1. J: Kāds ir Incoloy 825 (UNS N08825) ķīmiskais sastāvs un kā katrs leģējošais elements veicina tā veiktspēju skābes ražošanas un kodināšanas vidē?
A:Incoloy 825 (UNS N08825) ir niķeļa-dzelzs-hroma sakausējums ar kontrolētiem molibdēna, vara un titāna piedevām. Tā nominālais sastāvs ir 38,0–46,0% niķeļa, 19,5–23,5% hroma, vismaz 22,0% dzelzs, 2,5–3,5% molibdēna, 1,5–3,0% vara un 0,6–1,2% titāna, ar oglekļa ierobežojumu līdz 0,05%. Katrs elements kalpo noteiktam mērķim skābes apkalpošanas vidēs.
Niķelis(38–46%) nodrošina pamatu izturībai pret hlorīda -jonu sprieguma-korozijas plaisāšanu (SCC), kas ir kritisks atteices režīms ķīmiskās apstrādes iekārtās, kas pakļautas hlorīdu un skābju iedarbībai. Augstais niķeļa saturs arī stabilizē austenīta struktūru, nodrošinot elastību un izgatavojamību.
Chromium(19,5–23,5%) nodrošina izturību pret oksidējošām vielām, piemēram, slāpekļskābi, nitrātiem un oksidējošiem sāļiem. Kodināšanas darbībās, kurās tiek izmantotas jauktas skābes (slāpekļa -fluorūdeņražskābe), hroms ļauj sakausējumam izturēt skābes maisījuma oksidējošo komponentu.
Molibdēns(2,5–3,5%) unvarš(1,5–3,0%) darbojas sinerģiski, lai nodrošinātu izcilu izturību pret reducējošām vidēm, īpaši sērskābi un fosforskābi. Varš ir īpaši efektīvs pret sērskābi, savukārt molibdēns uzlabo izturību pret punktveida koroziju un plaisu koroziju-lokalizētiem uzbrukuma mehānismiem, kas var ātri iekļūt cauruļu sienās stāvošās vai zemas plūsmas vietās.
Titāns(0,6–1,2%) kalpo kā stabilizējošs elements. Atbilstoši termiski apstrādājot, titāns savienojas ar oglekli, veidojot titāna karbīdus, novēršot hroma karbīda nogulsnēšanos pie graudu robežām. Šī stabilizācija novērš uzņēmību pret starpkristālu koroziju (sensibilizāciju), kas ir īpaši svarīga metinātām caurulēm un caurulēm skābes ekspluatācijā
.
2. J: Kādas ASTM specifikācijas regulē Incoloy 825 bezšuvju caurules un caurulītes ķīmisko procesu lietojumiem, un kā šīs specifikācijas atšķiras?
A:Incoloy 825 bezšuvju caurulēm un caurulēm ir vairākas ASTM specifikācijas, no kurām katra attiecas uz konkrētām produktu formām un pakalpojumu nosacījumiem. Šo atšķirību izpratne ir būtiska, lai pareizi izvēlētos materiālus skābes ražošanas un kodināšanas iekārtās.
ASTM B163reglamentē bezšuvju niķeļa un niķeļa sakausējuma kondensatoru un siltummaiņu{0}}caurules. Šī specifikācija attiecas īpaši uz caurulēm, ko izmanto siltuma pārneses lietojumos, piemēram, siltummaiņos, kondensatoros un iztvaicētājos skābes ražotnēs. Tas nosaka stingras izmēru pielaides un nesagraujošās testēšanas prasības (parasti virpuļstrāvas vai ultraskaņas), lai nodrošinātu caurules integritāti spiediena apkalpošanai.
ASTM B423aptver "Niķeļa-dzelzs-hroma-molibdēna-vara sakausējumu (UNS N08825 un N08221) bezšuvju caurulēm un caurulēm." Šī ir galvenā specifikācija vispārējas nozīmes bezšuvju caurulēm un caurulēm ķīmiskās apstrādes lietojumos. Tas attiecas uz produktiem, sākot no mazām instrumentu caurulēm līdz liela-diametra procesa cauruļvadiem, un tajā ir ietvertas prasības attiecībā uz ķīmisko sastāvu, stiepes īpašībām un termisko apstrādi.
