1. Sp.: Hver er grundvallarmunur á milli Nikkel 201 og Nikkel 200 og hvernig gerir þessi aðgreining Nikkel 201 kleift að þjóna forritum sem henta ekki Nikkel 200?
A:Grundvallarmunurinn á nikkel 201 (UNS N02201) og nikkel 200 (UNS N02200) liggur í kolefnisinnihaldi þeirra-sem virðist lítill munur sem hefur mikil áhrif á há-hitaþjónustu.
Nikkel 200inniheldur hámarks kolefnisinnihald 0,15%. Þó að þetta stig sé ásættanlegt fyrir notkun umhverfis og í meðallagi hærra hitastig, gerir það efnið næmt fyrirgrafítgerðþegar það verður fyrir hitastigi yfir 315 gráður (600 gráður F) í langan tíma. Grafítgerð er málmvinnslu niðurbrotskerfi þar sem yfirmettað kolefni fellur út sem grafíthnúðar meðfram kornamörkum. Þessi umbreyting hefur í för með sér alvarlega stökkun, sem einkennist af stórkostlegri minnkun á sveigjanleika og höggstyrk án sýnilegrar breytingar á veggþykkt eða yfirborðsútliti. Lagnakerfi sem virðist ósnortið getur bilað skelfilega við hitalost eða vélrænt álag.
Nikkel 201, aftur á móti, lögun þétt stjórnað lágt kolefnisinnihald afMinna en eða jafnt og 0,02%. Þessi lækkun á kolefni útilokar í raun hættu á grafítmyndun, sem gerir Nikkel 201 kleift að nota á öruggan hátt við hærra hitastig allt að um það bil 315 gráður (600 gráður F) fyrir viðvarandi þjónustu, með hléum útsetningu mögulega allt að 425 gráður (800 gráður F). Fyrir utan kolefni, sýna tvær einkunnir næstum eins tæringarþol, vélræna eiginleika og framleiðni við umhverfishita.
Áhrif umsóknarinnar eru mikilvæg. Í iðnaði eins og klór-alkalíframleiðslu, þar sem ætandi uppgufunartæki og þykkni vinna við hitastig á bilinu 120 gráður til 400 gráður (250 gráður F til 750 gráður F), er Nikkel 201 skylda fyrir alla íhluti sem verða fyrir viðvarandi hitastigi yfir 315 gráðum. Á sama hátt er val á nikkel 201 umfram nikkel 200 ekki spurning um hagræðingu kostnaðar heldur grundvallarsamhæfi efnis og öryggi í tilbúnum trefjum, háum-hita endurheimtarkerfum og ákveðnum efnafræðilegum sérferlum. ASME ketils- og þrýstihylkiskóði (kafli VIII) fyrir ætandi þjónustu yfir 300 gráður krefst beinlínis lágra-kolefnisnikkelflokka eins og Nikkel 201 til að koma í veg fyrir grafítbrot.
2. Sp.: Hvað er það sem gerir nikkel 201 að ákjósanlegu efni umfram austenítískt ryðfrítt stál í háhita-notkunarsóda (NaOH) og hvaða sérstakar bilunaraðferðir dregur úr því?
A:Nikkel 201 er almennt viðurkennt sem fyrsta efnið til að meðhöndla óblandaðan ætandi gos við hærra hitastig vegna einstakrar samsetningar þess af almennu tæringarþoli og ónæmi fyrir ætandi tæringarsprungum (CSCC).
Austenitískt ryðfrítt stál, þar á meðal 304 og 316, eru mjög næm fyrirætandi tæringarsprungurþegar það verður fyrir natríumhýdroxíðstyrk yfir 50% við hitastig yfir 60 gráður (140 gráður F). Þetta skaðlega bilunarkerfi kemur fram sem millikorna eða transkornótta sprunga undir samsettum áhrifum togspennu og ætandi ætandi umhverfisins. Bilanir eiga sér stað oft án verulegrar fyrri þynningar á veggjum, sem leiðir til skelfilegrar, ófyrirséðrar losunar á heitri ætandi lausn með alvarlegum öryggis-, umhverfis- og rekstrarafleiðingum.
Nikkel 201, hins vegar, sýnir nánast ekkert næmi fyrir CSCC á öllu styrkleika- og hitastigi natríumhýdroxíðþjónustunnar. Óvirka filman sem myndast á nikkel í ætandi umhverfi er stöðug, sjálf-græðandi og ónæm fyrir staðbundnu niðurbroti sem er á undan spennutæringu. Almennt tæringarhraði er venjulega undir 0,025 mm/ári (1 mpy) jafnvel í 50% NaOH við 150 gráður (302 gráður F), sem gerir líftíma yfir 25 ár án verulegs veggtaps.
