1. Kādas ir Inconel 600 pamatīpašības, kas padara to par piemērotu izvēli cauruļu atlokiem noteiktā rūpniecības vidē?
Inconel 600 ir niķelis - Chromium - dzelzs sakausējums, kura piemērotība cauruļu atlokiem izriet no tā ķīmiskās sastāva kombinācijas un no tā izrietošās fizikālās īpašības, nevis no augstas -} temperatūras stipruma, piemēram, dažiem citiem superalliem. Tās galvenās īpašības ir:
Lieliska izturība pret koroziju: augsts niķeļa saturs (min . 72%) nodrošina izcilu pretestību kaustiskiem sārmiem, augstu - temperatūras hlorīdiem un spriegumu - korozijas plaisāšana. Hroms (14-17%) nodrošina izturību pret oksidējošiem līdzekļiem un dažādiem sēra savienojumiem.
Laba augsta - Temperatūras stiprība un pretestība oksidācijā: lai arī tas nav nokrišņu {- sakausēt sakausējumu, piemēram, Inconel 718, Inconel 600 saglabā noderīgu mehānisku stiprību temperatūrā līdz 2000 ° F (1093 ° C) un veido tendences, aizsargājošas hroma oksīda skalas, kas turpina samazināt oksidāciju.
Pretestība karburizācijai un hlorēšanai: samazinot atmosfēru, tā labi darbojas pret karburizēšanu un hlorēšanas gāzēm, kur daudziem nerūsējošiem tēraudiem neizdosies.
Cauruļu atlokiem, kas ir kritiski savienojošie komponenti cauruļvadu sistēmā, šīs īpašības tieši nozīmē uzticamībai. Atlokam jāuztur noplūde - pierādījums blīvējumam, vienlaikus izturot mehāniskās slodzes no skrūvēšanas, sistēmas spiediena un termiskās izplešanās, tas viss ir kodīgā vidē. Inconel 600 atloki tiek atlasīti nevis pēc maksimālā stipruma, bet gan par to izcilo izturību un stabilitāti, ja tie ir pakļauti īpašiem kodīgiem barotnēm un termiskajiem cikliem, nodrošinot savienojuma punkta integritāti sistēmas dzīves laikā.
2. Inconel 600 bieži tiek raksturots kā "darba zirga" sakausējums. Kurās īpašās nozarēs un lietojumprogrammās visbiežāk atrodami Inconel 600 cauruļu atloki, un kāpēc?
"Darba zirga" apzīmējums nāk no tā plaši izplatītās, uzticamās izmantošanas vairākās galvenajās nozarēs, kur galvenā problēma ir korozija, nevis ārkārtēja mehāniskā slodze. Tās izmantošana atlokos ir izplatīta šādās nozarēs:
Kaustiskais pakalpojums - Ķīmiskā un naftas ķīmiskā apstrāde: šī ir galvenā pielietojums. Inconel 600 atloki tiek izmantoti sistēmās, kas apstrādā karstu, koncentrētu nātrija hidroksīdu (kaustiskā soda) un kālija hidroksīdu. Niķelis ir viens no nedaudzajiem metāliem, kas pretojas korozijai visā kaustisko šķīdumu koncentrācijā un temperatūras diapazonā. Iztvaicētāju, pārneses līniju un reaktoru padeves sistēmu atloki parasti tiek izgatavoti no Inconel 600.
Kodolenerģijas nozare: Inconel 600 vēsturiski bija standarta materiāls komponentiem spiediena ūdens reaktoros (PWR), ieskaitot tvaika ģeneratora caurules, reaktora trauku iespiešanos un ar to saistītos atlokus šajās sistēmās. Galvenā bija tā izturība pret augstu - tīrības ūdeni un mehānisko stabilitāti. (Piezīme: Lai arī plaši izmantoti, vēlākie sakausējumi, piemēram, Inconel 690, tika izstrādāti, lai risinātu stresa korozijas plaisāšanas problēmas īpašās reaktora ūdens ķīmijās).
Krāsns un termiskās apstrādes aprīkojums: atloki, ko izmanto starojošās caurulēs, slāpēs, retortā un krāsns deflektos, bieži tiek izgatavoti no Inconel 600. Šajos pielietojumos atlokiem ir jāiztur cikliska sildīšana un dzesēšana, vienlaikus izturoties pret oksidāciju, karburizāciju (no ogļūdeņraža atmosfēras) un nitring.
Alkilēšana un taukskābju ražošana: procesos, kas saistīti ar hidrofluorskābi vai sērskābes katalizatoriem paaugstinātā temperatūrā, Inclosel 600 atloki nodrošina nepieciešamo izturību pret koroziju sūkņa izdalīšanās līnijām, reaktora galvenēm un siltummaiņa savienojumiem.
