1. J: Kādas ir galvenās atšķirības ķīmiskajā sastāvā un izturības pret koroziju starp Incoloy 800 un Incoloy 825 bezšuvju caurulēm?
A:
Lai gan abi ir austenīta niķeļa-dzelzs-hroma sakausējumi, to sastāvs ir pielāgots dažādām korozīvām vidēm.
Incoloy 800(UNS N08800) parasti satur:
Niķelis: 30–35%
Hroms: 19–23%
Dzelzs: līdzsvars (aptuveni . 39–50%)
Ogleklis: mazāks vai vienāds ar 0,10% (ar kontrolētajām versijām 800H/800HT)
Tās spēks slēpjas tajāaugsta{0}}temperatūras oksidācijas izturībaun laba šļūdes izturība, bet tai ir ierobežota izturība pret reducējošām skābēm.
Incoloy 825(UNS N08825) pievieno nozīmīgus leģējošus elementus:
Niķelis: 38–46% (augstāks, lai nodrošinātu labāku izturību pret skābēm)
Hroms: 19,5–23,5%
Molibdēns: 2,5–3,5% (nodrošina pretestību punktos)
Varš: 1,5–3,0% (kritiski noturībai pret sērskābi un fosforskābi)
Titāns: 0,6–1,2% (stabilizē pret sensibilizāciju)
Korozijas izturības salīdzinājums:
Incoloy 800lieliski darbojas augstas{0}}temperatūras oksidējošās atmosfērās, tvaikā un karburējošā vidē.
Incoloy 825Mo un Cu satura dēļ tas ir labāks reducēšanā skābā vidē (sērskābe, fosforskābe), jūras ūdens un skābās gāzes (H₂S/CO₂/hlorīds).
Bezšuvju cauruļu lietojumos,800 ir izvēlēts siltummaiņa caurulēm virs 500 grādiem, kamēr825 ir izvēlēts mitrai korozijai līdz 550 grādiem-, piemēram, naftas un gāzes plūsmas līnijas vai ķīmisko rūpnīcu skābes cauruļvadi.
2. J: Kāpēc bezšuvju caurulei Incoloy 825 ir dota priekšroka, nevis nerūsējošā tērauda 316L, izmantojot skābu pakalpojumu (slapjā H₂S vidē)?
A:
NACE MR0175/ISO 15156 noteiktajā skābā servisā materiāliem ir jābūt izturīgiemsulfīda spriegumu plaisāšana (SSC)unūdeņraža -izraisītā krekinga (HIC). Lai gan nerūsējošais tērauds 316L ir izturīgs pret vispārēju koroziju, tas cieš no punktveida un SSC, kad hlorīdi un H₂S pastāv līdzās temperatūrā virs 60 grādiem.
Incoloy 825 bezšuvju caurules piedāvā:
Augsts niķeļa saturs (38–46%)– stabilizē austenīta struktūru un samazina ūdeņraža trauslumu.
Molibdēns (2,5–3,5%)– paaugstina pretestības pretestību punktos (PREN > 32), krietni pārsniedzot 316L (PREN ~24–26).
Varš (1,5–3,0%)– īpaši iztur H₂S izraisītu anoda izšķīšanu.
Izturība pret hlorīda sprieguma korozijas plaisāšanu (SCC)– izplatīts atteices režīms 316L karstā, mitrā H₂S/Cl⁻ vidē.
NACE MR0175 skaidri uzskaitītiIncoloy 825 (UNS N08825)kā pieņemams skābai lietošanai visos temperamentos un cietības apstākļos (mazāks par vai vienāds ar 35 HRC), savukārt 316L bieži ir ierobežots vai prasa stingru cietības kontroli. Rezultātā 825 bezšuvju caurule ir standarta izvēle urbumu caurulēm, virsmas plūsmas līnijām un siltummaiņiem skābās gāzes laukos.
3. J: Kādi ražošanas standarti regulē Incoloy 800 un 825 bezšuvju caurules, un kādas ir kritiskās testēšanas prasības?
A:
Visizplatītākie standarti ir:
ASTM B407– Bezšuvju caurule un caurule Incoloy 800, 800H, 800HT
ASTM B423- Bezšuvju caurule un caurule, kas īpaši paredzēta Incoloy 825
ASME SB-407 / SB-423– Tās pašas specifikācijas, kas pieņemtas spiedtvertnēm un katliem saskaņā ar ASME kodeksa II iedaļu.
Kritiskie izmēri un pielaidesnerūsējošā tērauda cauruļu izmēriem ievērojiet ASME B36.19, lai gan niķeļa sakausējumiem var būt nedaudz atšķirīga sienu biezuma pielaide.
Obligātie un izvēles testi ietver:
Hidrostatiskais tests– katra caurule ir pārbaudīta ar spriegumu, kas ir vismaz 60 % no noteiktās minimālās tecēšanas robežas.
Virpuļstrāvas vai ultraskaņas izmeklēšana– NDE (nesagraujošai pārbaudei{0}}), ja norādīts.
Izlīdzināšanas tests(caurulei līdz 6 collu NPS) – novērtē elastību.
Cietības tests– parasti mazāks vai vienāds ar 85 HRB rūdītam 825, mazāks vai vienāds ar 90 HRB 800.
