1. Sp.: Hver er grundvallarmunurinn á efnasamsetningu og hitameðferð meðal Incoloy 800, 800H og 800HT rör?
A:Incoloy 800 röðin samanstendur af þremur aðskildum flokkum -800, 800H og 800HT-, sem hver er hannaður fyrir sérstakar háhitaþjónustuaðstæður. Þó að allir þrír deili sömu grunnsamsetningu um það bil 32,5% nikkel, 21% króms og jafnvægisjárns, þá liggur munurinn á stýrðu kolefnisinnihaldi, viljandi viðbættum málmblöndur og hitameðferðaraðferðum.
Incoloy 800 (UNS N08800)hefur kolefnisinnihald 0,10% að hámarki án lágmarkskröfu. Það er venjulega lausnarglæðing við 1800–2100 gráður F (982–1149 gráður) og í kjölfarið kældur hratt. Þessi flokkur þróar tiltölulega grófa kornabyggingu, sem veitir fullnægjandi styrk fyrir meðalhita en takmarkar skriðþol þess við langvarandi háan-hita.
Incoloy 800H (UNS N08810)er með stjórnað kolefni á bilinu 0,05–0,10% miðað við þyngd. Það verður að vera lausnarglæðing við lágmarkshitastig 2100 gráður F (1149 gráður). Þetta hærra útglöðuhitastig ásamt auknu kolefnisinnihaldi framleiðir fínni, jafnari kornabyggingu (ASTM kornastærð nr. 5 eða fínni). Fínari kornin auka verulega skrið-rofstyrk, sem gerir 800H hentugan fyrir þjónustuhita yfir 1100 gráður F (593 gráður) þar sem tíma-háð aflögun verður hönnunarvandamál.
Incoloy 800HT (UNS N08811)táknar háþróaða einkunn. Það heldur sama kolefnissviði og 800H (0,06–0,10%) en bætir við stýrðu magni af áli (0,15–0,60%) og títan (0,15–0,60%). Þessir þættir mynda fínt Ni₃(Al,Ti) botnfall við há-hitaþjónustu, sem styrkir úrkomuna. Hitastig lausnarinnar fyrir 800HT er enn hærra-að lágmarki 2150 gráður F (1177 gráður)-sem framleiðir viljandi grófari kornabyggingu sem hámarkar skriðþol. Sambland af botnfallsmyndun og fínstilltri kornastærð gefur 800HT betri háan-hitastyrk meðal flokkanna þriggja.
Frá hagnýtu sjónarhorni, að velja rétta einkunn krefst þess að getu efnisins sé passað við væntanlegt þjónustuhitastig, álagsstig og áætluð líftíma íhluta. Notkun staðlaðs 800 yfir 1100 gráður F undir viðvarandi streitu myndi líklega leiða til ótímabæra skriðbilunar, en að tilgreina 800HT fyrir lægra hitastig bætir við óþarfa kostnaði án árangurs.
2. Sp.: Hvaða iðnaðarkóðar, staðlar og efnislýsingar eiga við um Incoloy 800/800H/800HT rör?
A:Incoloy 800 röð rör er stjórnað af alhliða ramma ASTM, ASME og alþjóðlegra staðla sem kveða á um framleiðsluferli, vikmörk, prófunarkröfur og leyfilegt hönnunarálag. Skilningur á þessum forskriftum er nauðsynlegur fyrir innkaup, framleiðslu og samræmi við reglur.
Forskriftir um aðalrör:
ASTM B407 / ASME SB407– Þetta er staðlaða forskriftin fyrir óaðfinnanlega nikkel-járn-krómblendi rör. Það nær yfir allar þrjár einkunnir (N08800, N08810, N08811) og inniheldur kröfur um efnasamsetningu, togeiginleika, vatnsstöðuprófanir og víddarvikmörk.
ASTM B163 / ASME SB163– Á sérstaklega við um óaðfinnanlega eimsvala og varmaskiptarör. Þessi forskrift inniheldur strangari víddarstýringar og viðbótarprófunarkröfur, svo sem blossa- og fletningarpróf, til að tryggja heilleika rörsins fyrir hitaflutningsþjónustu.
Viðbótarupplýsingar fyrir önnur vöruform:
ASTM B408 / ASME SB408– Hylur stöng, stöng og form, oft notuð fyrir festingar og flansa.
ASTM B514– Tekur á móti soðnu röri, þó að óaðfinnanlegur smíði sé valinn fyrir flest há-hita-, þrýstings-haldandi forrit.
