Atliekant jūrinę konstrukcijų gamybą, suvirinimąS690 didelio stiprumo{1}}plienaspaprastai atliekama prižiūrint pagrindinėms klasifikacinėms bendrovėms, tokioms kaip DNV, Lloyd's Register, Bureau Veritas ir ABS.
Šios organizacijos sukūrė išsamias taisyklių sistemas su minimaliais techniniais slenksčiais, kad užtikrintų struktūrinį vientisumą ir eksploatavimo saugumą atšiaurioje jūrų aplinkoje.
Nors pagrindiniai šių klasifikavimo įstaigų nustatyti reikalavimai yra iš esmės suderinti, norint užtikrinti atitiktį realioje -pasaulio gamyboje, reikia turėti didelę suvirinimo patirtį, griežtą proceso kontrolę ir tinkamą eksploatacinių medžiagų pasirinkimą-, ypač S690 jūrinėms plieno konstrukcijoms.
Minimalūs suvirinto metalo mechaniniai reikalavimai
Visos suvirinimo medžiagos, naudojamos S690 plienams atviroje jūroje, turi atitikti arba viršyti toliau nurodytas mechanines savybes:
| Turtas | Minimalus reikalavimas | Tipiški ofšoriniai lūkesčiai |
|---|---|---|
| Tempimo stiprumas | Didesnis arba lygus 770 MPa | 770–860 MPa |
| Derlingumo stiprumas | Didesnis arba lygus 690 MPa | Didesnis arba lygus 690 MPa |
| Pailgėjimas | Didesnis arba lygus 17 proc. | 17–22% |
| „Charpy V“{0}}įpjovos smūgis (-40 laipsnių) | Didesnis arba lygus 69 J | 70–90 J |
Šios vertės yra labai svarbios norint užtikrinti pakankamą apkrovą{0}}atlaikančią galią, atsparumą įtrūkimams ir tvirtumą esant žemai{1}}temperatūrai atviroje jūroje.
S690 plieno suvirinimo medžiagų sprendimai
Rutilo srautas{0}}Viela su šerdimi – CEWELD AA R690
CEWELD AA R690 yra besiūlė rutilo srauto{1}}šerdies viela, specialiai sukurta S690 ir HY100 jūriniam plienui. Dėl stabilių lanko charakteristikų ir plataus purškimo perdavimo diapazono suvirintojai labai mėgsta fliuso{5}}šerdies laidus.
Pagrindinės charakteristikos:
Puikus lanko stabilumas ir sklandus metalo perdavimas
Optimalus suvirinimo srovės diapazonas: 180–270 A
Tinka didelio{0}}srovės poziciniam suvirinimui
Tipinė PF padėties srovė: ~240 A (palyginti su ~120 A kieto laido)
Integruota šlako sistema, palaikanti vertikalias ir padėties suvirinimo siūles
Dėl to AA R690 ypač tinka sudėtingoms atviroje jūroje esančioms struktūroms, kur didelių komponentų padėtis yra nepraktiška.
Metalinė-Viela su šerdimi (MCAW) – CEWELD AA M690
CEWELD AA M690 yra besiūlė metalinė suvirinimo viela su šerdimi, sukurta S690 didelio stiprumo jūriniam plienui. Pagrindinis vielos su metaline šerdimi{5}}privalumas yra puikus nusodinimo efektyvumas.
Techniniai privalumai:
10–20% didesnis nusodinimo greitis, palyginti su vientisa viela
Padidėjęs srovės tankis dėl lengvai tirpstančių metalo miltelių
Patobulintas suvirinimo baseino drėkinimo elgesys
Įgalina didesnį važiavimo greitį
Palengvina T8/5 aušinimo laiko, kuris yra labai svarbus norint išlaikyti S690 suvirinimo siūlių tvirtumą, kontrolę
AA M690 dažnai pasirenkamas, kai produktyvumas ir tikslus šilumos tiekimo valdymas yra vienodai svarbūs gaminant jūroje.
Tvirta GMAW viela – CEWELD ER 110 Ti
Tobulėjant šiuolaikiniams inverteriams{0}}pagrįstiems maitinimo šaltiniams ir skaitmeniniu būdu valdomoms lanko charakteristikoms, našumo skirtumas tarp vientisų ir laidų su šerdimi sumažėjo.
CEWELD ER 110 Ti (ER 110 S-1) siūlo:
Patobulintas lanko stabilumas naudojant skaitmeninį lanko valdymą
Patobulintas drėkinimo elgesys, palyginti su įprastiniais vientisais laidais
Žymiai sumažinta susiliejimo defektų-trūkumo- rizika
Mechaninės savybės tinka S690–HY100 plienams
Nepaisant šių patobulinimų, kietieji laidai vis dar mažiau dominuoja suvirinant atviroje jūroje dėl patvirtinimo apribojimų ir suvirinimo padėties iššūkių.
