1. Hver er grundvallarmunur á samsetningu á Incoloy 800, 800H, 800HT og Incoloy 825, og hvernig ræður þessi munur um helstu notkunarsvið þeirra í olíu- og gas- og efnavinnsluiðnaði?
Þó að allt sé nikkel-járn-króm málmblöndur, miða sérstaka samsetningu þeirra og eiginleika sem myndast af sér að sérstöku þjónustuumhverfi.
Incoloy 800 röðin er hönnuð fyrir háan-hitastyrk og oxunarþol. Grunnsamsetning þess er um það bil 32,5% Ni, 21% Cr, og jafnvægi Fe, með stýrðri viðbót af títan og áli.
Incoloy 800: Grunneinkunn með staðlað kolefnisinnihald.
Incoloy 800H: „H“ stendur fyrir háan hita. Það hefur hærra kolefnisinnihald (0,05-0,10%) og er glaðað til að framleiða grófa kornabyggingu, sem veitir betri skriðbrotsstyrk við hitastig yfir 540°C (1000°F).
Incoloy 800HT: Svipað og 800H en með enn strangari stýringu á áli og títan (Al+Ti ≥ 0,85%) fyrir enn betri háan-hitastöðugleika og styrk.
Aðalforrit (800H/HT): Sess þeirra er í háum-hita og ætandi ferli umhverfi. Í olíu og gasi er þetta meðal annars hitarör, hitarör og geislarör í etýlensprunguofnum, þar sem þau þola hitastig frá 850°C til 1100°C í kolefnis- og oxandi andrúmslofti. Í efnavinnslu eru þau notuð í gufumetanbreytingarsamsetningum, vetnisverksmiðjum og sorpbrennslukerfum.
Aftur á móti er Incoloy 825 fínstillt fyrir einstaka tæringarþol í vatni, sérstaklega gegn afoxandi sýrum. Samsetning þess (u.þ.b. . 42% Ni, 21,5% Cr, 3% Mo, 2,2% Cu, jafnvægi Fe) er greinilega öðruvísi. Hátt nikkelinnihald veitir viðnám gegn klóríð-jónaálagi-tæringarsprungu (SCC). Mólýbden veitir viðnám gegn gryfju- og sprungutæringu í klóríðumhverfi, en kopar eykur viðnám gegn brennisteins- og fosfórsýrum.
Aðalforrit (825): lén þess er árásargjarn, blautur og oft lægri-hitaefnafræði. Í olíu og gasi er það mikilvægt fyrir slöngur niðri í holu, sýrða þjónustuíhluti og meðhöndlun vinnslulagna framleitt vatn sem inniheldur klóríð, H₂S og CO₂. Í efnavinnslu er það staðall fyrir brennisteins- og fosfórsýru súrsunarkerfi, sjókælilagnir, endurvinnslu kjarnorkueldsneytis og saltvatnsleiðslur á hafi úti. Óaðfinnanlegur lögun er nauðsynlegur fyrir háþrýsting, mikilvæga þjónustu þar sem suðuheildleiki í soðnum slöngum gæti verið ábyrgð.
2. Hvers vegna er „óaðfinnanlegt“ framleiðsluferlið sérstaklega mikilvægt fyrir Incoloy 800/825 rör sem ætlaðar eru fyrir háan-þrýsting, háan-hita eða ætandi þjónustu?
Hið óaðfinnanlega ferli, þar sem pípan er pressuð eða stungin úr föstu efni, er ekki-viðræðuhæft fyrir krefjandi notkun vegna þriggja kjarnakosta umfram soðið (saumað) pípa:
Einsleit uppbygging og framúrskarandi heilleiki: Óaðfinnanlegur pípa hefur samfellda, einsleita kornabyggingu um allt ummálið. Þetta útilokar eðlislægan veikleika lengdarsuðusaums, sem er hugsanlegur staður fyrir:
Tæringarbyrjun: Suðusvæði geta verið með smávægilegum breytingum á örbyggingu (hita-áhrifasvæðum) sem eru næmari fyrir gryfju, sprungutæringu eða sprungu á álagstæringu í árásargjarnum efnum eins og klóríðum eða blautu H₂S.
Gallar: Þrátt fyrir framfarir geta suðu innihaldið innfellingar, grop eða ófullkominn samruna, sem eru streituþéttingar og upphafspunktar fyrir bilun undir hringþrýstingi (þreytu) eða skrið við háan hita.
Aukið þrýstingsinnihald: Skortur á suðusaumi þýðir að pípan hefur stöðuga vélræna eiginleika í gegn. Þetta gerir ráð fyrir meiri öryggismörkum og áreiðanlegri afköstum í háþrýstikerfum eins og slöngum niðri í holu, vökvalínum eða háþrýstingsvarmaskiptaslöngum. Veggþykktin er líka einsleitari.
