1 klausimas: kaip gaminamas Incoloy Alloy 800 suvirintas vamzdis ir kokios specifikacijos reglamentuoja jo gamybą?
A:Suvirintas Incoloy 800 vamzdis gaminamas formuojant plokščią -valcuotą nikelio lydinio juostą arba plokštę į cilindro formą ir suvirinant išilginę siūlę. Norint tinkamai specifikuoti ir užtikrinti kokybę, būtina suprasti gamybos procesą ir taikomas specifikacijas.
Gamybos procesas – išilginis suvirintas vamzdis:
| Žingsnis | Proceso aprašymas | Kokybės kontrolės taškas |
|---|---|---|
| 1. Juostos paruošimas | „Incoloy 800“ ritė (ASTM B409) supjaustoma iki tikslaus pločio | Kraštų būklė (be šlakų,{0}}lygus) |
| 2. Formavimas | Nepertraukiamas ritinėlių formavimas arba U{0}}išjungimas/Iš{1}}formavimas presuoja forminę juostelę į atvirą vamzdelį | Vienodas tarpelis ties siūle |
| 3. Suvirinimas | Volframo inertinės dujos (TIG/GTAW) arba plazminis lankinis suvirinimas (PAW) – paprastai autogeninis (be metalo užpildo) | Suvirinimo įsiskverbimas, nėra oksidacijos |
| 4. Suvirinimo briaunos kondicionavimas | Vidinę ir išorinę suvirinimo siūlę galima nuimti (nupjauti) arba palikti -suvirintą | Sklandus perėjimas skysčio tekėjimui |
| 5. Terminis apdorojimas | Pilnas tirpalo atkaitinimas (980-1050 laipsnių) kontroliuojamoje atmosferoje arba vakuume | Rekristalizacija, streso mažinimas |
| 6. Dydžių nustatymas ir tiesinimas | Šaltasis dydis (brėžimas per šerdį arba per štampus) iki galutinio OD ir apvalumo | Matmenų tikslumas |
| 7. Neardomasis bandymas | 100 % sūkurinė srovė (ET) arba ultragarsinė (UT) suvirinimo siūlė | Aptikti susiliejimo trūkumą, poringumą, įtrūkimus |
| 8. Hidrostatinis bandymas | Kiekvieno vamzdžio ilgio slėgio patikrinimas | Nuotėkio vientisumas |
Pagrindinės „Incoloy 800“ suvirinto vamzdžio specifikacijos:
| Specifikacija | Taikymo sritis | Tipiniai dydžiai | Suvirinimo bandymo reikalavimas |
|---|---|---|---|
| ASTM B705 | Suvirintas vamzdis (UNS N08800, N08810, N08811) | Iki 24 colių NPS | 100% ET arba UT plius hidrostatinis |
| ASTM B710 | Suvirintas vamzdis, skirtas aukštai{0}}temperatūrai | Iki 12" NPS | 100% UT suvirinimo, plius radiografinis taškas |
| ASTM B675 | Suvirintas vamzdis šilumokaičiams (panašus, bet mažesnio skersmens) | 1/2" iki 3" OD | 100% ET, hidrostatinis |
ASTM B705 yra pagrindinė Incoloy 800 suvirintų vamzdžių specifikacija.Ji apima:
Produktų formos:Išilginis suvirintas vamzdis (ne spiralinis)
Lydiniai:UNS N08800 (800), N08810 (800H), N08811 (800HT)
Dydžiai:1/8" NPS iki 24" NPS (vardinis vamzdžio dydis)
Sienelės storis:Tvarkaraštis nuo 5S iki 80S (ir pasirinktinis)
Terminis apdorojimas:Po suvirinimo atkaitintas tirpalas (privaloma)
Testavimas:100% sūkurinės srovės arba ultragarsinis suvirinimo siūlės tyrimas; hidrostatinis bandymas
Kodėl tirpalo atkaitinimas po suvirinimo yra privalomas:
Suvirinimo metu šilumos{0}}paveikta zona (HAZ), esanti šalia suvirinimo siūlės, pasiekia temperatūrą, kuri gali sukelti:
