1. J: Kādas ir galvenās Incoloy 800 un Incoloy 825 bezšuvju caurules sastāva atšķirības, un kā tās ietekmē to veiktspēju?
A:Lai gan Incoloy 800 un Incoloy 825 pieder pie niķeļa-dzelzs-hroma sakausējumu saimes, to sastāva atšķirības ir būtiskas un tieši nosaka to pielietojuma logus.
Incoloy 800 (UNS N08800)tā nominālais sastāvs ir 32,5% niķeļa, 21% hroma un līdzsvara dzelzs, un oglekļa daudzums tiek kontrolēts līdz 0,10%. Tas satur tikai nelielu daudzumu molibdēna un vara. Šis sastāvs ir optimizētsaugsta-temperatūras izturība un izturība pret oksidēšanunevis ūdens korozijas izturība. Augstais niķeļa saturs stabilizē austenīta struktūru, savukārt hroms nodrošina oksidācijas un karburizācijas izturību paaugstinātā temperatūrā.
Incoloy 825 (UNS N08825)ir vairāk leģēta šķira, kas satur 38–46% niķeļa, 19,5–23,5% hroma, 2,5–3,5% molibdēna, 1,5–3,0% vara un 0,6–1,2% titāna. Molibdēna un vara pievienošana būtiski maina sakausējuma uzvedību. Molibdēns uzlabo izturību pret punktveida koroziju un plaisu koroziju hlorīdu saturošā vidē, savukārt varš nodrošina izcilu izturību pret reducējošām skābēm, piemēram, sērskābi un fosforskābi. Titāns ir pievienots, lai stabilizētu sakausējumu pret starpkristālu koroziju pēc metināšanas.
Ietekme uz veiktspēju:Incoloy 800 bezšuvju caurule ir lieliski piemērota sausās, augstas{1}}temperatūras gāzes vidē, piemēram, krāsns caurulēs, siltummaiņos naftas ķīmijas krekinga procesā un pārkarsētāja komponentos. Tas saglabā strukturālo stabilitāti līdz aptuveni 1800 grādiem F (982 grādiem). Un otrādi, Incoloy 825 ir paredzēts mitrai, kodīgai videi mērenā temperatūrā (parasti zem 1000 °F/538 grādiem). Tā ir vēlamā izvēle sērskābes pakalpojumiem, skābās gāzes urbumiem, kas satur H₂S un hlorīdus, un jūras ūdens apstrādes sistēmām, kurās ir bažas par punktveida un sprieguma korozijas plaisāšanu.
Nepareizas pakāpes izvēle noved pie priekšlaicīgas neveiksmes. Incoloy 800 izmantošana mitrā sērskābes vidē izraisītu ātru vispārēju koroziju. Un otrādi, izmantojot Incoloy 825 etilēna krekinga krāsnī, kura temperatūra pārsniedz 1500 °F, izraisītu pārmērīgu šļūdes deformāciju, jo sakausējums nav optimizēts šļūdes izturībai augstā temperatūrā.
2. J: Kādi ražošanas procesi un standarti regulē Incoloy 800 un 825 bezšuvju caurules?
A:Incoloy 800 un 825 bezšuvju caurules tiek ražotas, izmantojot specializētus procesus, kas nodrošina metalurģisko integritāti, izmēru precizitāti un atbilstību stingriem starptautiskajiem standartiem.
