1. Nors dažnai kalbant apie „superlūstus“, iš esmės iš nerūdijančių plienų iš esmės išskiria 625 ir 725 „Inconel“ ir kodėl jie klasifikuojami kaip nikelis - pagrįsti supervizionai?
Terminas „super nerūdijantis“ yra klaidingas, neoficialiai naudojamas jų pranašumui žymėti; Tačiau „Inconel 625“ (UNS N06625) ir 725 (UNS N07725) yra iš esmės nikelis - pagrindu pagrįsti superlydai, klasifikacija, turinti didelę įtaką jų savybėms ir taikymui.
Base Chemistry: True stainless steels are iron-based (Fe > 50%), with chromium (>10,5%) kaip pirminis legiruoto elementas, skirtas atsparumui korozijai. Priešingai, tiek 625, tiek 725 yra nikelis - (Ni> 58% 625, Ni> 55% 725). Šis aukšto nikelio kiekis suteikia stabilią austenitinę matricą ir yra jų išskirtinio atsparumo chloridui {- sukelto įtempio korozijos krekingo (SCC), pagrindinio nerūdijančio plieno {{11- guolio aplinkos, šaknis.
Stiprinimo mechanizmas: Standartinis nerūdijantis plienas (pvz., 304, 316) sustiprina šaltu darbu. „Inconel 625“ sustiprinamas per kietą - molibdeno ir niobio tirpalo sukietėjantį poveikį jo nikeliui - chromo matrica. „Inconel 725“ yra krituliai - sukietėję per terminį apdorojimą, kuris sudaro gama pirminį [Ni₃ (Al, Ti)] ir gama dvigubą premjerą [Ni₃ (NB)], suteikdama jai beveik dvigubai didesnę nei 625.
Veiklos vokas: Nors nerūdijantis plienas apsiriboja vidutine temperatūra ir korozinėmis paslaugomis, nikelio lydiniai veikia žymiai sunkesnėje karalystėje. Jie siūlo:
Ekstremalus atsparumas korozijai: puikus atsparumas duobėms, plyšių korozijai ir rūgščiai aplinkai, kiekybiškai įvertinta labai dideliu atsparumo atsparumo ekvivalentiniu skaičiumi (pren> 40 725).
Aukštas - temperatūros stiprumas: išlaikykite reikšmingą stiprumą ir atsparumą oksidacijai temperatūroje, kai nerūdijantis plienas sušvelnėtų ir per daug padidėtų.
Rūgštinio aptarnavimo patikimumas: turi įrodytą, būdingą atsparumą sulfido streso įtrūkimui (SSC), kaip nurodyta NACE MR0175/ISO 15156, todėl jie privalomi rūgščiai naftos ir dujų gamybai.
Vadinimas juos „nerūdijančiu“ pabrėžia jų galimybes; Tai evoliucinės medžiagos, skirtos pritaikymui, kai nerūdijantis plienas yra visiškai netinkamas.
2. Kodėl inžinierius reikštų povandeninių naftos ir dujų gamybos kontekstą, kodėl inžinierius turėtų nurodyti brangesnį „Inconel 725“ vamzdį per įprastesnį „Inconel 625“?
Pasirinkimas nuo 625 iki 725 yra apskaičiuotas sprendimas, pagrįstas konkrečiu mechaninio apkrovos ir korozinio sunkumo balansu, tiesiogiai paveikiančiu sistemos projektavimą ir saugumą.
„Inconel 625“ atvejis (kietas - tirpalas sustiprintas):
Stiprybės: Puikus bendras atsparumas korozijai, išskirtinis gaminimas ir suvirinamumas bei geras stiprumas iki maždaug 1200 laipsnių F (650 laipsnių).
Tipiškas naudojimas: Idealiai tinka srautų, įdėklų ir vamzdynų sistemoms, kai pagrindinė grėsmė yra rūgščių dujų (H₂s), CO₂ ir chloridų korozija, tačiau vidinis slėgis nėra pakankamai ekstremalus, kad būtų reikalaujama labai didelio 725 stiprumo.