Chromo karbido nusodinimas(jautrinimas) 550-750 laipsnių diapazone
Liekamieji tempimo įtempiainuo terminio susitraukimo
Atkaitinimas tirpalu po suvirinimo:
Iš naujo ištirpina chromo karbidus, atkurdamas atsparumą korozijai
Pašalina liekamąjį įtempimą, sumažina SCC riziką
Perkristalizuoja suvirinimo metalą ir HAZ, pagerindamas plastiškumą
Suvirintas ir besiūlis – gamybos palyginimas:
| Parametras | Suvirintas vamzdis (ASTM B705) | Besiūlis vamzdis (ASTM B407) |
|---|---|---|
| Pradinė forma | Plokščia juostelė / plokštė (ASTM B409) | Tvirtas ruošinys |
| Maksimalus dydis | Iki 24 colių NPS | Iki 12 colių NPS (įprasta) |
| Minimali siena | 0,5 mm (0,020 colio) | 1,2 mm (0,049 colio) tipiškas |
| Ilgis | Tada nupjaukite ištisinę ritę | Apribota ekstruzija / piešimas |
| Kaina (santykinė) | 0,6-0,8x besiūliai | 1,0x (pagrindinis) |
| Suvirinimo siūlė | Dabartis (išilginė) | Nėra |
| Pristatymo laikas | Trumpesnis (6–12 savaičių) | Ilgiau (10-16 savaičių) |
Teisingas suvirinto vamzdžio nurodymas:
Išsamioje suvirinto Incoloy 800 vamzdžio specifikacijoje turėtų būti:
Suvirintas vamzdis, Incoloy 800 (UNS N08800), ASTM B705, 6" NPS, 40S tvarkaraštis, atkaitinta tirpalu, suvirinimo siūlė 100 % ultragarsu išbandyta pagal ASTM E213, hidrostatinė bandymo trukmė iki 1,5 karto didesnio projektinio slėgio. Malūno bandymo ataskaitos pagal EN 10210 ses.
Suvirintų vamzdžių apribojimai (kada nenurodyti):
| Apribojimas | Priežastis | Alternatyva |
|---|---|---|
| Aukšto{0}}slėgio vandenilio paslauga | Vandenilio koncentratas suvirinimo siūlėje | Besiūlis vamzdis |
| Cyclic high-temperature (>600 laipsnių) | Dėl terminio nuovargio suvirinimo siūlė gali įtrūkti | Besiūliai arba 800H besiūliai |
| Su branduoline sauga-susijęs | ASME III paprastai reikalauja vientiso | Besiūlis vamzdis |
| Labai mažas skersmuo (<1/2" NPS) | Sunku ekonomiškai suvirinti | Besiūlis vamzdis (ASTM B163) |
| Ekstremali korozija (pvz., karštos koncentruotos rūgštys) | Pirmenybinis ataka suvirinimo HAZ | Besiūliai arba didelio{0}}lydinio suvirinti atitinkamu užpildu |
Santrauka:ASTM B705 yra pagrindinė „Incoloy Alloy 800“ suvirintų vamzdžių specifikacija. Medžiaga pradedama kaip plokščia juostelė (ASTM B409), formuojama ritininiu būdu ir suvirinama, tada atkaitinama tirpalu, kad būtų atkurtas atsparumas korozijai. Suvirintas vamzdis turi kainos ir dydžio pranašumus, palyginti su besiūliais, naudojant ne-kritinį, vidutinio{7}}slėgio ir vidutinės temperatūros-temperatūrą, tačiau reikalingas 100 % neardomasis suvirinimo siūlės tyrimas.
2 klausimas: Kokie yra Incoloy 800 suvirintų vamzdžių naudojimo pranašumai ir apribojimai, palyginti su besiūliais vamzdžiais pramoniniams tikslams?
A:Pasirinkus suvirintą ir besiūlį Incoloy 800 vamzdį, reikia{1}}sumažinti kainą, prieinamumą, matmenų tikslumą ir rizikos toleranciją. Suprasdami šiuos veiksnius, inžinieriai gali pasirinkti tinkamą produktą kiekvienai programai.