Innleiðing kóða:ASME ketils- og þrýstihylkjakóði (kafli II, hluti D) veitir leyfileg álagsgildi fyrir hverja bekk við hærra hitastig. Mikilvægt er að 800H og 800HT fá marktækt hærra leyfilegt álagsgildi yfir 1100 gráðu F samanborið við staðlaða 800. Til dæmis, við 1600 gráður F (871 gráður), getur 800HT haft leyfilegt álag sem er tvisvar til þrisvar sinnum hærri en staðall 800, sem endurspeglar frábæra skriðþol þess.
Viðbótarkröfur:Þegar þessar pípur eru tilgreindar ættu kaupendur einnig að vísa til:
ASME B36.19- Stærð ryðfríu stáli pípa (almennt notuð á þessar nikkel málmblöndur)
NACE MR0175/ISO 15156- Fyrir súr þjónustu forrit, þó að Incoloy 800 röð sé almennt ekki fyrsti kosturinn fyrir brennisteinsálagssprunguumhverfi
Gakktu úr skugga um að efnisprófunarskýrslan (MTR) sýni rétt UNS-númer, hitameðhöndlunarhitastig og niðurstöður úr vélrænni prófun. Fyrir 800H og 800HT verður að skjalfesta skýringarhitastig lausnarinnar til að staðfesta einkunnaheiti.
3. Sp.: Hvers vegna er Incoloy 800HT pípa ákjósanlegur efniviður fyrir etýlen sprunguofnrör?
A:Etýlen sprunguofnar-einnig þekktir sem pyrolysis ofnar-starfa við erfiðustu aðstæður í jarðolíuiðnaðinum. Vafningar og flutningslínuskipti verða að þola innri þrýsting allt að 30 bör (435 psi) á meðan þau verða fyrir gashita sem nær 2000 gráðum F (1093 gráðum) og málmhita sem nálgast 1800–1900 gráður F (982–1038 gráður). Incoloy 800HT pípa hefur orðið iðnaðarstaðall fyrir þetta forrit vegna fjögurra mikilvægra frammistöðueiginleika.
Í fyrsta lagi betri skrið-rofstyrkur:Sambland af stýrðu kolefni (0,06–0,10%), áli og títanviðbót (0,15–0,60% hvor), og há-lausnarglæðingu (lágmark 2150 gráður F / 1177 gráður) skapar örbyggingu sem þolir tíma-háð aflögun. Í etýlensprungum verða rör fyrir viðvarandi hringspennu vegna innri þrýstings við mikla hitastig. Hefðbundið austenítískt ryðfrítt stál eins og 310H myndi bunga og bila innan nokkurra mánaða við þessar aðstæður. Incoloy 800HT veitir áreiðanlega endingartíma mælt í árum, venjulega 5–10 ár á milli endurnýjunar eftir alvarleika notkunar.
Í öðru lagi, óvenjulegur kolefnisviðnám:Kolvetnissprungunarferlið framleiðir pyrolytic kolefni, sem getur dreifst inn í rör veggi-fyrirbæri sem kallast uppkolun. Kolvetsuð lög verða brothætt, missa sveigjanleika og mynda alvarlegt hitaþenslumisræmi við ókolaðan grunnmálm. Hátt nikkelinnihald (30–35%) í Incoloy 800HT dregur úr kolefnisleysni og dreifingu samanborið við lægri-nikkelblendi. Að auki virkar króm-ríkur oxíðhleifurinn sem myndast á innra þvermál rörsins sem dreifingarhindrun. Þessi tvöfalda vörn lengir endingartíma rörsins verulega í kolefnisumhverfi.
Í þriðja lagi, hitaþreytuþol:Etýlenofnar gangast undir tíðar afkoksunarlotur, þar sem gufa og lofti er komið fyrir til að brenna uppsöfnuðum kolefnisútfellum. Þessar lotur valda hröðum hitasveiflum sem valda hitaálagi. Sambland af miðlungs varmaþenslustuðli (svipað og austenítískt ryðfríu stáli) og framúrskarandi hár-hita sveigjanleika gerir 800HT kleift að standast þúsundir varmalota án þess að sprunga.
Í fjórða lagi, oxunarþol við mikla hitastig:21% króminnihaldið stuðlar að myndun samfelldrar, viðloðandi Cr₂O₃ kvarða sem verndar gegn málmtapi frá oxun. Jafnvel eftir langa-þjónustu er vogin áfram verndandi. Ef staðbundin hleðsluröskun verður, gerir hátt króm- og nikkelinnihald kleift að breyta hratt.