„Inconel 725“ atvejis (krituliai - sukietėja):
Stiprybės: jos svarbiausias pranašumas yra ultra - didelis stiprumas. Po senėjimo jis pasiekia išeigos stiprumą (~ 120 ksi / 825 MPa) maždaug dvigubai daugiau nei atkaitinta 625. Jis palaiko šį stiprumą aukštesnėje temperatūroje ir pasižymi panašiai puikiu atsparumu korozijai.
Tipiškas naudojimas: nurodytas reikliausioms povandeninėms programoms, kai yra ir ekstremalios korozijos, ir didžiulis slėgis:
Aukštas - slėgis/aukštas - temperatūra (HP/HT) šulinio ir eglutės komponentai: vožtuvo korpusai, vamzdžių pakabos ir kritinės jungtys, kuriose turi būti šulinio slėgis, kuris gali viršyti 15 000 psi.
„Deepwater“ kėlimo komponentai: kur išorinio hidrostatinio slėgio ir vidinio šulinio slėgio derinys sukuria didžiulius vamzdžio lanko įtempius.
Stori - sienos slėgio indai: Naudojant 725, tai leidžia plonesnį sienos storią tuo pačiu slėgio reitingu, palyginti su 625, ir tai suteikia galimybę sutaupyti galimą svorio taupymą - kritinį veiksnį jūros platformos projektavime.
Sprendimas priklauso nuo to: jei dominuoja konstrukcija -, dažnai pakanka 625. Jei jis yra slėgis -, dominuoja arba reikalauja aukščiausio įmanomo saugos faktoriaus korozinėje aplinkoje, būtina 725.
3. Kokie yra svarbiausi svarstymai ir iššūkiai, kai suvirinant ir gaminant vamzdynų sistemas iš šių dviejų lydinių?
Nors abu lydiniai yra suvirinami, jie kelia skirtingus iššūkius, kuriems reikia griežtos procedūrinės kontrolės, kad būtų išsaugotos jų korozijos ir mechaninės savybės.
„Inconel 625“ suvirinimas:
Procesas: Dujų volframo lanko suvirinimas (GTAW/TIG) pirmenybė teikiama šaknų praėjimams; GMAW/MIG ir SMAW gali būti naudojami užpildyti.
Užpildo metalas: Ernicrmo-3 (atitinkamas užpildas) yra standartinis. Jis yra lengvai prieinamas ir sukuria suvirinimą su atsparumu korozijai, panašiai kaip ir sturerinis metalas.
Iššūkiai: Pagrindiniai rūpesčiai yra suvirinimo metalo karšto įtrūkimo užkirsti kelią (kontroliuojant priemaišų elementus, tokius kaip S ir P), ir švarios švaros, kad būtų išvengta užteršimo, dėl kurio atsiranda įkyri.
„Inconel 725“ suvirinimas:
Procesas: GTAW/TIG yra labai rekomenduojamas jo tikslumui.
Užpildo metalas: Tai yra kritinis pasirinkimas. Norint maksimaliai atsparumui korozijai, dažnai naudojamas ERNICRMO - 3 (625 užpildas). Norint, kad būtų galima maksimaliai stipriai suvirinti, turi būti naudojamas atitinkamas užpildo metalas 725, o po to atlieka pilną po suvirinimo terminį apdorojimą (PWHT).
Iššūkiai: PWHT reikalavimas yra pats reikšmingiausias iššūkis. Visas suvirintas komponentas turi atlikti tirpalo atkaitos ir senėjimo ciklą, kad ištirptų kenksmingos fazės, susidariusios suvirinimo metu, ir ugdyti suvirinimo ir šilumos stiprumą - paveiktoje zonoje (HAZ). Tai yra sudėtingas, brangus ir dažnai apsipirkti - procesas, labai ribojantis lauko gamybos galimybes.
Abiejuose lydiniuose nepriekaištingas švara, kontroliuojamas šilumos įvestis ir aukšto - grynumo ekranavimo dujų naudojimas yra ne -, kad būtų galima išvengti defektų.
