Hverjar eru mikilvægar suðukröfur fyrir Incoloy 864 á móti Incoloy 890 rörum?

1. Sp.: Hver er grundvallarmunur á samsetningu og eiginleikum á Incoloy 864 og Incoloy 890 rörum?

A:Incoloy 864 og Incoloy 890 eru bæði afkastamikil austenítísk ryðfríu stáli, en þau voru þróuð fyrir greinilega mismunandi tæringarumhverfi. Munur þeirra liggur fyrst og fremst í nikkel-, króm- og mólýbdeninnihaldi.

Incoloy 864 (UNS N08864)er mjög blandað austenítískt ryðfrítt stál hannað fyrir mikla tæringarþol í vatni. Nafnsamsetning þess er 38–42% nikkel, 20–24% króm, 6,0–8,0% mólýbden, 1,0–2,0% kopar, 0,15–0,25% köfnunarefni og járn að baki. Þessi málmblöndu inniheldur einstaklega mikið nikkel (u.þ.b. 40%) og hátt mólýbden (6–8%), sem skipar hana í ofur-austenítísku fjölskylduna. Samsetningin af háu nikkeli og mólýbdeni veitir framúrskarandi viðnám gegn klóríðálags tæringarsprungum (SCC) og gryfju. Koparviðbótin eykur viðnám gegn afoxandi sýrum eins og brennisteins- og fosfórsýru. Köfnunarefnisinnihaldið (0,15–0,25%) kemur á stöðugleika í austenítískri uppbyggingu og bætir gryfjuþol enn frekar. Incoloy 864 er ekki úrkomu-herðing; það fær styrk sinn frá fastri lausn og styrkingu köfnunarefnis millivefs. Dæmigert uppskeruþol er 35–50 ksi (241–345 MPa) við stofuhita.

Incoloy 890 (UNS N08890)er járn-nikkel-krómblendi hannað fyrir há-brennisteins- og oxandi umhverfi. Nafnsamsetning þess er 32–35% nikkel, 25–28% króm, 0,5–1,5% mólýbden, 0,3–0,8% kísill, 0,5–1,0% mangan, 0,02–0,06% kolefni og járn. Athugaðu marktækt lægra nikkel (~33%) og lægra mólýbden samanborið við Incoloy 864. Helsta aðgreiningaratriðið er mjög hátt króminnihald (25–28%), sem er töluvert hærra en venjulegt ryðfrítt stál (304L hefur 18%, 310H hefur 24–26%). Þetta háa krómmagn, ásamt stýrðu sílikoni og mangani, veitir einstaka viðnám gegn brennisteinsmyndun (árás brennisteins-berandi lofttegunda við háan hita) og háan-hitaoxun. Incoloy 890 er solid-lausn sem er styrkt án viljandi útfellingar-herðingar. Dæmigerður flæðistyrkur er 30–45 ksi (207–310 MPa) við stofuhita.

Málmfræðileg áhrif:Incoloy 864 er hannað fyrirblautur, lágt-til-í meðallagi hitastig (allt að 500 gráður F / 260 gráður) vatnskennd tæringu, sérstaklega í sjó, súrum pækli og efnafræðilegum vinnslustraumum sem innihalda klóríð og afoxandi sýrur. Það hefur enga sérstaka-hitagetu. Incoloy 890 er hannaður fyrirþurr,-háhitaþjónusta (1000–1800 gráður F / 538–982 gráður) í-brennisteinsberandi andrúmslofti, eins og þær sem finnast í hreinsunarstöðvum, virkjunum og sorpbrennslustöðvum. Það hefur enga sérstaka viðnám gegn vatnskenndri tæringu.

Val á milli þeirra:Ef umsókn felur í sérsjór, FGD (desulfurization afgas), eða efnavinnsla með klóríðum og afoxandi sýrum, veldu Incoloy 864. Ef umsóknin felur í sérhá-brennisteinsumhverfi-svo sem hreinsunarstöðvarhitara, kola-ketilíhluti eða sorpbrennslurör, veldu Incoloy 890. Það er lágmarks skörun í þjónustuumslögum þeirra.

---

2. Sp.: Hvaða iðnaðarstaðlar og forskriftir gilda um Incoloy 864 og Incoloy 890 óaðfinnanlega rör?

A:Þessar tvær málmblöndur falla undir mismunandi forskriftarramma vegna mismunandi notkunarsviða-efnavinnslu fyrir 864 og há-hreinsunarstöðvar/orkuframleiðslu fyrir 890.