Ražošanas process:Ražošana sākas ar ekstrudētu vai caurdurtu dobu apvalku. Vēlamā metode šiem niķeļa sakausējumiem irekstrūzija, kur apsildāmu sagatavi izspiež caur veidni, izmantojot serdi, veidojot bezšuvju dobi. Ekstrūzija nodrošina izcilu graudu plūsmu un novērš centra līnijas porainību, kas var rasties, veicot augstas -stiprības niķeļa sakausējumu rotācijas caurduršanu. Pēc ekstrūzijas caurule tiek pakļauta vairākkārtējai aukstajai vilkšanai vai aukstai velmēšanai ar starpposma atkvēlināšanu šķīdumā. Aukstā apstrāde uzlabo graudu struktūru, uzlabo izmēru precizitāti un ļauj izgatavot plānas sienas un mazu diametru, kas nav sasniedzams tikai ar ekstrūzijas palīdzību. Galīgā šķīduma atkausēšana 1900–2100 °F (1038–1149 grādi) temperatūrā, kam seko ātra dzesēšana (rūdīšana ar ūdeni), atjauno izturību pret koroziju un elastību.
Galvenās specifikācijas:
ASTM B407 / ASME SB407– Standarta specifikācija bezšuvju niķeļa{0}}dzelzs-hroma sakausējuma caurulēm (attiecas uz Incoloy 800, 800H, 800HT)
ASTM B423 / ASME SB423– Standarta specifikācija bezšuvju niķeļa-dzelzs-hroma-molibdēna-vara sakausējuma caurulēm (īpaši Incoloy 825)
ASTM B163 / ASME SB163– Bezšuvju kondensatora un siltummaiņa caurules abām sakausējumu saimēm
ASTM B829– Vispārīgās prasības niķeļa sakausējuma bezšuvju caurulēm (papildus B407 un B423)
Pārbaude un pārbaude:Sertificētām caurulēm jāveic:
Ķīmiskā analīze– UNS apzīmējuma un elementu diapazonu apstiprināšana
Stiepes pārbaude- Ratuma izturība, maksimālā stiepes izturība un pagarinājums
Hidrostatiskā vai nesagraujošā elektriskā pārbaude– Atbilstoši ASTM E213 ultraskaņai vai E426 virpuļstrāvai
Izlīdzināšanas un uzliesmošanas testi– Cauruļu izstrādājumiem, lai pārbaudītu elastību
Starpkristālu korozijas tests– Saskaņā ar ASTM G28 Incoloy 825, lai pārbaudītu stabilizāciju
Izmēru standarti:Lai gan ASTM B407 un B423 norāda pielaides, lielākā daļa komerciālo cauruļu tiek ražotasASME B36.19(nerūsējošā tērauda caurules izmēri) sienas biezumam un ārējam diametram. Ir pieejami īpaši grafiki (piemēram, Sch 10S, 40S, 80S). Pircējiem ir jānorāda, vai caurule ir paredzēta spiediena saglabāšanai (nepieciešama pilnīga hidrostatiskā pārbaude) vai lietošanai bez spiediena.
3. J: Kāpēc Incoloy 825 bezšuvju caurule ir vēlamais materiāls sērskābes un skābās gāzes pakalpojumam?
A:Incoloy 825 bezšuvju caurule ir ieguvusi savu reputāciju kā vadošais materiāls divās vissarežģītākajās rūpniecības vidēs: koncentrētas sērskābes apstrādei un skābās gāzes (H₂S + hlorīda) ražošanai. Tā pārākums izriet no apzināta sakausējuma dizaina un pārbaudītas darbības lauka.
Sērskābes serviss:Incoloy 825 uzrāda izcilu izturību pret sērskābi plašā koncentrācijas diapazonā, īpaši no 0% līdz 60% koncentrācijā temperatūrā līdz aptuveni 250 ° F (121 ° F). Mehānisms ietver molibdēna un vara sinerģisko efektu. Molibdēns veicina pasīvās molibdāta plēves veidošanos, savukārt varš novirza korozijas potenciālu pasīvajā zonā. Turpretim standarta nerūsējošais tērauds 316L cieš no straujas sērskābes iedarbības nepietiekama molibdēna satura un vara trūkuma dēļ. Piemēram, 40% sērskābē 200°F temperatūrā 316L korozijas ātrums pārsniedz 100 mpy (miljoni gadā), savukārt Incoloy 825 parasti uzrāda ātrumu zem 5 mpy. Šī veiktspēja ļauj izmantot Incoloy 825 skābes sajaukšanas tējām, pārvades caurulēm un uzglabāšanas tvertņu izvadiem, kur lokāla atšķaidīšana vai karsēšana var radīt agresīvus apstākļus.