Bætt há-hitaafköst: Fyrir einkunnir eins og 800H/HT sem notaðar eru í skriðkerfi er samræmd, stýrð örbygging mikilvæg. Hið óaðfinnanlega ferli, fylgt eftir með réttri lausnarglæðingu og (fyrir 800H/HT) korna-hitameðferð, tryggir fyrirsjáanlegan og ákjósanlegan skrið-rofstyrk. Suðusaumur gæti verið staðbundið svæði með fínkornum eða breyttri botnfallsbyggingu, sem leiðir til ótímabæra bilunar við langvarandi-álag við hitastig.
Í meginatriðum er óaðfinnanlegur pípa valinn fyrir mikilvægustu þjónustuna þar sem bilun er ekki valkostur, sem réttlætir hærri kostnað samanborið við soðna valkosti.
3. Hver eru helstu tæringaraðferðirnar sem Incoloy 825 óaðfinnanlegur pípa er sérstaklega hönnuð til að berjast gegn og hvernig snýr samsetning þess við hvern og einn?
Incoloy 825 er fjölhæfur "efnakappi" hannaður til að höndla kokteil af ætandi efnum. Samsetning þess er bein viðbrögð við sérstökum bilunaraðferðum:
Klór-Valuð streitutæringarsprunga (Cl-SCC): Þetta er brothætt bilun á venjulega sveigjanlegu efni við togálag í nærveru klóríðs og súrefnis. Hátt nikkelinnihald (≥42%) er aðal vörnin, sem gerir málmblönduna ónæm fyrir Cl-SCC í öllum hagnýtum tilgangi í flestum vinnsluumhverfi. Þetta er mikilvægt fyrir sjókælingu, notkun á hafi úti og salt-ferlisstrauma.
Gryfju- og sprungutæring: Staðbundin árás í stöðnuðum klóríðlausnum eða undir útfellingum/þéttingum. Viðbót á 3% mólýbdeni eykur verulega mikilvægan gryfjuhita málmblöndunnar (CPT) og viðnám gegn sprungutæringu, sem gerir það hentugt fyrir brakvatn, sjó og klóríð-hlaðinn vinnsluvökva.
Minnkandi sýrur (brennisteinssýra, fosfór): Viðnám gegn brennisteinssýru er lykilstyrkur. Samsetning nikkels og kopars veitir framúrskarandi viðnám gegn þynntri brennisteinssýru og góða viðnám gegn fosfórsýru. Þetta gerir 825 tilvalið fyrir súrsýringarlínur, afrennsliskerfi fyrir súr námu og búnað til vinnslu á fosfatáburði.
Oxandi umhverfi og pólýþionsýru SCC: 21,5% krómið myndar stöðuga, verndandi krómoxíð (Cr₂O₃) óvirka filmu, sem veitir viðnám gegn saltpéturssýru, nítrötum og oxandi söltum. Þetta krómmagn gerir álblöndunni einnig kleift að vera stöðugur á áhrifaríkan hátt gegn pólýþíónsýruálags tæringarsprungum (PASCC) við stöðvun í súrálsframleiðslu / jarðolíuþjónustu með réttum aðgerðaraðferðum.
Brennisteins- og súrtæring: Í olíu- og gasumhverfi sem inniheldur H₂S (súr þjónusta) veitir mikið nikkel- og króminnihald málmblöndunnar góða mótstöðu gegn brennisteinsflögnun og sprungum, sérstaklega þegar hitastig og klóríðmagn er einnig hækkað.
4. Hver eru mikilvæg atriði varðandi suðu og hitameðferð eftir -suðu (PWHT) á Incoloy 800/825 óaðfinnanlegum lagnakerfum við framleiðslu?
Óviðeigandi framleiðsla getur grafið algjörlega undan eðlislægri tæringu og háum-hitaeiginleikum þessara úrvals málmblöndur.
Suðusjónarmið:
Val á fyllingarmálmum: Nota verður samsvarandi eða of-blandaða fyllimálma.
Incoloy 800/800H/800HT: Venjulega soðið með Inconel 82 (ERNiCr-3) eða Incoloy 800HT fylliefni (ERNiFeCr-1). Þessi fylliefni passa við háhitastyrk grunnmálmsins og oxunarþol.
Incoloy 825: Soðið með INCO-Weld 825/INCO-fylliefni 825 (ERNiCrMo-3). Notkun ryðfríu stáli fylliefni (eins og 309) myndi búa til lágt-mólýbden, sprunguviðkvæma suðu sem getur ekki staðist gryfju.