Fyrir Incoloy 864 óaðfinnanlega rör:

ASTM B677 / ASME SB677– Staðlað forskrift fyrir óaðfinnanlega nikkel-járn-króm-mólýbden-kopar-köfnunarefnisblendirör. Þetta er aðalforskriftin fyrir UNS N08864 og svipaðar ofur-austenítískar einkunnir (þar á meðal Incoloy 926). Það nær yfir efnafræði, togeiginleika, vatnsstöðuprófanir og víddarvikmörk.

ASTM B829– Almennar kröfur um óaðfinnanlega nikkelblendirör (viðbót við B677).

NORSOK M-630– Norskur olíu- og gasstaðall sem inniheldur Incoloy 864 fyrir sjó- og saltvatnsþjónustu.

ASME ketils- og þrýstihylkiskóði II, hluti D– Veitir leyfileg álagsgildi fyrir N08864 við hitastig allt að um það bil 600 gráður F (316 gráður). Málblönduna er venjulega ekki notuð yfir 600 gráður F vegna minni tæringarþols.

Fyrir Incoloy 890 óaðfinnanlega rör:

ASTM B407 / ASME SB407– Staðlað forskrift fyrir óaðfinnanlega nikkel-járn-krómblendi rör. Incoloy 890 (UNS N08890) fellur undir þessa forskrift sem há-krómafbrigði. Forskriftin krefst efnafræðilegrar sannprófunar og togprófunar.

ASTM B163 / ASME SB163– Óaðfinnanlegur eimsvala og varmaskiptarör, oft notuð fyrir 890 slöngur í háum-varmaskiptum.

ASME kóðamál 2588– Leyfir notkun Incoloy 890 (UNS N08890) í ASME ketils- og þrýstihylkiskóða smíði fyrir þjónustu allt að 1800 gráður F (982 gráður) í brennisteinsumhverfi.

API 938-C– American Petroleum Institute mælti með aðferðum við notkun Incoloy 890 í íhlutum hreinsunarstöðvar hitari sem verða fyrir brennisteins tæringu.

Innkaupasjónarmið:Incoloy 864 óaðfinnanlegur pípa er fáanlegur frá mörgum alþjóðlegum verksmiðjum en er sjaldgæfari en Incoloy 926 (svipuð ofur-austenítísk einkunn). Leiðslutími er venjulega 10–16 vikur. Incoloy 890 er sérgreinaflokkur með takmörkuðum mylluuppsprettum; búist við 12–20 vikna afgreiðslutíma og hærri kostnaði en venjulegt 310H ryðfríu stáli. Fyrir báðar málmblöndur skal alltaf ganga úr skugga um að efnisprófunarskýrslan sýni rétt UNS-númer og, fyrir Incoloy 864, köfnunarefnisinnihaldið (0,15–0,25%).

---

3. Sp.: Hvers vegna er Incoloy 864 óaðfinnanlegur pípa ákjósanlegur efniviður fyrir sjó- og útblásturslosunarkerfi (FGD)?

A:Incoloy 864 óaðfinnanlegur pípa hefur orðið leiðandi efni fyrir tvö af krefjandi tæringarumhverfi í iðnaði: meðhöndlun á heitum sjó og hreinsibúnað til að fjarlægja brennisteinsgas (FGD). Fjórir sérstakir eiginleikar skýra yfirburði þess yfir aðrar ofur-austenítískar og nikkel málmblöndur.

Í fyrsta lagi einstakt gryfju- og sprunguþol í klóríðum.Jafngildistala holamótstöðu (PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N) fyrir Incoloy 864 er um það bil 44–50, reiknað sem:

Króm: 20–24%

Mólýbden: 6,0–8,0%

Köfnunarefni: 0,15–0,25%

Þessi PREN er með því hæsta sem fáanlegt austenítískt ryðfríu stáli er í boði. Til samanburðar:

316L ryðfríu stáli: PREN ~24–26

Duplex 2205: PREN ~35–38

Incoloy 825: PREN ~30–33

Incoloy 926: PREN ~40–45

Í heitum sjó við 80–120 gráður F (27–49 gráður) geta jafnvel ofur tvíhliða ryðfríu stáli orðið fyrir tæringu á sprungum undir lífrænu fóstri eða útfellingum. Incoloy 864 þolir gryfju- og sprungatæringu í sjó allt að um það bil 150 gráður F (65 gráður), sem gerir það hentugt fyrir suðræn sjókælikerfi, eldvatnslínur og kjölfestulögn þar sem hægt er að hækka hitastig.