Skābās gāzes pakalpojums (naftas un gāzes ražošana):Dabasgāze, kas satur sērūdeņradi (H₂S), oglekļa dioksīdu, hlorīdus un elementāro sēru, rada korozīvu kokteili, kas izraisa sulfīda spriegumu plaisāšanu (SSC) un hlorīda sprieguma korozijas plaisāšanu (SCC). Incoloy 825 atbilst prasībāmNACE MR0175 / ISO 15156skābu pakalpojumu lietojumprogrammām. 38–46% niķeļa kombinācija nodrošina izturību pret hlorīda SCC, savukārt molibdēns (2,5–3,5%) uzlabo pretestību pret punktveida veidošanos. Sakausējuma spēja veidot aizsargājošu sulfīda plēvi, nevis plaisāt, atšķir to no mazāk izturīgiem materiāliem. Pieredze ar dziļurbumu caurulēm, virsmas plūsmas līnijām un gāzes savākšanas sistēmām apstiprina, ka Incoloy 825 bezšuvju caurule ir izturīga pret SSC H₂S daļējā spiedienā līdz 100 psi (0,7 MPa) un vairāk.
Papildu priekšrocības:Incoloy 825 ir izturīgs arī pret fosforskābi (mitrā procesa fosforskābi, ko izmanto mēslošanas līdzekļu ražošanā), jūras ūdeni un kodīgu vidi. Tā noturība pret starpkristālu koroziju pēc metināšanas, ko nodrošina titāna stabilizācija, ļauj izgatavot laukā bez pēc-metināšanas termiskās apstrādes. Tomēr dizaineriem jāņem vērā, ka Incoloy 825 nav ieteicams lietot stipri oksidējošām skābēm, piemēram, slāpekļskābei, kur augstāka hroma sakausējumi, piemēram, Incoloy 800 vai nerūsējošais tērauds 304L, darbojas labāk.
4. J: Kādas ir kritiskās metināšanas prasības un iespējamās problēmas, savienojot Incoloy 800 un 825 bezšuvju caurules?
A:Incoloy 800 un 825 bezšuvju cauruļu metināšanai ir vajadzīgas atšķirīgas pieejas, jo to metalurģiskā darbība būtiski atšķiras. Izprotot šīs atšķirības, tiek novērsta plaisāšana, izturības pret koroziju zudums un priekšlaicīgas apkopes kļūmes.
Pildījuma metāla izvēle:
Incoloy 800:IzmantotERNiCr-3(AWS A5.14) kā standarta pildvielu. Šī 67% niķeļa un 20% hroma pildviela atbilst parastā metāla termiskās izplešanās īpašībām un nodrošina labu izturību augstā -temperatūras apstākļos. Šļūdes pakalpojumam virs 1500 °F (816 grādi),ERNiCrCoMo-1(Inconel 617) var dot priekšroku tā izcilajām paaugstinātas temperatūras īpašībām.
Incoloy 825:IzmantotERNiCrMo-3(Inconel 625) kā standarta pildviela. Šī pildviela satur molibdēnu un niobiju, nodrošinot izturību pret koroziju, kas atbilst vai pārsniedz parasto metālu.ERNiCrMo-10(Inconel 622) ir alternatīva skarbām vidēm.
Nekad neizmantojiet nerūsējošā tērauda pildvielas(308L, 309L, 316L) jebkuram sakausējumam. Atšķaidīšana no parastā metāla rada jauktu sastāvu, kas ir jutīgs pret karsto plaisāšanu un samazina izturību pret koroziju.