4. Be povandeninių naftos ir dujų, kokios kitos sunkios pramonės programos reikalauja naudoti 625 ar 725 vamzdžius?
Išskirtinės šių lydinių savybės daro jas kritines įvairiose pramonės šakose, veikiančiose esant materialios veiklos riboms.
Cheminis apdorojimas: naudojamas vamzdžiuose ir reaktoriuose, kuriuose tvarkomi labai ėsdinančios rūgštys (pvz., Sieros, druskos), chloridai ir kitos agresyvios cheminės medžiagos esant aukštesnei temperatūrai ir slėgiui, kur nerūdijantis plienas kenčia greitą įbrėžimą ir gedimą.
Energijos generavimas:
Dūmtakio dujų desulfurizacijos (FGD) sistemos: vamzdynų valymo šlapios sieros rūgšties garai ir chloridai šveitimo blokuose.
Pažangios branduolinės sistemos: potencialus kandidatas į vamzdžius sistemose, tvarkančiose ėsdinančius aušinimo skysčius.
Jūrų ir jūros jūrų: jūros vandens aušinimo sistemos vamzdžiai, ypač kai dideli srautai gali sukelti eroziją - mažiau atsparių medžiagų korozija.
Naftos ir dujų rafinavimas: Vamzdynai pasroviui hidrokaktoriuose ir kituose blokuose, kur susirūpinimas kelia aukštą - temperatūros sulfidinę koroziją.
Aerospace: Nors paprastai nėra vamzdžių pavidalu, lydiniai naudojami variklio ir lėktuvų komponentams, kuriems reikalingas didelis stipris - su - svorio santykiu ir atsparumu korozijai.
5. Kaip šių „super nerūdijančių“ vamzdžių pramonės standartai ir kokybės užtikrinimo protokolai skiriasi nuo standartinių nerūdijančio plieno vamzdžių?
Šių aukštų - vertės standartai ir QA, sauga - kritiniai komponentai yra eksponentiškai griežtesni.
Medžiagos standartai: Juos reglamentuoja konkretūs ASTM/ASME standartai:
„Inconel 625“ vamzdis: ASTM B444 / ASME SB-444 (besiūliam vamzdžiui) ir ASTM B705 / ASME SB-705 (suvirintam vamzdžiui).
„Inconel 725“ vamzdis: ASTM B424 / ASME SB-424 (plokštelei / lakštui, naudojamam vamzdžiui gaminti, dažnai per riedėjimą ir suvirinimą).
NACE MR0175/ISO 15156 Atitiktis: Tai yra privaloma kvalifikacija, skirta naudoti Sour (H₂s -, kuriuose yra) naftos ir dujų tarnyba. Lydinio chemija ir terminis apdorojimas turi būti sertifikuotas, kad būtų galima pasiekti griežtas šio standarto ribas.
Ne - destruktyvus testavimas (NDT): Reikalavimai yra daug griežtesni . 100% Automatizuotas vamzdžio korpuso automatinis ultragarsinis bandymas (UT) yra standartinis, kad būtų galima aptikti bet kokius vidinius ar išorinius trūkumus. Visų suvirinimo ir rentgenografinių bandymų (RT) dažų skverbimosi bandymai (PT) taip pat yra standartiniai reikalavimai.
Sertifikavimas ir atsekamumas: Kiekvienas vamzdžio ilgis yra su atitikties sertifikavimu ir dažnai malūno bandymo ataskaita (MTR), kurioje pateikiama visa cheminė analizė ir mechaninių bandymų (tempimo, kietumo, poveikio) rezultatai, atlikti iš tos medžiagos šilumos. Reikia visiškai atsekti nuo neapdoroto lydalo iki galutinio produkto.
Visas gamybos ir sertifikavimo procesas yra skirtas užtikrinti absoliučiai pasitikėjimą komponento vientisumu, kai nesėkmė gali turėti katastrofiškų aplinkos, saugos ir ekonominių padarinių.