Suvirintų vamzdžių pranašumai, palyginti su besiūliais vamzdžiais:
| Privalumas | Paaiškinimas | Nauda |
|---|---|---|
| Mažesnė kaina | Pradinė medžiaga (juosta) yra pigesnė nei ruošinys; mažiau apdorojimo etapų | 20-40% išlaidų sumažinimas |
| Didesni skersmenys | Besiūlis, ribotas iki ~12" NPS; suvirintas iki 24" NPS (arba didesnis pagal specialų užsakymą) | Įgalina didelio{0}}skersmens sistemas |
| Plonesnės sienos | Besiūlė minimali siena ~1,2 mm; suvirintas gali būti 0,5 mm | Svorio mažinimas, mažesnė kaina |
| Ilgesni ilgiai | Suvirintas iš ritės gali pagaminti ištisinius ilgius; besiūliai ribojami ekstruzijos būdu | Mažiau lauko suvirinimo siūlių |
| Griežtesnės matmenų tolerancijos | Šaltasis dydis po suvirinimo užtikrina vienodą OD ir apvalumą | Geriau tinka vamzdžių atramose ir flanšuose |
| Trumpesnis pristatymo laikas | Juostelių atsargų yra daugiau nei ruošinių; greitesnė gamyba | Greitesnis projekto užbaigimas |
Suvirintų vamzdžių apribojimai ir pavojai:
| Apribojimas | Rizika | Sušvelninimas |
|---|---|---|
| Suvirinimo siūlė kaip gedimo pradžios vieta | Suvirinimo siūlės nuovargio įtrūkimai, SCC arba valkšnumo plyšimas | Nurodykite atkaitinimą po-suvirinimo tirpalo, 100 % NDE |
| Jautrinimas (jei netinkamai termiškai apdorotas) | Tarpkristalinė korozija korozijos metu | Reikalingas tirpalo atkaitinimas, bandymas pagal ASTM G28 |
| Suvirinimo perpjovimas arba neatitikimas | Streso koncentracija, tėkmės sutrikimas | Nurodykite suvirinimo briaunos kondicionavimą (lygus) |
| Mažesnis valkšnumo stiprumas | Suvirinimo metalas ir HAZ turi stambesnę grūdėtumo struktūrą nei netauriųjų metalų | For >650 laipsnių, laikykite besiūlius arba 800H besiūlius |
| Kai kuriuose koduose neleidžiama | ASME III skyrius (branduolinis) riboja suvirintus vamzdžius tam tikroms paslaugoms | Naudokite besiūlius branduoliniams tikslams |
| Galimas susiliejimo arba poringumo trūkumas | Prateka arba sprogsta esant slėgiui | 100 % UT arba ET privaloma |
Paraiška{0}}pagrįsto atrankos vadovas:
| Taikymas | Suvirintas vamzdis (B705) | Besiūlis vamzdis (B407) | Loginis pagrindas |
|---|---|---|---|
| Cheminio proceso vamzdynai,<300°C, moderate pressure | Pageidautina | Priimtinas, bet brangus | Suvirintas yra ekonomiškas{0}} |
| Cheminio proceso vamzdynai, 300-600 laipsnių | Priimtinas su tirpalo atkaitinimu | Pageidautina kritiškam | Suvirinimo siūlės šliaužimas yra rizika |
| Šilumokaičio vamzdžiai | Retas (naudokite suvirintą vamzdį B675) | Standartinis (B163) | Griežtesnės leistinos nuokrypos, be suvirinimo vamzdžio lakštuose |
| High-pressure gas (>50 barų) | Priimtinas su 100 % UT | Pageidautina | Suvirinimo siūlė kelia susirūpinimą |
| Rūgščiosios dujos (H₂S, NACE) | Priimtinas, jei kontroliuojamas kietumas | Pageidautina | Nėra suvirinimo, kuris nesugestų |
| Hydrogen service (>200°C, >50 barų) | Nerekomenduojama | Pageidautina | Vandenilio trapumas suvirinimo metu |
| Large-diameter (>12") ortakis, žemas slėgis | Pageidautina | Nėra | Gali tiekti tik suvirintas |
| Su branduoline sauga-susijęs | Neleidžiama | Reikalingas | Kodo apribojimas |
| Farmaciniai / itin{0}}švarūs | Priimtinas su lygiu vidiniu karoliuku | Pageidautina | Lengviau valyti vientisai |
Kainų palyginimas (įprastas, 4 colių NPS Sch 40S, 6 m ilgio):
| Produktas | Santykinė kaina (besiūliai=1.0) | Pristatymo laikas | Tipiškas MOQ |
|---|---|---|---|
| Besiūlis (ASTM B407) | 1.00 | 12-16 savaičių | 500 kg |
| Suvirintas, atkaitintas tirpalu (ASTM B705) | 0.70-0.80 | 8-12 savaičių | 1000 kg |
| Suvirintas, kaip{0}}suvirintas (be atkaitinimo – ne pagal specifikaciją) | 0.50-0.60 | 4-6 savaites | Nerekomenduojama |
Spąstai „Kaip{0}}suvirinti“:Kai kurie tiekėjai siūlo Incoloy 800 suvirintus vamzdžius, kurie turinepo suvirinimo buvo atkaitintas tirpalu. Ši medžiaga neatitinka ASTM B705 ir turi:
Jautrintas HAZ (karbido krituliai)
Dideli liekamieji įtempiai
Sumažintas atsparumas korozijai
Mažesnis lankstumas
Niekada nepriimkite kaip{0}}suvirinto Incoloy 800 vamzdžio, skirto korozijai ar aukštai{2}}temperatūrai.