Ennfremur þolir Nikkel 201ætandi stökkun-fyrirbæri sem hefur áhrif á kolefnisstál í svipuðu umhverfi-og viðheldur sveigjanleika þess og seiglu allan endingartímann. Lágt kolefnisinnihald efnisins (Minna en eða jafnt og 0,02%) útilokar einnig hættuna á grafítmyndun, sem væri áhyggjuefni fyrir hærri-kolefnisnikkelgráður á þessu hitastigi.
Af þessum ástæðum er Nikkel 201 óaðfinnanlegur pípa staðalforskrift fyrir:
Húðuppgufunarrör og flutningslínur í klór-alkalíplöntum
Há-hitakerfi fyrir ætandi endurheimt í súrálshreinsun (Bayer ferli)
Framleiðsla á gervitrefjum (rayon- og nylonframleiðsla)
Sápu- og þvottaefnisframleiðsla sápunarílát
Lyfjavinnsla þar sem ætandi hreinsun-á-stað (CIP) kerfi starfar við hátt hitastig
Þó að stofnfjárútgjöld fyrir nikkel 201 séu umtalsvert hærri en fyrir ryðfríu stáli, er líftímakostnaðurinn réttlættur með því að afnema tæringarheimildir, koma í veg fyrir bilanir í álagstæringu og að ná áreiðanlegri-langtímaþjónustu í mikilvægum háum-hitabúnaði.
3. Sp.: Hver eru mikilvæg suðu- og framleiðsluatriði fyrir Nikkel 201 óaðfinnanlega rör, sérstaklega varðandi samskeyti, val á fylliefni og hitameðhöndlun eftir -suðu?
A:Welding Nikkel 201 krefst nákvæmrar athygli að hreinleika og ferlistýringu, þar sem efnið er mjög viðkvæmt fyrir stökkun af snefilefnum eins og brennisteini, blýi og fosfór sem eru góðkynja í kolefnisstáli og ryðfríu stáli.
Sameiginlegur undirbúningur og hreinlæti:Áður en suðu hefst verður að fita vandlega af öllum yfirborðum innan 50 mm (2 tommur) frá suðumótinu með asetoni, ísóprópýlalkóhóli eða álíka ó-klóraðan leysi. Klóraðir leysiefni eru stranglega bönnuð þar sem leifar af klóríðum geta valdið streitutæringu eftir-þjónustu. Slípiverkfæri sem notuð eru á kolefnisstál verða að vera tileinkuð nikkelvinnu til að koma í veg fyrir kross-mengun; jafnvel örfáar járnagnir geta valdið galvanískri tæringu eða suðugalla. Vírburstar úr ryðfríu stáli eru ásættanlegir til að undirbúa yfirborð, að því gefnu að þeir hafi ekki verið notaðir á kolefnisstál.
Val á fylliefni:Venjulegur áfyllingarmálmur fyrir suðu Nikkel 201 erNikkel 61 (UNS N9961), samsvarandi fylliefni sem viðheldur tæringarþol og vélrænni eiginleika grunnmálmsins. Fyrir ólíkar suðu-eins og nikkel 201 í ryðfríu stáli eða kolefnisstáli-ENiCrFe-2eðaENiCrFe-3(Inconel 182-gerð) fylliefni eru venjulega notuð. Þessi háa-nikkelkróm-járnfylliefni taka við mismun á varmaþenslu milli nikkels og stáls á sama tíma og þau veita fullnægjandi styrk og tæringarþol. Þegar nikkel 201 er soðið að sjálfu sér fyrir notkun með miklum -hreinleika, má nota sjálfsuðu (samruna án fylliefnis) með nákvæmni svigrúmgas wolframbogsuðu (GTAW/TIG) til að viðhalda lágkolefniseinkennum efnisins.
Suðuferli:Gaswolframbogasuðu (GTAW/TIG) er æskilegt fyrir rótarleiðir til að tryggja nákvæma stjórn og lágmarks mengun. Varmainntak verður að vera vandlega stjórnað; á meðan forhitun er almennt ekki nauðsynleg, ætti að halda millihitastigi undir 150 gráður (300 gráður F) til að koma í veg fyrir heita sprungur og kornvöxt. Suðulaugin ætti að vera vernduð með há-hreinleika argon eða helíum, og bakhlið rótargangsins verður að hreinsa með óvirku gasi til að koma í veg fyrir oxun. Nikkel 201 sýnir hægan, deigandi suðulaugareiginleika sem krefst sérstakrar suðuþjálfunar fyrir nikkelblendi.
