Для сосудов/аппаратов, рассчитанных и изготовленных в со

стандарта ASME Section VIII, Div. 1, план проведения инспе

испытаний должны быть переданы разработчику Детального П

Для сосудов/аппаратов, рассчитанных и изготовленных в с

стандарта ASME Section VIII, Div.2, результаты провеконтроля должны, как минимум, соответствовать значения

AF-241.1.

Неразрушающий контроль должен включать следующие и

• Радиографический контроль (RT) всех сварных швов по

проведения термообработки после сварки при

ультразвукового контроля до и после проведения термоо

Радиографический контроль не столь эффективен для

трещин после проведения термообработки после сва

контроль чувствителен при выявлении объемных дефект

включений, но не чувствителен при выявлении трещин

возникающих при проведении термообработки после

окончательное решение по последовательности провед

контроля принимает разработчик Детального Проекта;

• Поставщик оборудования может предложить использ

дифрактометрии вместо радиографического контроля. Д

нормами, этот метод контроля необходимо пред

Владельцу/разработчику Детального Проекта;

• Ультразвуковой контроль (UT) всех сварных швов п

проведения термообработки после сварки и после пров

испытания);

• Стилоскопирование всех легированных материалов,

(плакировки, наплавки и т.д.)


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

86/127

IN 42

легированного материала на корпус аппарата, то можн

цветную дефектоскопию только некоторых представительн

приемки должна быть представлена на рассмотрение

Детального Проекта. Независимо от выбранного ме

дополнительный визуальный осмотр всегда является обязате

•

Измерение твердости;

• Проверка содержания ферритной фазы (при помощи ма

дополнение к оценке содержания ферритной фазы, выпол

образцов и химического анализа. Критерии приемки соде

методом магнитной феррископии должны соответствоват

Прибор магнитного контроля должен пройти калибро

соответствии с нормами AWS A4-2.


Обознач

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

87/127

IN 42

7. Контроль старения аппарата

Для оценки старения металла аппарата после длительного

рекомендуется предусмотреть на оборудовании, работающем 350°C, несколько (2) специальных представительных образцов дл

Примечание: Владелец может также попросить предусмотре

на каждом аппарате из низколегированной стали, даж

температуру ниже 350°C.

Эти образцы для испытаний должны вырезаться из лис

изготовления аппарата (и из одной представительной плавки мкорпуса). Конструктивно образцы должны быть аналогичн

аппарата. Образцы должны выполняться из двух неза

использованием таких же технических условий на методику с

сварку, что использовались для выполнения продольных сварных

Для аппаратов с наплавкой (или плакированных аппаратов) кажд

также должна иметь наплавку (плакировку), нанесенную с

технических условий/методик, что использовались для изготоаппарата (марка стали и толщина должны быть в соотве

условиями).

Кроме того, образцы должны быть правильно размещен

технологической среды таким образом, чтобы они находили

условиях, как и детали под давлением. Если не оговорено

разработчиком Детального Проекта, конструкцию и место

предлагает поставщик аппарата и представляет на одобрение

обеспечить вредное воздействие потока рабочей среды на образцы

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

88/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

89/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

90/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

91/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

92/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

93/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

94/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

95/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

96/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

97/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

98/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

99/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

100/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

101/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

102/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

103/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

104/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

105/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

106/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

107/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

108/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

109/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

110/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

111/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

112/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

113/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

114/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

115/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

116/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

117/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

118/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

119/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

120/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

121/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

122/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

123/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

124/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

125/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

126/127

8/19/2019 6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1

127/127

Documents

6.A_40501-9_5-АМ-02-ЗТП-101 изм.1