ASTM B424attiecas uz plāksnēm, loksnēm un sloksnēm, kamērASTM B425aptver stieņu un stieņu izstrādājumus. Izgatavotām sastāvdaļām, piemēram, atlokiem un veidgabaliem,ASTM B564ir attiecīgā specifikācija kalumiem.
Skābju ražošanas un kodināšanas iekārtās siltummaiņi parasti ir norādīti ASTM B163, savukārt procesa cauruļvadu savstarpēja savienošana atbilst ASTM B423 prasībām. Abās specifikācijās ir noteikts, ka materiāls ir jāpiegādā šķīduma atkvēlinātā stāvoklī (stabilizēts atkvēlināts aptuveni 940–980 grādu leņķī), lai nodrošinātu maksimālu izturību pret koroziju un optimālu elastību izgatavošanai.
3. J: Kāpēc Incoloy 825 ir vēlamais materiāls sērskābes un fosforskābes apkalpošanai, un kādas priekšrocības tas piedāvā pretkorozijas izturībai salīdzinājumā ar nerūsējošo tēraudu?
A:Incoloy 825 piedāvā izcilu izturību gan pret reducējošām, gan oksidējošām skābēm, padarot to unikāli piemērotu skābju ražošanai un kodināšanai, kur nerūsējošais tērauds priekšlaicīgi sabojājas. Tās pārākums ir visizteiktākais sērskābes (H2SO₄) un fosforskābes (H3PO4) vidē.
Sērskābes pakalpojums:Incoloy 825 uzrāda izcilu izturību plašā sērskābes koncentrāciju un temperatūru diapazonā. Vara un molibdēna piedevas nodrošina aizsardzību pret atšķaidītas sērskābes reducējošo raksturu, savukārt hroms nodrošina izturību augstākās koncentrācijās, kur dominē oksidējoši apstākļi. Turpretim austenīta nerūsējošie tēraudi, piemēram, 304L un 316L, cieš no ātras sērskābes korozijas, īpaši paaugstinātā temperatūrā. Piemēram, 10–50% H₂SO₄ temperatūrā līdz 150 °F (65 grādiem) Incoloy 825 saglabā korozijas ātrumu zem 0,1 mm/gadā, savukārt 316 L var būt par 1,0 mm/gadā.
Fosforskābes pakalpojums:Ražojot slapjā{0}}procesa fosforskābi (ko izmanto mēslošanas līdzekļu ražošanā), skābe satur agresīvus piemaisījumus, tostarp fluorīdus, hlorīdus un silīcija dioksīdu. Incoloy 825 ir izturīgs gan pret vispārēju koroziju, gan lokālu uzbrukumu šajā vidē, savukārt standarta nerūsējošais tērauds cieš no ātras punktveida un plaisu korozijas. Sakausējumu plaši izmanto fosforskābes iztvaicētājos, siltummaiņos un cauruļvadu sistēmās
.
Spriegums{0}}Izturība pret korozijas plaisāšanu (SCC):Viena no nozīmīgākajām Incoloy 825 priekšrocībām salīdzinājumā ar nerūsējošo tēraudu ir tā izturība pret hlorīda -inducēto SCC. Austenīta nerūsējošais tērauds ir ļoti jutīgs pret SCC, ja tiek pakļauts hlorīdiem temperatūrā virs 140 °F (60 grādi). Incoloy 825 ar augstu niķeļa saturu (38–46%) ir praktiski imūna pret hlorīda SCC, padarot to par izvēlētu materiālu lietojumiem, kur līdzās skābēm ir arī hlorīdi.
