1. Kl.: Kokie yra pagrindiniai besiūlių Incoloy 800 ir Incoloy 825 vamzdžių cheminės sudėties ir atsparumo korozijai skirtumai?
A:
Nors abu yra austenitiniai nikelio-geležies-chromo lydiniai, jų sudėtis pritaikyta skirtingoms korozinėms aplinkoms.
Incoloy 800(UNS N08800) paprastai yra:
Nikelis: 30–35 %
Chromas: 19–23 %
Geležis: likutis (apie . 39–50 %)
Anglies kiekis: mažiau nei 0,10 % arba lygus (su valdomomis versijomis 800H/800HT)
Jo stiprybė slypiatsparumas oksidacijai aukštoje{0}}temperatūrojeir geras valkšnumo stiprumas, tačiau jis turi ribotą atsparumą redukuojančioms rūgštims.
Incoloy 825(UNS N08825) prideda svarbių legiravimo elementų:
Nikelis: 38–46% (didesnis, kad būtų atsparesnis rūgštims)
Chromas: 19,5–23,5 %
Molibdenas: 2,5–3,5% (užtikrina atsparumą duobėms)
Varis: 1,5–3,0% (būtinas atsparumas sieros ir fosforo rūgštims)
Titanas: 0,6–1,2% (stabilizuoja nuo įjautrinimo)
Atsparumo korozijai palyginimas:
Incoloy 800puikiai tinka aukštos{0}}temperatūrinės oksidacinės atmosferos, garų ir angliavandenių aplinkoje.
Incoloy 825dėl savo Mo ir Cu kiekio yra pranašesnis redukuojant rūgštines terpes (sierą, fosforą), jūros vandenį ir rūgščias dujas (H₂S/CO₂/chloridas).
Taikant besiūlius vamzdžius,800 pasirenkamas šilumokaičio vamzdžiams, kurių temperatūra viršija 500 laipsnių, kol825 yra pasirinktas šlapiam koroziniam aptarnavimui iki 550 laipsnių-, pavyzdžiui, naftos ir dujų srauto linijos arba chemijos gamyklos rūgšties vamzdynai.
2. Kl.: Kodėl rūgščioje aplinkoje (šlapioje H₂S aplinkoje) pirmenybė teikiama Incoloy 825 besiūliams vamzdžiams, o ne nerūdijančiam plienui 316L?
A:
NACE MR0175/ISO 15156 apibrėžtos rūgštinės medžiagos turi būti atspariossulfidinis krekingas (SSC)irvandenilio{0}}sukeltas krekingas (HIC). Nerūdijantis plienas 316L, nors ir atsparus bendrai korozijai, kenčia nuo įdubimų ir SSC, kai chloridai ir H₂S kartu egzistuoja aukštesnėje nei 60 laipsnių temperatūroje.
Besiūliai vamzdžiai Incoloy 825 siūlo:
Didelis nikelio kiekis (38–46%)– stabilizuoja austenitinę struktūrą ir mažina vandenilio trapumą.
Molibdenas (2,5–3,5 %)– padidina atsparumo duobėms ekvivalentinį skaičių (PREN > 32), gerokai viršijantį 316L (PREN ~24–26).
Varis (1,5–3,0 %)– ypač atsparus H₂S sukeltam anodiniam tirpimui.
Atsparumas chlorido įtempių korozijos įtrūkimams (SCC)– įprastas gedimo režimas 316L karštoje, šlapioje H₂S/Cl⁻ aplinkoje.
NACE MR0175 aiškiai išvardijaIncoloy 825 (UNS N08825)kaip priimtinas rūgščiam naudojimui visomis temperatūrų ir kietumo sąlygomis (Mažiau nei arba lygus 35 HRC), o 316L dažnai yra ribojamas arba reikalauja griežtos kietumo kontrolės. Dėl to 825 besiūlis vamzdis yra standartinis gręžtinių vamzdžių, paviršinių srautų linijų ir šilumokaičių pasirinkimas rūgščių dujų laukuose.
3. Kl.: Kokie gamybos standartai taikomi besiūliams Incoloy 800 ir 825 vamzdžiams ir kokie yra svarbiausi bandymų reikalavimai?
A:
Dažniausiai naudojami standartai:
ASTM B407– Besiūlis vamzdis Incoloy 800, 800H, 800HT
ASTM B423– Besiūliai vamzdžiai ir vamzdeliai, specialiai skirti Incoloy 825
ASME SB-407 / SB-423– Tos pačios specifikacijos, taikomos slėginiams indams ir katilams pagal ASME kodekso II skyrių.
Kritiniai matmenys ir tolerancijosnerūdijančio plieno vamzdžių dydžiams vadovaukitės ASME B36.19, nors nikelio lydinių sienelių storis gali šiek tiek skirtis.
Privalomi ir neprivalomi testai apima:
Hidrostatinis bandymas– kiekvienas vamzdis išbandytas esant bent 60 % nurodytos minimalios takumo ribos.
Sūkurinės srovės arba ultragarsinis tyrimas– NDE (ne{0}}naikinamam patikrinimui), kai nurodyta.
Išlyginimo testas(vamzdžiui iki 6″ NPS) – įvertina plastiškumą.
Kietumo testas– paprastai Mažiau arba lygus 85 HRB, jei atkaitintas 825, mažesnis arba lygus 90 HRB, kai naudojamas 800.