Í öðru lagi, framúrskarandi viðnám gegn klóríðálags tæringarsprungum (SCC).Með um það bil 40% nikkel, hefur Incoloy 864 marktækt hærra nikkelinnihald en venjulegt austenítískt ryðfrítt stál (304L: 8–12%) og jafnvel hærra en margar ofur-austenítískar einkunnir (Incoloy 926: 24–26% Ni). Mikið nikkelinnihald breytir í grundvallaratriðum SCC hegðun-blendið þolir klóríð SCC í öllum hitastigum sem myndast í vatnskenndri þjónustu, þar á meðal í óblandaðri saltvatni, gufuþéttingu með klóríðflutningi, og sjávaraðstæðum í andrúmslofti. Þetta gerir það að frábæru vali fyrir lagnir á vettvangi á sjó, afsöltunarstöðvum og strandefnaverksmiðjum þar sem SCC er stöðug ógn.

Í þriðja lagi, framúrskarandi árangur í FGD blönduðu sýruumhverfi.Brennisteinshreinsunarkerfi útblásturslofts útsetja efni fyrir flóknum kokteil af brennisteinssýru, saltsýru, klóríðum, flúoríðum og brennisteinssýru við lágt pH (1–4) og hitastig allt að 200 gráður F (93 gráður). Samsetningin af 6–8% mólýbdeni og 1–2% kopar veitir einstaka viðnám gegn bæði oxandi og afoxandi sýruskilyrðum. Hátt nikkelinnihald þolir einnig klóríð{10}}tæringu. Í FGD gleypisturnum, inntaksrásum og úttaksrásum er Incoloy 864 betri en hærri-mólýbden málmblöndur eins og C-276 á ákveðnum svæðum vegna betri kostnaðar-hlutfalls og fullnægjandi tæringarþols fyrir flest FGD umhverfi.

Í fjórða lagi, góð suðuhæfni án hitameðhöndlunar eftir-suðu.Ólíkt úrkomu-herðandi málmblöndur, er Incoloy 864 solid-lausnarstyrkt og hægt er að soða með stöðluðum aðferðum með samsvarandi eða yfirsamhæfandi fyllimálmum (ERNiCrMo-3 eða ERNiCrMo-4). Engin hitameðferð eftir suðu er nauðsynleg, sem einfaldar framleiðslu og viðgerðir á vettvangi.

Samanburðarbilunarstillingar:Í sjávar-kældum varmaskipti við 110 gráður F (43 gráður) með stöðnuðum rifum undir þéttingum:

316L rör mynda gataleka innan 3–6 mánaða

Duplex 2205 getur lifað í 2–4 ár en sprungutæring hefst við þéttingar

Incoloy 864 veitir 15–20+ ára þjónustu, oft lengri endingartíma hönnunar búnaðar

Dæmigert forrit:Kælilagnir fyrir sjó (orkuver, LNG-stöðvar, afsöltun), brunavatnskerfi (úthafspallar), úðahausar fyrir FGD-gleypni, úðaúthreinsunarstoðir, farmlínur fyrir efnaflutningaskip og leiðslur fyrir kvoða- og pappírsbleikjuverksmiðju (klórdíoxíðþjónusta).

---

4. Sp.: Hvers vegna er Incoloy 890 óaðfinnanlegur pípa ákjósanlegur efniviður fyrir há-brennisteinsmyndunarumhverfi í hreinsunarstöðvum?

A:Incoloy 890 óaðfinnanlegur pípa hefur hlotið almenna viðurkenningu í jarðolíuhreinsunarstöðvum, kola-orkuverum og sorpbrennslum þar sem brennisteins-berandi lofttegundir við háan hita valda hraðri brennisteinsmyndun (brennisteinsárás) á venjulegu ryðfríu stáli. Þrír sérstakir eiginleikar skýra yfirburði þess.

Í fyrsta lagi óvenjulegt súlfíðunarþol frá háu króminnihaldi.Súlfíðun er form há-tæringar þar sem brennisteinn hvarfast við járn, nikkel og króm og myndar lág-bræðslumarkssúlfíð-. Ólíkt oxun (sem myndar verndandi Cr₂O₃ kvarða), framleiðir súlfíðun venjulega ó-verndandi, gljúpa hreistur sem gerir áframhaldandi hraðri árás kleift. Lykillinn að súlfíðunarviðnámi er að viðhalda nægilegu króminnihaldi til að mynda verndandi krómsúlfíðskala (Cr₃S₄ eða Cr₂S₃) sem er stöðugra og minna gegndræpi en járn- eða nikkelsúlfíð. Incoloy 890 inniheldur 25–28% króm-talsvert hærra en venjulegt 310H (24–26%) og mun hærra en 304H (18–20%). Þetta auka króm veitir öryggismörk í erfiðustu brennisteinsumhverfi, eins og hitarör í súrálsframleiðslu sem verða fyrir-brennisteinsríkri hráolíu (2–4% brennisteini) við 1200–1600 gráður F (649–871 gráður). Reynsla á vettvangi í seinkuðum coker hitarörum sýnir að Incoloy 890 endist 3–5 sinnum lengur en 310H við sömu aðstæður.