Punktu un spraugu korozija:Molibdēna saturs (2,5–3,5%) nodrošina Incoloy 825 izcilu izturību pret punktveida un plaisu koroziju, salīdzinot ar 316L nerūsējošo tēraudu. Tas ir īpaši svarīgi kodināšanas darbībās, kur stāvoši apstākļi vai plaisas zem blīvēm un atlokiem var izraisīt lokālu uzbrukumu.
4. J: Kādi ir galvenie apsvērumi, metinot Incoloy 825 caurules un caurules skābes ražošanas iekārtās, un kādi pildvielu metāli ir ieteicami?
A:Metināšanai Incoloy 825 ir nepieciešamas īpašas procedūras, lai saglabātu sakausējuma izturību pret koroziju un mehānisko integritāti. Sakausējumam ir laba metināmība ar visām parastajām kausēšanas metināšanas metodēm, taču ir jāņem vērā vairāki būtiski faktori.
Tīrīšana pirms-metināšanas:Virsmas piesārņotāji -jo īpaši sērs, svins un tauki-var izraisīt karstu plaisāšanu metināšanas laikā. Pirms metināšanas caurules vai caurules virsmas rūpīgi jāattauko, izmantojot acetonu vai citus piemērotus šķīdinātājus. Nerūsējošā tērauda slīpripas nedrīkst izmantot Incoloy 825, jo šķērspiesārņojums var radīt piemaisījumus.
Siltuma padeves kontrole:Incoloy 825 ir zemāka siltumvadītspēja un lielāka siltuma izplešanās nekā austenīta nerūsējošajiem tēraudiem. Lai samazinātu kropļojumus un atlikušos spriegumus, metināšanas procedūrās jānorāda:
Siltuma ievade zem 1,0 kJ/mm (aptuveni 25 kJ/in)
Interpass temperatūra zem 100 grādiem (210 grādi F)
Stīgu pērlīšu tehnika (izvairoties no aušanas)
Atpakaļ-attīrīšanas gāzes (argona) izmantošana sakņu caurlaidēm, lai novērstu oksidāciju uz iekšējās virsmas
Ieteicamie pildvielu metāli:Incoloy 825 metināšanai ir pieejamas vairākas pildmetāla iespējas:
ERNiFeCr-1 (AWS A5.14): Šis ir atbilstošais pildvielas metāls Incoloy 825, kas pazīstams arī kā INCOLOY® 65 pildījuma stieple. Tas nodrošina izturību pret koroziju, kas ir līdzvērtīgs parastajam metālam un ir piemērots TIG (GTAW) un MIG (GMAW) metināšanai.
INCOLOY® 135 metināšanas elektrodi: Manuālajai metāla loka metināšanai (MMA/SMAW) šie elektrodi nodrošina atbilstošu sastāvu un mehāniskās īpašības.
Īpašiem pielietojumiem var izmantot alternatīvus pildvielas metālus, piemēram, ER383 (27.31.4.LCu), taču, lai nodrošinātu maksimālu izturību pret koroziju, parasti priekšroka tiek dota atbilstošai pildvielai.
Pēc-metināšanas termiskā apstrāde (PWHT):Lielākajā daļā lietojumu Incoloy 825 var izmantot kā-metinātā stāvoklī bez pēc-metināšanas termiskās apstrādes. Tomēr, ja tiek veikta apkope ļoti korozīvā vidē vai gadījumos, kad pastāv bažas par atlikušo spriegumu, var veikt šķīduma atkausēšanu 930–980 grādu temperatūrā, kam seko ūdens dzēšana, lai atjaunotu maksimālo izturību pret koroziju un novērstu jebkādu sensibilizāciju karstuma ietekmētajā zonā.
Kvalifikācija:Incoloy 825 metināšanas procedūrām kritiskās skābes lietošanā jābūt kvalificētām saskaņā ar ASME IX sadaļu vai piemērojamiem kodiem, tostarp mehānisko testēšanu un korozijas testēšanu, lai pārbaudītu, vai metinātais savienojums atbilst nepieciešamajiem darbības standartiem.