Tarpkristalinės korozijos bandymas(ASTM A262 praktika E arba C) – ypač 825, kad būtų patvirtintas stabilizavimas (Ti apsaugo nuo Cr karbido nusodinimo).
Teigiamas medžiagos identifikavimas (PMI)– 100 % reikalaujama daugelyje pramoninių kodų, kad būtų išvengta lydinio maišymo.
Be to, atliekant branduolinę ar aukštą temperatūrą, besiūliams 800H/800HT vamzdžiams gali reikėti valkšnumo ir plyšimo įtempių bandymų (pagal ASTM E139).
4. Kl.: Kuo Incoloy 800 besiūlių vamzdžių šiluminis stabilumas lyginamas su Incoloy 825 aukštesnėje temperatūroje (600–900 laipsnių)?
A:
Tai yra pagrindinis skirtumas:
Incoloy 800(ypač 800H/800HT versijos) yra skirtasaukštoje{0}}temperatūroje. Su kontroliuojama anglimi (0,05–0,10 %) ir minimalaus ASTM Nr M23C6 karbidų nusodinimas ties grūdelių ribomis iš tikrųjų pagerina atsparumą šliaužimui, nesukeldamas trapumo. Jis taip pat sudaro apsauginę Cr₂O3 skalę, kuri atspari oksidacijai ir karburizacijai.
Incoloy 825, priešingai, yranerekomenduojama ilgalaikiam poveikiui virš 550 laipsnių (1022 laipsnių F). Esant aukštesnei temperatūrai, jame esantys molibdeno ir vario priedai praranda savo korozijos pranašumus, o lydinys tampa jautrus sigmos fazės formavimuisi (trapi intermetalinė fazė), todėl prarandamas atsparumas smūgiams ir plastiškumas. Be to, stabilizavimas titanu negali visiškai užkirsti kelio jautrumui lėtai aušinant nuo virš 700 laipsnių.
Praktinė išvada:
NaudokiteIncoloy 800 besiūlis vamzdiskrosnių vamzdžiams, perkaitintuvams ir etileno krekingo gyvatėms (650–900 laipsnių).
NaudokiteIncoloy 825 besiūlis vamzdisšlapiam, koroziniam naudojimui iki 550 laipsnių - niekada nenaudojant aukštos temperatūros konstrukcijų.
Jei projektui reikalingas atsparumas aukštai temperatūrai ir drėgnam H₂S atsparumui esant vidutinei temperatūrai (400–550 laipsnių), Incoloy 825 vis tiek gali veikti, tačiau valkšnumo konstrukcija turi atitikti ASME sumažintus leistinus įtempius, viršijančius 500 laipsnių.
5. Kl.: Kokie yra bendri Incoloy 825 besiūlių vamzdžių gedimo būdai gamyboje jūroje ir kaip jų galima išvengti?
A:
Nepaisant puikaus atsparumo korozijai, besiūlis Incoloy 825 vamzdis gali sugesti atviroje jūroje tam tikromis sąlygomis:
Dažni gedimo režimai:
Taškinė/plyšinė korozija– Atsiranda, kai jūros vanduo sustingsta dėl jūros augimo arba apnašų, ypač jei vamzdžio paviršius nėra tinkamai pasyvintas arba jei deguonies lygis skiriasi.
Chlorido įtempių korozijos įtrūkimai (Cl-SCC) – Rare in 825 due to high Ni, but can occur at temperatures >150°C (>302 laipsnių F) labai koncentruotuose sūrymuose su tempimo įtempiais.
Galvaninė korozija– Sujungtas su mažiau tauriaisiais metalais (anglies plienu, mažai legiruotu plienu) jūros vandenyje, 825 veikia kaip katodas, pagreitinantis anodinės medžiagos ataką.
Vandenilio trapumas– Galima, jei per daug taikoma katodinė apsauga (potencialas < –850 mV, palyginti su Ag/AgCl), sukuriantis atominį vandenilį.
Erozija-korozija– Smėlio turinčiuose skysčiuose, ypač vamzdžių posūkiuose ir reduktoriuose.
Prevencinės priemonės:
Paviršiaus apdaila:Nurodykite marinuotus ir pasyvuotus vidinius paviršius (ne tik mechaniškai poliruotus), kad pašalintumėte įterptą geležį ir užtikrintumėte stabilią Cr turtingą oksido plėvelę.
Dizainas: Avoid crevices (use full penetration welds, continuous gaskets) and maintain flow velocities >1,5 m/s, kad nesusidarytų nuosėdos, bet<4–5 m/s to avoid erosion.
Medžiagų poravimas:Jungdami 825 prie anglinio plieno flanšų, naudokite izoliacinius rinkinius arba pereinamąsias jungtis.
Katodinės apsaugos valdymas:Apribokite potencialą iki –800 mV iki –900 mV (Ag/AgCl) ir, jei įmanoma, užtepkite 825 paviršius, kad sumažintumėte vandenilio įkrovą.
Apdorojimas po suvirinimo:Nors 825 nėra linkęs į jautrumą, tirpalo atkaitinimas (940–980 laipsnių ir greitas aušinimas) atkuria optimalų atsparumą korozijai po stipraus šalto darbo ar suvirinimo.
Laikantis šios praktikos, besiūliai „Incoloy 825“ vamzdžiai gali tarnauti 20–30 metų, kai naudojami atviroje jūroje ir povandeniniai įrenginiai.