Reynsla á vettvangi staðfestir að rétt starfræktar Incoloy 800HT ofnaspólur ná endingartíma tvisvar til þrisvar sinnum lengri en fyrri álfelgur, sem gerir það að viðmiðunarefni fyrir nútíma etýlenverksmiðjur.
4. Sp.: Hverjar eru mikilvægar suðukröfur og hugsanlegar áskoranir þegar sameinað er Incoloy 800/800H/800HT rör?
A:Welding Incoloy 800 röð pípur krefst vandlegrar athygli að vali á fylliefni, hitainntaksstýringu og hitameðferð eftir -suðu. Óviðeigandi suðu getur afneitað háum-hitaeiginleikum málmblöndunnar og leitt til ótímabæra-þjónustubilunar.
Val á fylliefni:Algengasta fylliefni málmurinn erERNiCr-3(AWS A5.14 flokkun), sem inniheldur um það bil 67% nikkel, 20% króm og 2,5% mangan. Þetta fylliefni veitir góðan styrk og oxunarþol á sama tíma og það passar við varmaþenslueiginleika grunnmálmsins. Fyrir mest krefjandi há-hitaforrit,ERNiCrCoMo-1(Inconel 617) má tilgreina, sem býður upp á aukinn skriðstyrk yfir 1600 gráður F (871 gráður). Notaðu aldrei fylliefni úr ryðfríu stáli (td 308L eða 309L) þar sem þau búa til þynningarsvæði sem eru viðkvæm fyrir heitum sprungum og sigma fasa.
Hitainntak og millihitastýring:Of mikill varmainntak er algengasta suðumistökin. Fyrir Incoloy 800H og 800HT, sem fá skriðstyrk sinn frá stýrðum kornbyggingum, getur mikið varmainntak valdið því að korn grófst á hita-svæðinu (HAZ). Þetta dregur staðbundið úr skriðmótstöðu, skapar hugsanlegan upphafsstað fyrir bilun. Mælt er með færibreytum:
Hámarkshitastig millibils: 200 gráður F (93 gráður)
Notaðu strengperlur frekar en að vefa
Takmarkaðu hitainntak við um það bil 25–45 kJ/tommu (10–18 kJ/cm)
Notaðu gaswolframbogasuðu (GTAW) fyrir rótarsuðu, síðan gasmálmbogasuðu (GMAW) eða hlífðar málmbogasuðu (SMAW) fyrir fyllingarleiðir
For-suðuhreinsun og mengunarvarnir:Brennisteinn, fosfór og lág-bræðslumark-málmar (eins og kopar eða sink frá merkisblýantum eða meðhöndlunarverkfærum) geta valdið heitum sprungum. Hreinsaðu suðusvæðið vandlega með asetoni eða sérstökum ryðfríu stáli vírbursta. Notaðu aðskildar slípihjól-aldrei nota hjól sem áður hafa verið notuð á kolefnisstál.
Eftir-suðuhitameðferð (PWHT):Ólíkt mörgum kolefnis- og-blendi stáli, krefst Incoloy 800 serían almennt ekki PWHT fyrir þykktir hluta sem venjulega er að finna í lagnum (allt að 2 tommur / 50 mm). Hins vegar, fyrir þunga-vegghluta eða þegar íhluturinn mun virka á skriðsviðinu, gæti verið tilgreint hitameðhöndlun í fullri lausn. Þetta felur í sér upphitun í 2100–2150 gráður F (1149–1177 gráður) fylgt eftir með hraðri kælingu. Glóðun á vettvangi er sjaldan hagnýt, þannig að rétt suðuaðferð er nauðsynleg.
Algengar gallar og forvarnir:
Heitt sprunga:Komið í veg fyrir lágt hitainntak, hreinar aðstæður og samsvarandi fyllimálmar
Örsprunga í HAZ:Forðastu aðhaldsfestingar-og óhóflega þynningu úr grunnmálmi
Tap á tæringarþol:Ofhitnun getur valdið krómkarbíðútfellingu; notaðu hraðkælingu fyrir þunna hluta
Hæfðu suðuaðferðir til ASME hluta IX með viðeigandi vélrænni prófun, þar á meðal hækkuðu-hitaþolsprófum ef skriðþjónusta er fyrirhuguð.
5. Sp.: Í hvaða ætandi umhverfi bjóða Incoloy 800 röð pípur sérstaka kosti fram yfir venjulegt ryðfrítt stál eins og 304L og 316L?