Rizika{0}}pagrįstų sprendimų matrica:
| Nesėkmės pasekmė | Spaudimas | Temperatūra | Koroziškumas | Rekomenduojamas vamzdis |
|---|---|---|---|---|
| Žemas (lašantis, lengvas remontas) | Žemas | Žemas | Žemas | Suvirintas (B705) |
| Vidutinis (nuotėkis, prastovos) | Vidutinis | Vidutinis | Vidutinis | Suvirinta pilna NDE |
| Aukštas (saugumas, didelis atpalaidavimas) | Aukštas | Aukštas | Aukštas | Besiūlis (B407) |
| Ekstremalus (toksiškas, degus, 人命) | Bet koks | Bet koks | Bet koks | Tik besiūliai |
Santrauka:„Incoloy 800“ suvirintas vamzdis (ASTM B705) suteikia didelių sąnaudų ir dydžio pranašumų, palyginti su besiūliais, naudojant vidutinio sunkumo{2}}paslaugas. Jis tinka daugeliui cheminių procesų vamzdynų, kurių temperatūra žemesnė nei 600 laipsnių, su sąlyga, kad po suvirinimo atkaitinama tirpalu, o suvirinimo siūlei atlikta 100 % NDE. Aukšto-slėgio, aukštos-temperatūros, vandenilio ar branduolinių įrenginių atveju besiūliai vamzdžiai išlieka pirmenybė ir dažnai privaloma.
3 klausimas: kokie kokybės kontrolės ir neardomųjų bandymų (NDE) reikalavimai taikomi Incoloy 800 suvirintam vamzdžiui pagal ASTM B705?
A:Atliekant suvirintų Incoloy 800 vamzdžių kokybės kontrolę didžiausias dėmesys skiriamas išilginės suvirinimo siūlės vientisumui, nes tai yra galima silpnoji vieta, palyginti su besiūle konstrukcija. ASTM B705 nurodo privalomus ir pasirenkamus NDE reikalavimus.
Privalomi kokybės kontrolės reikalavimai (ASTM B705):
| Bandymas/Patikra | Dažnis | Standartinis | Priėmimas |
|---|---|---|---|
| Cheminė analizė | Už šilumą | ASTM E1476 (arba panašus) | Pagal UNS N08800 ribas |
| Tempimo bandymas (netauriųjų metalų) | Už šilumą (išilginis) | ASTM E8/E8M | Didesnis arba lygus 450 MPa UTS, didesnis arba lygus 170 MPa YS, didesnis arba lygus 30 % pailgėjimas |
| Tempimo bandymas (suvirinimo siūlė) | Per šilumą (skersinė) | ASTM E8/E8M | Didesnis arba lygus 450 MPa UTS (gali sugesti netauriųjų metalų) |
| Valdomas lenkimo bandymas (suvirinimas) | Už šilumą (veidą ir šaknį) | ASTM E190 | Po 180 laipsnių lenkimo nėra įtrūkimų |
| Išlyginimo testas | Už partiją | ASTM B705 | Išlyginus iki 2/3 OD nėra įtrūkimų |
| Hidrostatinis bandymas | Kiekvienas vamzdis | ASTM B705 | 1,5x projektinis slėgis, nėra nuotėkio |
| Žymėjimas | Kiekvienas vamzdis | ASTM B705 | Šilumos skaičius, dydis, grafikas, UNS, ASTM |
Neardomasis bandymas (NDE) – suvirinimo siūlės tyrimas:
Reikalingas ASTM B705100% neardomas suvirinimo siūlės tyrimasvienu iš šių būdų:
| NDE metodas | Standartinis | Pastebimi defektai | Priėmimas |
|---|---|---|---|
| Sūkurinė srovė (ET) | ASTM E309 | Paviršiaus ir arti{0}}paviršiaus defektai (susiliejimo trūkumas, įtrūkimai, poringumas) | Nėra jokių ženklų, viršijančių atskaitos įpjovą (paprastai 5 % sienos) |
| Ultragarsinis (UT) | ASTM E213 | Tūriniai defektai (susiliejimo trūkumas, intarpai, įtrūkimai per sieną) | No indication >1,2 mm ekvivalentinis atšvaitas |
| Radiografija (RT) | ASTM E94 | Tūriniai defektai (lėtesni, brangesni) | Nėra įtrūkimų, nesusiliejimo ar susikaupusio poringumo |
Praktinė pastaba:Dauguma gamintojų naudojaETmažesnio skersmens (<6") and UT for larger diameters (>6") arba storesnes sienas.