Í öðru lagi, jafnvægi nikkelinnihald fyrir bestu brennisteinsþol.Þó að hátt nikkel sé gagnlegt fyrir margar tegundir tæringar, myndar nikkel sjálft lág-bræðslu-nikkelsúlfíð (Ni₃S₂, bræðslumark 1179 gráður F / 637 gráður) sem geta valdið skelfilegri vökva-fasa súlfíðun. Incoloy 890 inniheldur 32–35% nikkel-nógu hátt til að standast klóríð SCC ef það verður áhyggjuefni í niðurstreymisferlum, en nógu lágt til að forðast alvarlegu nikkelsúlfíðunarvandamálin sem sjást í hærri-nikkelblendi eins og Incoloy 800 (32–35% nikon, reyndar svipað og 7%). Nikkelinnihald málmblöndunnar er vandlega fínstillt til að koma á jafnvægi gegn bæði súlfíðun og öðrum árásum.

Í þriðja lagi, sílikon og mangan viðbót til að auka vernd.Incoloy 890 inniheldur 0,3–0,8% sílikon og 0,5–1,0% mangan. Þessir þættir stuðla að myndun kísils (SiO₂)-ríkt undir- undirlags undir krómsúlfíðkvarðanum. Þetta kísillag dregur enn frekar úr brennisteinsdreifingu inn í grunnmálminn. Kísill er sérstaklega áhrifaríkt í brennisteinsumhverfi; margar brennisteinsþolnar málmblöndur (td RA330, 353MA) treysta á sílikonviðbætur. Manganinnihaldið hjálpar til við að binda afgangs brennisteins sem stöðug mangansúlfíð, sem dregur úr brennisteinsvirkni sem er tiltæk til að ráðast á króm og járn.

Bilunarháttur í minni málmblöndur:Í súrálshitararöri sem vinnur 3% brennisteinshráolíu við 1400 gráður F (760 gráður):

304H ryðfríu stáli (18% Cr) myndar járnsúlfíðskala innan nokkurra vikna; hreisturskollur, afhjúpa ferskan málm; túpuveggþynning um 0,1 tommu/ár dæmigerð

310H ryðfríu stáli (24–26% Cr) skilar betri árangri en upplifir samt brennisteinsmyndun við 0,02–0,05 tommur á ári

Incoloy 890 (25–28% Cr + Si) upplifir brennisteinsmyndun undir 0,005 tommu/ári, sem veitir 10+ ára þjónustu

Dæmigert forrit:Hitarrör í súrálsframleiðslu (hráolía, lofttæmi, kokar, umbótarhitarar), kola-ofurhitari og endurhitunarrör (lítil-NOx brennarar skapa brennsluskilyrði), úrgangur-í-katilrör úr orkuveri (mikið brennistein úr úrgangsplasti/svörtum kötlum), brennisteinshlutum úr úrgangi úr plasti/svartgúmmíi, áfengi).

---

5. Sp.: Hverjar eru mikilvægar suðukröfur fyrir Incoloy 864 á móti Incoloy 890 rörum?

A:Welding Incoloy 864 og Incoloy 890 krefst athygli á mismunandi atriðum: viðhalda holamótstöðu fyrir 864 og forðast heitsprungur fyrir 890. Báðar málmblöndur eru almennt suðuhæfar með réttum aðferðum.

Fyrir Incoloy 864 pípa (ofur-austenitic):

Val á fylliefni:NotaðuERNiCrMo-3(Inconel 625) eðaERNiCrMo-4(C-276) sem staðlað fylliefni. Fylliefnið verður að passa við eða fara yfir mólýbdeninnihald grunnmálms (6–8%) til að viðhalda gryfjuþol.ERNiCrMo-3(9–10% Mo) er æskilegt fyrir sjó og FGD þjónustu. Notaðu aldrei fylliefni úr ryðfríu stáli (308L, 316L)-þau búa til galvaníska tæringarfrumu og skortir mólýbden.

Hitainntaksstýring:Hámarkshitastig millivega: 250 gráður F (121 gráður). Hitainntak takmarkaður við 20–40 kJ/tommu (8–16 kJ/cm). Hærra hitainntak getur valdið mólýbden-ríkri fasaútfellingu (sigma eða chi fasa) sem dregur úr holuþol um 50% eða meira. Notaðu strengperlur frekar en að vefa.