Siltuma padeves kontrole:Abiem sakausējumiem ir nepieciešama zema siltuma padeve, lai izvairītos no sensibilizācijas un graudu rupjības. Ieteicamie parametri ietver:
Maksimālā caurlaides temperatūra: 250 grādi F (121 grāds) Incoloy 800; 200 grādi F (93 grādi) Incoloy 825
Izmantojiet stīgu krelles, nevis aušanu
Ierobežojiet siltuma ievadi līdz 25–45 kJ/collā (10–18 kJ/cm)
Gāzes volframa loka metināšana (GTAW) ir ieteicama sakņu caurlaidēm, īpaši plānās{0}}sienu caurulēm
Pirms-metinājuma tīrīšana:Piesārņojums ar sēru, fosforu vai metāliem ar zemu -kušanas-punktu (varš, cinks, svins) izraisa karsto plaisāšanu. Notīriet metināšanas zonas ar acetonu vai speciālu nerūsējošā tērauda suku. Izmantojiet slīpripas, kas paredzētas tikai niķeļa sakausējumiem-nekad neizmantojiet riteņus, kas iepriekš izmantoti oglekļa vai zema{5}}leģēta tērauda apstrādei.
Pēc-metināšanas termiskā apstrāde (PWHT):Incoloy 800 parasti nav nepieciešama PWHT sienu biezumam, kas raksturīgs cauruļvadiem. Tomēr Incoloy 825, neskatoties uz to, ka tas ir stabilizēts ar titānu, var gūt labumu no spriedzes samazināšanas rūdīšanas 1600–1700 °F (871–927 grādos) smagām -sienu sekcijām vai gadījumos, kad nepieciešama maksimāla izturība pret sprieguma korozijas plaisāšanu. Šī apstrāde tiek reti veikta lauka metināšanā praktisku ierobežojumu dēļ.
Bieži sastopami defekti un profilakse:
Karsta plaisāšana– To novērš zema siltuma padeve, tīri apstākļi un pareiza pildvielas izvēle
Mikroplaisošana karstuma{0}}ietekmētajā zonā– Izvairieties no stipras stiprinājuma{0}}pielāgošanas un pārmērīgas atšķaidīšanas
Korozijas izturības zudums Incoloy 825– Pārkaršana var izraisīt ar molibdēnu{0}}bagātas fāzes nokrišņus; stingri kontrolēt interpass temperatūru
Vienmēr kvalificējiet metināšanas procedūras atbilstoši ASME IX sadaļai, veicot atbilstošu mehānisko un korozijas testu. Attiecībā uz Incoloy 825 skābo pakalpojumu gadījumā var būt nepieciešama papildu pārbaude atbilstoši NACE TM0177.
5. J: Kurās īpašās korozīvās vidēs ir jāizvēlas Incoloy 825 bezšuvju caurule, nevis Incoloy 800 un otrādi?
A:Izvēle starp Incoloy 800 un Incoloy 825 bezšuvju caurulēm nav atkarīga no tā, vai viena ir “labāka” par otru,-bet katra kategorija ir optimizēta būtiski atšķirīgām pakalpojumu vidēm. Nepareiza izvēle noved pie dārgas priekšlaicīgas neveiksmes.
Izvēlieties Incoloy 825, ja vide ietver:
Sērskābe (H₂SO4)– Incoloy 825 ir viens no nedaudzajiem komerciāli pieejamajiem sakausējumiem, kas ir izturīgs pret sērskābi plašā koncentrācijas diapazonā (0–60%) temperatūrā līdz 250 °F (121 grāds). Pielietojums ietver skābes reģenerācijas iekārtas, alkilēšanas iekārtas un kodināšanas līnijas. Incoloy 800 satur niecīgu molibdēna vai vara daudzumu, un sērskābē tas ātri korodē.