S690 jūrinio plieno suvirinimo laidų tipų palyginimas
| Laido tipas | Nusėdimo norma | Pozicinis suvirinimas | Lanko stabilumas | Ofšoriniai patvirtinimai | Tipiškas naudojimas |
| Flux{0}}Šerdelės (FCAW) | Labai Aukštas | Puikiai | Puikiai | Plačiai patvirtinta (DNV/LR) | ~95% suvirinimas atviroje jūroje |
| Metalinis{0}}Šerdis (MCAW) | Aukštas (+10–20 %) | Gerai | Labai geras | Bendrai patvirtinta | Didžiausias dėmesys{0}}produktyvumui |
| Kieta viela (GMAW) | Vidutinis | Ribotas | Geras (skaitmeninis lankas) | Ribotas | Kontroliuojamos aplinkos |
Kodėl flux{0}}gyslinė viela dominuoja atviroje jūroje S690 suvirinant (≈95 %)
Flux{0}}suvirinimo laidai išlieka pirmenybė teikiama S690 plieno gamybai jūroje dėl šių veiksnių:
Dideles atviroje jūroje esančias konstrukcijas sunku arba neįmanoma pasukti į apatinę{0}}rankinio suvirinimo padėtį
Jūros kokybės ir atsparumo reikalavimai yra griežti ir sunkiai pasiekiami naudojant vientisus laidus
Flux{0}}šerdelės laidai turi žymiai mažiau sukibimo ir lydymosi defektų
Daugeliui tvirtų laidų trūksta visiškų patvirtinimų atviroje jūroje (DNV, Lloyd's ir kt.)
Didesnis našumas:
Iki 200% nusodinimo efektyvumas atliekant pozicinį suvirinimą
~120 % efektyvumas suvirinant rankomis
Patobulintas lanko elgesys padidina suvirintojo darbo ciklą 5 % arba daugiau, sumažina nuovargį ir perdirbimą
Statyboms atviroje jūroje, naudojant S690 didelio-stiprumo plieną, su fliusu- ir metalu-suvirinimo medžiagos užtikrina optimalią pusiausvyrą tarp mechaninių savybių, tvirtumo, našumo ir atitikties klasifikacinės bendrovės reikalavimams.
Nors kietieji laidai patobulinti naudojant skaitmeninio lanko technologiją, flux{0}}laidai su šerdimi tebėra jūrinio S690 suvirinimo pramonės standartas dėl puikios padėties nustatymo ir įrodyto patikimumo.
Kl.: Suvirinant S690 plieną, labai svarbu valdyti šilumos tiekimą.
A: Kadangi S690 plienas tiekiamas atšaldytas ir grūdintas, suvirinant per didelis šilumos kiekis gali suminkštėti šilumos paveikta zona (HAZ).
Jei šis suminkštėjimas nėra tinkamai kontroliuojamas, gali sumažėti efektyvioji takumo riba šalia suvirinimo siūlės ir pakenkti pradinėms projektavimo prielaidoms. Todėl suvirinimo procedūrose paprastai nurodomi griežti šilumos įvedimo, perėjimo temperatūros ir aušinimo greičio apribojimai.
Kl.: vandenilio{0}}sukeltas įtrūkimas yra pagrindinė S690 suvirinimo rizika.
A: Nors S690 anglies kiekis yra palyginti mažas, didelis jo stiprumo lygis padidina jautrumą vandenilio{1}} šaltajam įtrūkimui. Siekiant sumažinti šią riziką, mažo -vandenilio suvirinimo eksploatacinės medžiagos yra privalomos ir gali prireikti iš anksto pašildyti, atsižvelgiant į plokštės storį, jungties apribojimus ir aplinkos sąlygas. Atviroje jūroje ir didelės apkrovos{5}}konstrukcijose vandenilio reguliavimas dažnai yra svarbesnis nei vien išankstinio pašildymo temperatūra.
Kl.: S690QL ir S690QL1 daugiausia skiriasi žemos temperatūros poveikio reikalavimais.
A: Pagrindinis skirtumas tarp S690QL ir S690QL1 slypi jų Charpy V{3}}smūgio bandymo temperatūroje. S690QL paprastai reikalingas smūgio bandymas esant –40 laipsnių, o S690QL1 – –60 laipsnių.
Dėl to S690QL1 labiau tinka naudoti arktiniuose, atviroje jūroje ar šaltuose -regionuose, kur atsparumas lūžiams esant žemai temperatūrai yra esminis konstrukcijos parametras.
Klausimas: Naudojant S690 galima sumažinti svorį, bet padidinama gamybos disciplina.
A: Struktūrinio dizaino požiūriu S690 leidžia žymiai sumažinti plokštės storį ir sumažinti bendrą svorį, palyginti su S355 arba S460 plienu. Tačiau šie sutaupymai kainuoja griežtesnę gamybos kontrolę.
Suvirinimo procedūras, tikrinimo lygius ir operatoriaus kvalifikaciją dažnai reikia patobulinti, kad būtų visiškai išnaudoti didelio-tvirto plieno pranašumai nepakenkiant saugai.