Visos šajos gadījumos atloks ir kritisks potenciālās neveiksmes punkts. Inconel 600 izmantošana nodrošina, ka savienojums ir tikpat izturīgs kā pati caurule pret īpašo vides uzbrukumu.
3. Nozīmīga vēsturiska problēma ar Inconel 600 kodolieroču dienestā bija stresa korozijas plaisāšana (SCC). Kas to izraisīja, un kā tas informē par atloku ražošanu un pārbaudi šodien kritiskajam dienestam?
Jautājums par stresa korozijas plaisāšanu (SCC) Inconel 600 komponentos kodolreaktoros ir klasisks gadījumu izpēte materiālu inženierijā. SCC ir plaisāšanas mehānisms, kam nepieciešami trīs vienlaicīgi faktori: uzņēmīgs materiāls, kodīga vide un stiepes stress.
Iemesls: Augstā - temperatūrā tika konstatēts, ka PWR tīrības ūdens augsts - tīrības ūdens ir jutīgs pret starpgranulāru sprieguma korozijas plaisāšanu (IGSCC). "Uztveramais materiāla" aspekts bija saistīts ar tā mikrostruktūru - Konkrēti, karbīdu klātbūtne, kas izgulsnēta uz graudu robežām. Lai gan tas var uzlabot izturību, tas var arī izveidot hromu - noplicinātas zonas, kas atrodas blakus robežām noteiktā karstumā - ārstētie apstākļi, padarot šos ceļus neaizsargātus pret kodīgu uzbrukumu. "Korozīva vide" bija primārais ūdens, un "stiepes stress" radās no ražošanas (piemēram, kalšanas vai apstrādes) un darbības spriegumu atlikušajiem spriegumiem.
Ietekme uz mūsdienu atloku ražošanu un pārbaudi:
Kontrolēta termiskā apstrāde: mūsdienu kritiskā servisa specifikācijas Inclitel 600 atloki, piemēram, tie, kas PERS B564, pilnvaro galīgo šķīduma atkvēlināšanu. Šis process ietver atloku karsēšanu līdz temperatūrai virs 1950 ° F (1065 ° C) un strauji atdzesējot (rūdot), lai izšķīdinātu karbīdus atpakaļ matricā un saglabātu tos šķīdumā, kā rezultātā rodas viendabīgāka un SCC - izturīga mikroostruktūra.
Stresa mazināšana: Lai samazinātu atlikušo apstrādes vai kalšanas spriegumu samazināšanu, var izmantot papildu zemu - temperatūras termisko stresa mazināšanos, lai samazinātu mikrostruktūru.
Uzlabota - destruktīva pārbaude (NDT): kritisko pakalpojumu, piemēram, kodolieroču vai kosmosa, atloki iziet stingrus NDT. Šķidruma caurlaidības pārbaude (PT) ir standarta virsmas trūkumiem. Turklāt bieži nepieciešama ultraskaņas pārbaude (UT), lai noteiktu iekšējus pārtraukumus, piemēram, ieslēgumus vai tukšumus, kas varētu darboties kā noguruma vai stresa korozijas plaisu sākšanas punkti.
Šī vēsturiskā mācība nodrošina, ka šodienas Inconel 600 atloki tiek ražoti ar izsmalcinātu izpratni par metalurģiju, padarot tos daudz ticamākus nekā viņu agrīnie kolēģi.
4. No izgatavošanas viedokļa, kā metināšana Inconel 600 atloka uz Inconel 600 caurulēm atšķiras no oglekļa tērauda atloka metināšanas, un kāda ir galvenā paraugprakse?
Metināšanas Inconel 600 nepieciešami principiāli atšķirīgi paņēmieni un piesardzības pasākumi, salīdzinot ar oglekļa tēraudu, galvenokārt tāpēc, ka tā niķeļa - bāzes sastāvs un tā jutība pret piesārņojumu un siltuma ievadi.
Galvenās atšķirības no oglekļa tērauda metināšanas:
Zemāka siltuma vadītspēja: niķeļa sakausējumiem ir zemāka siltumvadītspēja nekā tēraudam. Tas nozīmē, ka siltums neizkliedējas tik ātri, koncentrējoties metinātajā zonā un palielinot izkropļojuma risku un platāku siltumu - ietekmētās zonas (HAZ), ja tās nav kontrolētas.
Augsta termiskā izplešanās: Inconel 600 ir lielāks termiskās izplešanās koeficients, kas izraisa lielāku saraušanos dzesēšanas laikā, kas palielina atlikušos spriegumus un kropļojumu risku.