Eftir-suðuhitameðferð (PWHT):Í flestum forritum er hvorki krafist né mælt með PWHT fyrir nikkel 201. Efnið er venjulega notað í glæðu ástandi og hitameðferð eykur ekki tæringarþol þess. Hins vegar, ef lagnakerfið hefur orðið fyrir verulegri köldu vinnu við framleiðslu, má framkvæma álagsglæðingu við 595–705 gráður (1100–1300 gráður F) til að endurheimta sveigjanleika. Þessi meðferð er aðeins árangursrík ef efnið er laust við brennisteinsmengun; annars getur alvarlegt stökkvandi átt sér stað. Fyrir háan-hitaþjónustu yfir 315 gráðum er almennt forðast streitulosun til að koma í veg fyrir hugsanlega næmingu eða kornvöxt.
4. Sp.: Hvernig er Nikkel 201 í samanburði við önnur efni eins og Nikkel 200, Alloy 400 (Monel) og Alloy 600 í forritum sem krefjast mótstöðu við bæði háan-hita og afoxandi sýrur?
A:Nikkel 201 tekur á sig ákveðinn sess í tæringarþolnu-blendirófinu, sem býður upp á einstaka kosti í ætandi og minnkandi sýruumhverfi á sama tíma og það hefur takmarkanir sem krefjast vandaðs efnisvals.
Nikkel 201 á móti Nikkel 200:Eins og fram hefur komið er aðal kosturinn við Nikkel 201 umfram Nikkel 200 hæfni þess til að standast grafítmyndun við hækkuðu hitastig yfir 315 gráður. Í ætandi þjónustu við umhverfishita eru þessar tvær einkunnir jafngildar. Hins vegar, fyrir hvaða lagnakerfi sem er þar sem viðvarandi rekstrarhitastig fer yfir 300 gráður -svo sem ætandi þykkni, ofhitaðar ætandi flutningslínur eða há-efnakljúfar-Nikkel 201 er skylda. Stækkunarkostnaður Nikkel 201 er hóflegur miðað við skelfilega hættu á grafítbroti í Nikkel 200.
Nikkel 201 vs Alloy 400 (Monel 400, UNS N04400):Alloy 400 (nikkel-kopar) býður upp á yfirburða viðnám gegn flúorsýru- og sjótæringu samanborið við Nikkel 201. Hins vegar er Alloy 400 almennt lakari en hreint nikkel í ætandi gosi. Koparinnihaldið í Alloy 400 getur leitt til ívilnandi tæringar og sprungna álagstæringar í þéttu ætandi umhverfi, sérstaklega við hátt hitastig. Fyrir notkun sem felur í sér bæði ætandi og flúorsýru-eins og í ákveðnum jarðolíualkýleringareiningum- gæti Alloy 400 verið valinn, en fyrir hreina ætandi þjónustu er Nikkel 201 áfram staðallinn.
Nikkel 201 vs Alloy 600 (Inconel 600, UNS N06600):Alloy 600 (nikkel-króm) býður upp á yfirburða oxunarþol og styrk við háan-hita miðað við nikkel 201, sem gerir það hentugt fyrir þjónustu allt að 1000 gráður. Hins vegar, fyrir ætandi þjónustu, er Alloy 600 almennt dýrari og býður ekki upp á umtalsverða kosti fram yfir Nikkel 201. Í raun getur króminnihaldið í Alloy 600 verið skaðlegt í ákveðnu ætandi umhverfi, sem leiðir til staðbundinnar tæringar. Nikkel 201 er venjulega -hagkvæmari og jafn hæfari kosturinn fyrir ætandi notkun með hækkuðum-hita.
Nikkel 201 í afoxandi sýrum:Nikkel 201 sýnir framúrskarandi mótstöðu gegn afoxandi sýrum eins og þynntri brennisteins- og saltsýru við súrefnis-lausar aðstæður. Hins vegar, í oxandi sýrum (td saltpéturssýru) eða í viðurvist oxandi tegunda (td járn- eða kúpríjónir), getur Nikkel 201 þjáðst af hraðari tæringu. Í slíku umhverfi gæti þurft hærra-blendiefni eins og Alloy C-276 eða títan.
Val á Nikkel 201 ætti að byggjast á ítarlegum skilningi á þjónustuumhverfinu, með sérstakri athygli á hitastigi, ætandi styrk, tilvist oxandi tegunda og möguleika á hitauppstreymi.
