[发明专利]包括双相不锈钢的流体系统

说明书

流体系统包含用于机械地附接到流体元件的流体接头。流体接头包含耦接主体，该耦接主体具有内表面和密封部分，该内表面限定孔，该孔用于在孔中接收流体元件，密封部分形成在内表面上，用于接合流体元件。流体接头还包含环，该环被配置为装配在耦接主体的至少一个端部上。在环经由力被安装在耦接主体上的情况下，其中，流体元件被接收在孔中，环向耦接主体施加足以引起耦接主体的永久变形的压缩力，使得密封部分的齿咬合到流体元件中，从而由此将流体元件以不泄漏的方式附接到耦接主体。此外，流体元件、耦接主体和环中的至少一个包含双相不锈钢。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年4月23日提交的序列号为63/014,392的美国临时申请的权益，该美国临时申请的内容通过引用并入。

技术领域

本公开内容总体上涉及一种流体系统，该流体系统包含用于机械地附接到流体元件的流体接头，特别地，其中，流体接头和流体元件中的至少一个包含双相不锈钢材料。

背景技术

在当前的实践中，管道和接头通常通过焊接附接在一起。然而，这种焊接技术抑制了用不能被焊接在一起的材料或者用需要高水平的技能才能合适地焊接的材料制造管道和接头的能力。

例如，与标准奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢以它们优异的耐腐蚀性、高强度、足够的延展性、良好的再成型性和成本效益而著称。这些改进的性能通常归因于双相不锈钢的奥氏体和铁素体的双相微观结构。然而，与其他合金相比，双相不锈钢在焊接温度下的稳定性较差。具体地，焊接可能破坏钢的微观结构，最终向内侧降低耐腐蚀性和韧性。

此外，不合适的焊接技术和步骤会对双相不锈钢带来不利的影响，诸如比例不合适的铁素体与奥氏体的比率以及金属间相的形成，这会导致焊接区域中的加速的腐蚀或机械故障。这些影响可能会损害流体接头和管道，特别是在存在诸如硫化氢的腐蚀性的工艺流体或气体的情况下。例如，存在于水中的H₂S会以腐蚀、裂开或起泡的形式对钢管路造成损坏。H₂S对钢的影响可能导致硫化物应力开裂(SSC)、氢致开裂(HIC)和腐蚀。二氧化碳的存在倾向于增加钢的腐蚀速率。二氧化碳的存在还可能增加钢对SSC和HIC二者的敏感性。

因此，在焊接包括双相不锈钢的管道和接头的情况下，需要高水平的技能和控制，并且必须采取关键的步骤来确保钢在焊接区域中保持足够的耐腐蚀性和机械性能。在需要最大效果的情况下，诸如在腐蚀服务应用中，选择合适的基材和焊接填充金属将不能保证成功。在焊接双相不锈钢的情况下，需要特别注意焊接工艺、焊工技术、焊道形状、预热温度/道间温度、每个焊道基部的热输入以及腐蚀样品制备，以实现令人满意的结果。

发明内容

以下呈现了本发明的示例实施例的简化概要。该概要并非旨在表明本发明的关键元件或描述本发明的范围。

根据第一方面，用于机械地附接到流体元件的流体接头包含耦接主体，该耦接主体限定孔，该孔用于在孔中接收所述流体元件，耦接主体包含套筒部分和齿，该齿从套筒部分径向地向内延伸，用于接合所述流体元件。流体接头还包含环，该环被配置为装配在耦接主体的至少一个端部上，用于将耦接主体机械地附接到所述流体元件。在环经由力被安装在耦接主体的至少一个端部上的情况下，其中，流体元件被接收在孔中，环向耦接主体施加足以引起耦接主体的永久变形的压缩力，使得耦接主体的齿咬合到所述流体元件中，从而由此将耦接主体以不泄漏的方式附接到所述流体元件。此外，耦接主体和环中的至少一个包含双相不锈钢。

在第一方面的一个示例中，耦接主体和环都包含双相不锈钢。

在第一方面的另一示例中，耦接主体和驱动环中的一者包含双相不锈钢，并且耦接主体和驱动环中的另一者不包含双相不锈钢。

在第一方面的又一示例中，双相不锈钢包含的奥氏体与铁素体的比率为约35％至约65％。

在第一方面的再一示例中，双相不锈钢包含最少约25％质量的铬。