Aðferð og tækni: Lágt hitainntaksferli eins og gaswolframbogsuðu (GTAW/TIG) eru ákjósanlegir fyrir rótar- og heita brautir til að viðhalda tæringarþol. Hægt er að nota hlífða málmboga (SMAW/Stick) fyrir fyllingu og lok. Ströng hreinsun til að fjarlægja olíu, fitu og hvers kyns brennisteins-/blýmengun er mikilvægt. "Smjör og suðu" tæknin er oft notuð fyrir ólíkar samskeyti og kolefnisstál.
Eftir-Weld Heat Treatment (PWHT):
Incoloy 800H/HT: PWHT er almennt krafist fyrir þjónustu yfir 540°C (1000°F). Staðallinn er lausnarglæðing við 1100-1175°C (2012-2147°F) fylgt eftir með hraðri kælingu (vatnsslökkvun). Þetta leysir aftur upp krómkarbíð sem falla út í suðu HAZ, endurheimtir sveigjanleika og fyrir 800H/HT, gerir það kleift að þróa nauðsynlega grófkorna uppbyggingu.Ekki er mælt með því að draga úr streitu við lægra hitastig (td 850°C).þar sem það getur leitt til næmingar.
Incoloy 825: PWHT er venjulega EKKI krafist eða mælt með því fyrir venjulega tæringarþjónustu. Málblönduna er notuð í lausninni-glæðu ástandi. Ef PWHT er talið nauðsynlegt til að slaka á álagi eftir mikla framleiðslu, verður það að vera glæðing í fullri lausn (900-925°C fylgt eftir með hraðslökkun) til að forðast næmingu á mikilvægu 425-870°C sviðinu þar sem skaðleg krómkarbíð og millimálmfasar myndast, sem eyðileggja tæringarþol.
5. Þegar Incoloy 800H/HT eða 825 óaðfinnanlegur pípa er tilgreindur fyrir verkefni, hverjir eru nauðsynlegir ASTM/ASME efnis- og prófunarstaðlar sem þarf að vísa til til að tryggja gæði og hæfni-í-tilgangi?
Nákvæm stöðlun er lykillinn að áreiðanleika. Eftirfarandi eru grunnstaðlar:
Fyrir Incoloy 800/800H/800HT óaðfinnanlega rör:
Efnisstaðall: ASTM B407 / ASME SB407 - staðalforskrift fyrir nikkel-járn-Óaðfinnanlegur rör og rör úr krómblendi. Þessi staðall nær yfir efnasamsetningu, vélræna eiginleika og almennar kröfur.
Einkunnaaðgreining: Tiltekið UNS númer verður að vera kallað út:
Incoloy 800: UNS N08800
Incoloy 800H: UNS N08810 (með kolefni ≥0,05%, Al+Ti ≥0,85%)
Incoloy 800HT: UNS N08811 (með kolefni ≥0,05%, Al+Ti ≥0,85%)
Prófunarstaðlar:
ASTM A999 / ASME SA999: Almennar kröfur um stálblendi rör. Oft kallað eftir viðbótarkröfum eins og vatnsstöðuprófun, ó-eyðandi rafmagnsprófun (NDE) og vottun.
Vatnsstöðupróf: Samkvæmt ASTM B407, venjulega prófað við þrýsting sem reiknaður er út með stöðluðu formúlunni.
Ó-eyðandi prófun (NDE): ASTM E213 (úthljóðprófun) eða ASTM E709 (segulkornaprófun - fyrir járnsegulfræðileg efni, sjaldgæfara fyrir þau) kunna að vera tilgreind fyrir gallagreiningu.
Kornastærðarathugun fyrir 800H/HT: ASTM E112 er notað til að sannreyna grófa kornastærð (venjulega ASTM nr. 5 eða grófari) sem þarf til að fá sem besta skriðþol.
Fyrir Incoloy 825 óaðfinnanlega rör:
Efnisstaðall: ASTM B423 / ASME SB423 - staðalforskrift fyrir nikkel-járn-króm-mólýbden-koparblendi (UNS N08825) óaðfinnanlegur pípa og rör.
Prófunarstaðlar:
ASTM A999 / ASME SA999 gildir aftur fyrir almennar pípukröfur.
Tæringarprófun (ef tilgreint er): Þó að það sé ekki alltaf lögboðið afhendingarskilyrði, er hægt að tilgreina tæringarprófanir á milli korna samkvæmt ASTM G28 aðferð A (til að greina krómeyðingu) fyrir mikilvæga þjónustu til að tryggja að efnið sé í réttri lausn-glæðu, ó-næmdu ástandi.
Hydrostatic og NDE: Svipaðar kröfur og hér að ofan, þar sem UT er aðal NDE aðferðin.
Fyrir öll verkefni, gildandi ASME B31.3 Process Piping Code stjórnar hönnun, framleiðslu, skoðun og prófun á uppsettu lagnakerfi, með vísan til þessara efnisstaðla.