For-suðuhreinsun:Hreinsið með asetoni eða sérstökum ryðfríu stáli bursta. Notaðu slípihjól sem eru frátekin fyrir nikkelblendi. Fjarlægðu alla kolefnisstálmengun-innfelldar járnagnir munu ryðga og hefja gryfju.

Hitameðferð eftir-suðu (almennt ekki krafist):Fyrir flest forrit er Incoloy 864 notað í -soðnu ástandi. Fyrir hámarks tæringarþol í erfiðu umhverfi (td heitum sjó með stöðnuðum aðstæðum, FGD gleypa slurry), lausnarglæðing við 1950–2050 gráður F (1066–1121 gráður) fylgt eftir með hraðri vatnsslökkvun endurheimtir fulla gryfjuþol. Þetta er sjaldan framkvæmt á pípum vegna hættu á röskun og er venjulega aðeins tilgreint fyrir mikilvægar varmaskiptarör.

Fyrir Incoloy 890 pípa (þolin-háhita brennisteinsmyndun-):

Val á fylliefni:NotaðuER310eðaER309fylliefni úr ryðfríu stáli. Til að passa við súlfíðunarviðnám,ER310(25–28% Cr) er æskilegt. Hægt er að nota sérhæfð há-kísilfylliefni (td ER312) í erfiðustu brennisteinsumhverfi. Notaðu aldrei fylliefni með lágt-blendi eða nikkel-fylliefni með lágu króminnihaldi.

Hitainntaksstýring:Hámarkshitastig millivega: 300 gráður F (149 gráður). Hitainntak takmarkaður við 25–45 kJ/tommu (10–18 kJ/cm). Of mikill varmainntak getur valdið útfellingu krómkarbíðs á kornamörkum, sem dregur úr súlfíðunarþol.

Forvarnir gegn heitum sprungum:Incoloy 890, með háu krómi og tiltölulega lágu nikkeli, hefur meira næmi fyrir heitsprungum en staðall 310H. Varúðarráðstafanir eru ma:

Hreinsaðu yfirborð vandlega-brennisteinsmengun frá skurðvökva eða merkjapennum er sérstaklega skaðleg

Notaðu örlítið kúpt suðuperlusnið-íhvolfa perlur auka sprunguhættu

Forðastu of mikla suðuaðhald-leyfðu samsetningunni að hreyfast frjálslega

Eftir-suðuhitameðferð (ekki krafist):Incoloy 890 er notað í -soðnu ástandi. Eftir-suðulausnarglæðing myndi endurheimta hámarkssúlfíðunarviðnám en er óhagkvæm fyrir vettvangssuðu og sjaldan tilgreind.

Mikilvægar viðvaranir:

Fyrir Incoloy 864:Ekki nota fylliefni úr ryðfríu stáli-þau skortir mólýbden og myndar tæringar-suðusvæði. Ekki ofhitna-sigma fasamyndun er óafturkræf án fullglæðingar. Ekki nota mengaðar slípihjól-innfelldar kolefnisstálagnir valda gryfju.

Fyrir Incoloy 890:Ekki nota lítil-krómfylliefni (308L, 316L)-þau búa til veikan hlekk fyrir brennisteinsárás. Ekki nota óhóflega hitainntak-þetta gerir það hitasvæði- sem verður fyrir áhrifum. Ekki suða án þess að hreinsa brennisteins-sem innihalda leifar-brennisteins stuðlar að heitri sprungu.

Hæfniskröfur:

Fyrir Incoloy 864 í sjó eða FGD þjónustu ætti hæfi suðuaðferðar að fela í sér tæringarprófun á gryfju í samræmi við ASTM G48 (járnklóríð) til að sannreyna að soðið og hita-áhrifasvæðið viðhaldi PREN-jafnvægi. Staðlað samþykkisviðmiðun er engin gryfja eftir 72 klukkustundir við 77 gráður F (25 gráður) fyrir flestar umsóknir, eða við 104 gráður F (40 gráður) fyrir alvarlegri þjónustu.

Fyrir Incoloy 890 í brennisteinsframleiðslu við háan-hita, ætti hæfi að fela í sér hækkuðu-hitaoxunar-/súlfíðunarpróf, þó ekkert staðlað samræmt próf sé til. Margir rekstraraðilar hreinsunarstöðva krefjast sönnunar á því að soðnu samskeytin verði ekki valinn árásarstaður vegna útsetningar fyrir hermt ferligas við hitastig.