Skāba gāze (H₂S + hlorīdi)– Naftas un gāzes ražošanā, kur līdzās pastāv sērūdeņraža un hlorīda joni, Incoloy 825 atbilst NACE MR0175 prasībām. Būtiska ir tā kombinācija ar augstu niķeļa saturu (izturīgs pret hlorīda SCC) un molibdēnu (izturīgs pret bedrīšu veidošanos). Incoloy 800 nav pietiekami daudz molibdēna, un tas nav NACE{5}}apstiprināts lietošanai skābā režīmā.
Fosforskābe (H3PO4)– Slapjā{0}}fosforskābes ražošanas procesā (mēslošanas līdzekļu rūpniecībā) fluorīdi un hlorīdi rada agresīvus apstākļus. Incoloy 825 ir izturīgs gan pret vispārēju koroziju, gan lokālu uzbrukumu. Incoloy 800 nav ieteicams.
Jūras ūdens ar stāvoša vai plaisas apstākļiem– Lai gan neviens no sakausējumiem nav pirmā izvēle jūras ūdenim (bieži vien priekšroka tiek dota superdupleksajiem nerūsējošajiem tēraudiem), Incoloy 825 piedāvā izcilu pretestību pret ievainojumiem salīdzinājumā ar Incoloy 800, pateicoties tā molibdēna saturam. Izmantojiet Incoloy 825 jūras lietojumiem, kur ir plaisas (atloku savienojumi, cauruļu -to{5}}cauruļu loksnes savienojumi).
Izvēlieties Incoloy 800, ja vide ir saistīta:
Augstas{0}}temperatūras oksidēšana– Incoloy 800 uztur aizsargājošu hroma oksīda skalu līdz aptuveni 1800 grādiem F (982 grādiem) gaisā vai dūmgāzēs. Incoloy 825 ar mazāku hroma saturu (19,5–23,5% pret . 21% 800, bet, vēl svarīgāk, nav optimizēts augstas -temperatūras izturībai), ir zemāka pretestība pret šļūdei, un tas nav ieteicams temperatūrā virs 1000 °F (538 grādi).
Karburēšanas vai nitrīdēšanas atmosfēra– Naftas ķīmijas krāsnīs, termiskās apstrādes iekārtās un amonjaka rūpnīcās oglekļa vai slāpekļa difūzija trauslo lielāko daļu sakausējumu. Incoloy 800 augstais niķeļa saturs (32,5%) samazina oglekļa difūziju. Incoloy 825, neskatoties uz augstāku niķeļa saturu, satur molibdēnu, kas pēc ilgstošas augstas temperatūras iedarbības var veidot nevēlamas intermetāliskas fāzes.
Metāna tvaika riformings un etilēna krekings– 800H un 800HT varianti (Incoloy 800 apakšgrupas) ir nozares standarti reformatora caurulēm un pārvades līniju apmainītājiem. To šļūdes izturība 1600–1900 °F (870–1040 grādi) ir nepārspējama Incoloy 825.
Neitrāli un kodīgi hlorīda šķīdumi mērenā temperatūrā– Ja bažas rada hlorīda SCC, bet tajā nav reducējošo skābju, Incoloy 800 piedāvā labu pretestību par zemākām izmaksām nekā Incoloy 825. Piemēram, padeves ūdens sildītājos un tvaika ģeneratoros Incoloy 800 ir izcili sasniegumi.
Praktiski norādījumi:Kad vide irslapjš un skābs(īpaši sērskābi, fosforskābi vai skābā gāze), izvēlieties Incoloy 825.karsts un sauss(krāsns atmosfēra, augstas -temperatūras gāze), izvēlieties Incoloy 800. Ja rodas šaubas, skatiet korozijas diagrammas un apsveriet iespēju veikt testēšanu simulētos ekspluatācijas apstākļos. Izmaksu atšķirība (Incoloy 825 parasti ir augstāka par Incoloy 800, jo ir lielāks molibdēna un vara saturs) ir jāpamato ar īpašām veiktspējas prasībām.