Jutība pret piesārņojumu: niķeļa sakausējumi ir ļoti jutīgi pret sulfur, fosfora, svina un citu zemu - kušanas {- punktu elementu piesārņojumu. Šie elementi, kas bieži atrodas marķēšanas pildspalvu marķējumā, taukos vai netīrumos, var izraisīt metinātā metāla apkarošanu un plaisāšanu (karstu plaisāšanu).
Labākā prakse Metināšanas inconel 600 atlokiem:
Rūpīga tīrīšana: tas ir viskritiskākais solis. Atloka virsmai un cauruļu galam ir rūpīgi jātīra no visām eļļas, taukiem, krāsām un netīrumiem. Oksīdu noņemšanai jāizmanto nerūsējošā tērauda stiepļu sukas, kuras izmanto tikai niķeļa sakausējumiem.
Pareizs pildvielas metāls: izmantojiet atbilstošu vai vispārēju pildvielu metālu. Enicrfe-3 (AWS A5.11) vai tā elektrodu ekvivalents enicrfe-3 (AWS A5.14) ir kopīga izvēle, lai pati metinātu inconel 600. Šīs pildvielas ir izstrādātas, lai pretotos plaisāšanai un nodrošinātu izturību pret koroziju, kas līdzīga parastam metālam.
Kontrolēta siltuma ieeja: izmantojiet stringer lodītes paņēmienu ar zemu siltuma ieeju. Izvairieties no pārmērīgas aušanas, jo tas paplašina HAZ un palielina laiku, ko metāls pavada jutīgā temperatūras diapazonā. Uzturiet šauru starpposma temperatūru, parasti zem 300 ° F (150 ° C).
Atpakaļ attīrīšana: Ja sakņu caurlaidei izmanto tādu procesu kā gāzes volframa loka metināšana (GTAW/TIG), ir svarīgi izmantot inertu gāzes attīrīšanu (argons ir standarta) metināšanas aizmugurē. Tas novērš oksidāciju ("cukuru") uz iekšējās metināšanas lodītes, kas var būt vieta korozijas ierosināšanai.
5. Saskaroties ar projektu, kam nepieciešama korozijas pretestība, kā inženieris izdara izvēli starp Inconel 600 atloku un izplatītāku nerūsējošo tēraudu (piemēram, 316L) vai progresīvāku sakausējumu, piemēram, Inconel 625?
Tas ir pamatīgs ekonomiskais un tehniskais lēmums, kura pamatā ir īpašā pakalpojumu vide. Izvēle seko loģiskam, palielinošam korozijas smaguma ceļam.
pret nerūsējošo tēraudu 316L:
Izvēlieties 316L: oksidējoša vide, atšķaidītas organiskās un minerālskābes un atmosfēras, kas satur halogenīduszemāka temperatūraApvidū Tas ir ievērojami lētāks un vieglāk pieejams nekā Inconel 600.
Izvēlieties Inconel 600, kad: vide ir vai nu samazinoša, ļoti kodīga, vai arī ietver augstu - temperatūras halogenīdus.
Klinčera piemērs: ja ir hlorīdi, 316L ir ļoti jutīgs pret hlorīda stresa korozijas plaisāšanu (CSCC) temperatūrā, kas pārsniedz aptuveni 140 ° F (60 ° C). Inconel 600 ir ļoti izturīgs pret CSCC. Karstai, koncentrētai kaustiskai soda gadījumā 316L ātri korozētu, savukārt Inconel 600 ir praktiski imūns.
pret Inconel 625:
Izvēlieties Inconel 600: Well - Definētas lietojumprogrammas, kurās tā pierādītā veiktspēja un zemākas izmaksas ir izlēmīgas. Ja primārie draudi ir karstā kaustiskā korozija vai oksidācija, un videi nav ļoti oksidējošu skābju (piemēram, slāpekļskābes) vai smagu bedrēšanas līdzekļu, Inconel 600 ir izmaksas - Efektīva "darba zirgs".
Izvēlieties Inconel 625, kad: korozijas vide ir sarežģītāka vai smagāka. Inconel 625, pievienojot molibdēnu (8 - 10%) un niobium, piedāvā izcilu izturību pret pitā un plaisu koroziju, īpaši hlorīdu saturošos risinājumos. Tam ir arī daudz augstāka izturība, un to izmanto strukturāli prasīgākiem lietojumiem. Ja šķidrums satur oksidējošas skābes vai bedrēšanas risks ir liels (piemēram, jūrā, dūmgāzu desulfurizācija vai smaga ķīmiska apstrāde), prēmija par Inconel 625 ir pamatota.
Tāpēc lēmumu matrica pārvietojas no izmaksām -, kas stājās spēkā 316L viegliem pakalpojumiem, uz mērķi - uzbūvēja Inconel 600 specifiskiem kodoliem un augstiem {- temperatūras oksidācijas/karburizācijas pakalpojumiem, kas ir daudzpusīgāki un robust.