5. Sp.: Frá sjónarhóli innkaupa og gæðatryggingar, hverjar eru mikilvægar ASTM forskriftir, prófunarkröfur og skjalastaðlar fyrir Nikkel 201 óaðfinnanlega rör í þrýstingi-sem innihalda þjónustu?
A:Innkaup á Nikkel 201 óaðfinnanlegu röri fyrir þjónustu sem inniheldur þrýsti- krefst þess að farið sé við sérstakar ASTM forskriftir og viðbótarprófunarkröfur sem tryggja efnisheilleika, rekjanleika og samræmi við hönnunarkóða.
Aðal ASTM forskriftir:Gildandi forskrift fyrir Nikkel 201 óaðfinnanlegur pípa erASTM B161 / B161M(Staðlað forskrift fyrir nikkel óaðfinnanlegur rör og rör). Þessi forskrift nær yfir efnasamsetningu, vélræna eiginleika, mál og vikmörk fyrir hreint nikkelpípa í atvinnuskyni. Fyrir varmaskipti og ketilslöngur,ASTM B163 / B163M(Staðlað forskrift fyrir óaðfinnanlega nikkel- og nikkelblendiþéttara og hita-skiptirör) á við.
Sannprófun á efnasamsetningu:Lágt kolefnisinnihald (Minna en eða jafnt og 0,02%) er mikilvægur aðgreiningarþáttur fyrir Nikkel 201. Innkaupaforskriftir verða að krefjast beinlínis sannprófunar á kolefnisgreiningu, venjulega með innrauða brunaskynjun, með niðurstöðum skjalfestar á efnisprófunarskýrslu (MTR). Viðbótartakmörk snefilefna-sérstaklega brennisteini (minna en eða jafnt og 0,01%), járni (minna en eða jafnt og 0,40%) og kopar (minna en eða jafnt og 0,25%)- verður að staðfesta.
Vélræn prófun:Samkvæmt ASTM B161 felur vélrænni prófun í sér:
Togprófun:Lágmarks uppskeruþol 103 MPa (15 ksi) og lágmarks togstyrkur 345 MPa (50 ksi) fyrir glóðað ástand
Flettingarpróf:Fyrir rörstærðir, til að sýna sveigjanleika
Vatnsstöðupróf:Hver rörlengd verður að standast vatnsstöðuþrýstingsprófun án leka
Viðbótarkröfur fyrir mikilvæga þjónustu:Fyrir há-hitaþjónustu eða þrýsting-forrit, tilgreina kaupendur venjulega:
100% ekki eyðileggjandi skoðun (NDE):Ultrasonic prófun (UT) eða hvirfilstraumsprófun til að greina lagskiptingar, innfellingar eða veggþykktarbreytingar
Jákvæð efni auðkenning (PMI):100% PMI af öllum pípulengdum til að staðfesta nikkelinnihald og sannreyna að ekki sé til efnisblöndun-
Kornastærðarstýring:ASTM kornastærð Nei. 5 eða grófari gæti verið tilgreind til að bæta skriðþol við hækkuðu-hitastig
Hörkuprófun:Hámarks hörkumörk til að tryggja framleiðni
Skjölunarstaðlar:Fullur rekjanleiki er áskilinn, venjulega krefst þessEN 10204 Gerð 3.1vottun (skoðunarvottorð frá framleiðanda) fyrir staðlaða notkun, ogTegund 3.2(óháð skoðun þriðju-aðila) fyrir mikilvæg forrit eins og samræmi við tilskipun um þrýstibúnað (PED), kjarnorkuþjónustu eða olíu- og gasstöðvar. Vottorð verða að innihalda:
Hitafjöldi og bræðsluefnafræði
Niðurstöður vélrænna prófa
Sannprófun á vatnsstöðuprófun
NDE niðurstöður (ef tilgreindur er)
Skrár um víddarskoðun
Yfirborðsfrágangur og umbúðir:Fyrir notkun með miklum-hreinleika má tilgreina Nikkel 201 pípa með súrsuðum og óvirku yfirborði til að fjarlægja malahrist og tryggja hreint, tæringarþolið yfirborð-. Pípuendarnir eru venjulega sniðnir til að suðu, með endalokum settir á til að koma í veg fyrir mengun við flutning.
Rétt innkaup og gæðatrygging tryggja að Nikkel 201 óaðfinnanlegur pípa uppfylli krefjandi kröfur um háan-hita ætandi og minnkandi sýruþjónustu, sem skilar -langtíma áreiðanleika og tæringarþoli sem réttlætir val þess fyrir mikilvæg notkun.