Starpkristālu korozijas tests(ASTM A262 prakse E vai C) – īpaši 825, lai apstiprinātu stabilizāciju (Ti novērš Cr karbīda nogulsnēšanos).
Pozitīvā materiāla identifikācija (PMI)– 100% nepieciešama lielākajā daļā rūpniecības kodu, lai izvairītos no sakausējumu sajaukšanas.
Turklāt kodolenerģijas vai augstas temperatūras ekspluatācijas vajadzībām bezšuvju caurulēm 800H/800HT var būt nepieciešami šļūdes un sprieguma pārrāvuma testi (atbilstoši ASTM E139).
4. J: Kā Incoloy 800 bezšuvju caurules termiskā stabilitāte ir salīdzināma ar Incoloy 825 paaugstinātā temperatūrā (600–900 grādi)?
A:
Šī ir galvenā atšķirība:
Incoloy 800(īpaši 800H/800HT versijām) ir paredzētsaugstas{0}}temperatūras stiprums. Ar kontrolētu oglekli (0,05–0,10%) un minimālo graudu izmēru ASTM Nr M23C6 karbīdu nokrišņi uz graudu robežām faktiski uzlabo šļūdes pretestību, neizraisot trauslumu. Tas arī veido aizsargājošu Cr₂O₃ skalu, kas iztur oksidāciju un karburizāciju.
Incoloy 825, gluži pretēji, irnav ieteicams ilgstošai iedarbībai virs 550 grādiem (1022 grādi F). Augstākā temperatūrā tā molibdēna un vara piedevas zaudē korozijas priekšrocības, un sakausējums kļūst jutīgs pret sigma fāzes veidošanos (trauslu starpmetālu fāzi), kā rezultātā tiek zaudēta triecienizturība un elastība. Turklāt stabilizācija ar titānu nevar pilnībā novērst sensibilizāciju lēnas dzesēšanas laikā no virs 700 grādiem.
Praktiskais secinājums:
IzmantotIncoloy 800 bezšuvju caurulekurtuvju caurulēm, pārkarsētāja kolektoriem un etilēna krekinga spolēm (650–900 grādi).
IzmantotIncoloy 825 bezšuvju caurulemitrai, korozīvai lietošanai līdz 550 grādiem - nekad nav paredzēts augstas temperatūras konstrukcijām.
Ja projektam ir nepieciešama gan augstas temperatūras, gan mitra H₂S izturība vidējā temperatūrā (400–550 grādi), Incoloy 825 joprojām var darboties, taču šļūdes konstrukcijai ir jāievēro ASME samazinātie pieļaujamie spriegumi virs 500 grādiem.
5. J: Kādi ir Incoloy 825 bezšuvju cauruļu biežākie atteices režīmi ārzonas ražošanā, un kā tos var novērst?
A:
Neskatoties uz izcilo izturību pret koroziju, Incoloy 825 bezšuvju caurule var sabojāties atklātā jūrā noteiktos apstākļos:
Izplatītākie atteices režīmi:
Punktu/plaisu korozija– Rodas, ja jūras ūdens stagnē zem jūras augšanas vai nogulsnes, īpaši, ja caurules virsma nav pareizi pasivēta vai ja skābekļa līmenis mainās.
Hlorīda sprieguma korozijas plaisāšana (Cl-SCC) – Rare in 825 due to high Ni, but can occur at temperatures >150°C (>302 grādi F) ļoti koncentrētos sālījumos ar stiepes spriegumiem.
Galvaniskā korozija– Savienojumā ar mazāk cēlmetāliem (oglekļa tēraudu, mazleģētu tēraudu) jūras ūdenī, 825 darbojas kā katods, paātrinot uzbrukumu anoda materiālam.
Ūdeņraža trauslums– Iespējama, ja tiek izmantota pārmērīga katoda aizsardzība (potenciāls < –850 mV pret Ag/AgCl), radot atomu ūdeņradi.
Erozija-korozija– Smiltis saturošajos šķidrumos, īpaši cauruļu līkumos un reduktoros.
Profilakses pasākumi:
Virsmas apdare:Norādiet kodinātas un pasivētas iekšējās virsmas (ne tikai mehāniski pulētas), lai noņemtu iegulto dzelzi un nodrošinātu stabilu ar Cr bagātu oksīda plēvi.
Dizains: Avoid crevices (use full penetration welds, continuous gaskets) and maintain flow velocities >1,5 m/s, lai novērstu sedimentāciju, bet<4–5 m/s to avoid erosion.
Materiālu savienošana pārī:Savienojot 825 ar oglekļa tērauda atlokiem, izmantojiet izolācijas komplektus vai pārejas savienojumus.
Katodiskās aizsardzības kontrole:Ierobežojiet potenciālu līdz –800 mV līdz –900 mV (Ag/AgCl) un, ja iespējams, uzklājiet pārklājumu uz 825 virsmām, lai samazinātu ūdeņraža uzlādi.
Apstrāde pēc metināšanas:Lai gan 825 nav pakļauta sensibilizācijai, šķīduma atkausēšana (940–980 grādi, kam seko ātra dzesēšana) atjauno optimālu izturību pret koroziju pēc smaga auksta darba vai metināšanas.
Ievērojot šo praksi, Incoloy 825 bezšuvju caurules var nodrošināt 20–30 gadu kalpošanas laiku gan virsūdens, gan zemūdens lietojumos atklātā jūrā.