A:Þó austenítískt ryðfrítt stál eins og 304L og 316L séu frábærar almennar-tæringarþolnar-málmblöndur, þá veitir Incoloy 800 röðin yfirburða afköst í nokkrum sérstökum, krefjandi umhverfi. Skilningur á þessum greinarmun kemur í veg fyrir efnislega misnotkun og ótímabæra bilun.
Há-oxun:Yfir 1500 gráður F (816 gráður), 304L og 316L sýna hraða mælikvarða og spörun. Króminnihald þeirra (18% fyrir 304L, 16–18% fyrir 316L) er ófullnægjandi til að viðhalda verndandi oxíðlagi við þessi hitastig, sérstaklega við hitauppstreymi. Incoloy 800's 21% króm, ásamt 30–35% nikkel, myndar meira viðloðandi, sjálfgræðandi Cr₂O₃ kvarða sem heldur áfram verndandi allt að um það bil 1800 gráður F (982 gráður) fyrir hlé og 2000 gráður F (1800 gráður F) fyrir stöðuga þjónustu. Forrit sem njóta góðs af þessu eru meðal annars ofnaíhlutir, hitameðhöndlunarbúnaður og háhitarásir.
Klórálagstæringarsprunga (SCC):Þetta er eflaust mikilvægasti kosturinn við Incoloy 800 seríuna. Austenitískt ryðfrítt stál er alræmt næmt fyrir klóríð SCC í nærveru súrefnis við hitastig yfir um það bil 140 gráður F (60 gráður). Jafnvel lítill klóríðstyrkur (10–100 ppm) getur valdið sprungum í 304L og 316L, sérstaklega við uppgufunaraðstæður eins og gufukerfi, varmaskipti og einangruð leiðslur sem verða blautar. Hærra nikkelinnihald Incoloy 800 (30–35% á móti. 8–12% fyrir 304L/316L) breytir í grundvallaratriðum SCC vélbúnaðinum. Nikkel eykur stöflunarorku málmblöndunnar, sem gerir það ónæmari fyrir anodic upplausnarleiðinni sem breiðir út SCC sprungur. Incoloy 800 er talið vera mjög ónæmt fyrir klóríð SCC í öllum hitastigum sem myndast við vatnsþjónustu. Þetta gerir það að frábæru vali fyrir hitaveituvatnshitara, slöngur fyrir gufugjafa og lagnir á vettvangi á hafi úti þar sem klóríðflutningur er mögulegur.
Karburandi andrúmsloft:Í umhverfi sem inniheldur kolefnis-berandi lofttegundir (CO, CH₄, o.s.frv.) við háan hita getur kolefni dreifst inn í álfleti og myndað innri karbíð sem stökkva efnið. Þó að 316L veiti nokkra viðnám, dregur hærra nikkelinnihald Incoloy 800 verulega úr kolefnisdreifingu. Þessi kostur er sérstaklega mikilvægur í jarðolíuvinnslu eins og metanólumbót, vetnisframleiðslu og hitameðhöndlunarofna með innhitalofti.
Pólýþónsýruálags tæringarsprunga:Í hreinsunarþjónustu getur austenítískt ryðfrítt stál sem næmt er við suðu eða háan-hita sprungið þegar það verður fyrir fjölþíónsýrum sem myndast úr járnsúlfíðum og raka. Hærra nikkelinnihald Incoloy 800 dregur úr drifkrafti þessarar árásar.
Takmarkanir til að viðurkenna:Incoloy 800 röð er ekki alhliða skipti fyrir ryðfríu stáli. Í því að draga úr súru umhverfi (td þynntri brennisteins- eða saltsýru við lágt til meðalhitastig), virkar 316L oft svipað eða betur með lægri kostnaði. Þar að auki passar Incoloy 800 ekki við gryfjuþol 316L í klóríð-sem inniheldur vatnslausnir við umhverfishita-mólýbdenið í 316L (2–3%) veitir sértæka holuþol sem Incoloy 800 skortir.
Efnahagsleg ákvörðun ætti að jafna upphafsefniskostnað (Incoloy 800 kostar venjulega 3-5 sinnum meira en 316L) á móti afleiðingum bilunar, væntanlegs endingartíma og viðhaldsaðgangs. Fyrir mikilvæga, háa-hita eða SCC-þjónustu, skila Incoloy 800 röð pípur áreiðanleika sem venjulegt ryðfrítt stál getur ekki jafnast á við.