5. J: Kādos specifiskos komponentos skābes ražošanas un kodināšanas iekārtās parasti tiek izmantotas Incoloy 825 caurules un caurules, un kādi ekspluatācijas apstākļi pamato tā izvēli?
A:Incoloy 825 caurules un caurules ir paredzētas plašam aprīkojuma klāstam skābes ražošanas un kodināšanas operācijās, jo īpaši gadījumos, kad ekspluatācijas apstākļi pārsniedz lētāku nerūsējošā tērauda alternatīvu iespējas.
Kodināšanas darbības:Tērauda apstrādes iekārtās kodināšanas līnijās tiek izmantotas jauktas skābes (parasti sērskābe, kam seko slāpekļskābe -fluorūdeņražskābes maisījumi), lai noņemtu nogulsnes no tērauda izstrādājumiem. Incoloy 825 plaši izmanto:
Kodināšanas tvertnes sildītāji(tvaika vai elektriskās iegremdēšanas spoles)
Kodināšanas tvertnes un tvertņu uzlikas
Apkures spirāles, grozi un ķēdesizmanto tērauda izstrādājumu iegremdēšanai
Recirkulācijas cauruļvadi un sūkņistrādājot ar karstiem skābes šķīdumiem
Sakausējums iztur šo skābju maisījumu ļoti agresīvo raksturu, vienlaikus saglabājot mehānisko integritāti darba temperatūrā līdz 550 grādiem (1022 ° F) īslaicīgai iedarbībai.
Sērskābes ražošana:Rūpnīcās, kurās sērskābi ražo kontakta procesā, Incoloy 825 izmanto:
Siltummaiņi(gan apvalka{0}}, gan-cauruļu un plākšņu tipiem) skābes dzesēšanas un apkures pakalpojumiem
Skābes sadales cauruļvadiapstrāde ar karstu koncentrētu H₂SO₂
Cauruļvadi un skruberisēra atgūšanas iekārtās
Fosforskābes ražošana:Slapjā{0}}procesa fosforskābes rūpnīcas izmanto Incoloy 825:
Iztvaicētāji un koncentratorikur fosforskābe tiek koncentrēta vakuumā
Dakšu caurules un siltummaiņa caurulesreakcijas un koncentrācijas sadaļās
Skruberi un cauruļvadiapstrādei ar skābo vircu, kas satur ģipsi un citas cietas vielas
Citas ķīmisko procesu iekārtas:Papildus skābes ražošanai Incoloy 825 tiek izmantots:
Piesārņojuma kontroles sistēmas: Dūmgāzu desulfurizācijas (FGD) iekārtas spēkstacijās
Naftas un gāzes ražošana: Dziļurbuma caurules un virsmas cauruļvadi skābās gāzes (H₂S/CO₂) apkalpošanai
Kodoldegvielas pārstrāde: Iekārtas, kas apkalpo izlietotās degvielas šķīdinātājus (sērskābes un slāpekļskābes maisījumus)
Radioaktīvo atkritumu apstrāde: Uzglabāšanas un apstrādes tvertnes
Atlases pamatojums:Lēmums norādīt Incoloy 825, nevis alternatīvas, piemēram, 316L nerūsējošo tēraudu, duplekso nerūsējošo tēraudu vai augstāk-leģētus niķeļa sakausējumus, piemēram, C-276, parasti ir balstīts uz dzīves cikla izmaksu analīzi. Lai gan Incoloy 825 sākotnējās materiālu izmaksas ir augstākas nekā nerūsējošajam tēraudam (parasti 2–4 reizes lielāka par 316 L cenu), tā izcilā izturība pret koroziju nozīmē ilgāku kalpošanas laiku, samazinātu apkopes dīkstāvi un priekšlaicīgu bojājumu risku novēršanu. Salīdzinot ar Alloy C-276, Incoloy 825 piedāvā izmaksu ziņā efektīvāku risinājumu lietojumiem, kur nav nepieciešama C-276 ārkārtēja izturība pret koroziju.