Papildomas NDE (nurodykite, kai reikia):
| Reikalavimas | Standartinis | Kada nurodyti | Tipiškas priėmimas |
|---|---|---|---|
| Visas UT (100 % vamzdžio tūrio) | ASTM E213 | Aukšto-slėgio, vandenilio ar rūgščių paslaugos | No indications >1,2 mm |
| Suvirinimo siūlės radiografija (taškas) | ASTM E94 | Kodo štampavimas (ASME) | Nėra įtrūkimų, poringumas<1 mm |
| Dažų įsiskverbimo medžiaga (PT) į suvirinimo siūlę | ASTM E165 | Vizualus paviršiaus įtrūkimų aptikimas | Nėra linijinių indikacijų |
| Suvirinimo siūlės kietumas | ASTM E18 | Rūgščiosios dujos (NACE) | Suvirinimas, HAZ, netaurieji metalai Mažiau arba lygūs 35 HRC |
| Ferito matavimas (suvirinimo metalas) | ASTM E562 | Atsparumo korozijai patikra | Paprastai 3–8 FN (ferito numeris) |
Suvirinimo lenkimo bandymas – išsami informacija:
Valdomas lenkimo bandymas yra destruktyvus (pavyzdžiui), bet labai svarbus suvirinimo kokybei patikrinti:
| Parametras | Reikalavimas |
|---|---|
| Pavyzdys | Skersinė juosta skersai suvirinimo |
| Lenkimo spindulys | 4x bandinio storis |
| Lenkimo kampas | 180 laipsnių |
| Įtvaro skersmuo | Mėginio storis × 4 |
| Priėmimas | No cracks or openings >3 mm suvirinimo arba HAZ |
Terminio apdorojimo patikrinimas:
ASTM B705 reikalauja, kad būtų suvirintas vamzdistirpalas atkaitintas po suvirinimo. Patvirtinimas apima:
Terminio apdorojimo įrašas: Time-temperature chart showing soak at 980-1050°C, rapid cool (water quench for walls >5 mm, oru vėsus skiedikliui)
Kietumo patikrinimas:Turėtų būti mažesnis arba lygus 95 HRB (įprastai 75–90)
Neprivaloma – tarpkristalinės korozijos bandymas:ASTM G28 Method A – korozijos greitis<12 mm/year confirms proper anneal
Atsekamumo reikalavimai:
Kiekvienas vamzdžio ilgis turi būti pažymėtas:
Gamintojo pavadinimas arba prekės ženklas
ASTM B705 (arba ASME SB705)
UNS N08800 (arba N08810 / N08811)
Šilumos skaičius (atsekiamas iki MTR)
Dydis (NPS ir tvarkaraštis)
Ilgis (jei supjaustytas pagal ilgį)
Ženklinimas turi būti nuolatinis (-mažo įtempimo antspaudas arba rašalo-srove) ir įskaitomas.
Įprastos partijos apibrėžimas (testavimo dažnumui):
| Produktas | Partijos apibrėžimas |
|---|---|
| Besiūlis vamzdis | Tas pats karštis, toks pat dydis, toks pat terminis apdorojimas |
| Suvirintas vamzdis | Ta pati juostos šiluma, ta pati suvirinimo dalis (nepertraukiamas suvirinimo eiga), tas pats terminis apdorojimas |
Pirkėjo suvirintų vamzdžių patikros kontrolinis sąrašas:
| Prekė | Patvirtinti |
|---|---|
| MTR rodo suvirinimo tempimo ir lenkimo bandymų rezultatus | Taip / Ne |
| MTR nurodo „po suvirinimo atkaitintas tirpalas“ su temperatūra | Taip / Ne |
| Nurodytas NDE metodas ir priėmimo kriterijai | Taip / Ne |
| Kiekvienas vamzdis pažymėtas šilumos numeriu | Taip / Ne |
| Hidrostatinis bandymo slėgis ir trukmė MTR | |
| Rūgščiam aptarnavimui: kietumo skersinis suvirinimas | Taip / Ne |
Dažniausios suvirintų vamzdžių kokybės problemos:
| problema | Priežastis | Aptikimo metodas | Prevencija |
|---|---|---|---|
| Susiliejimo trūkumas | Nepakankama suvirinimo energija | UT arba RT | Optimizuoti suvirinimo parametrus |
| Poringumas | Užteršimas (alyva, drėgmė) | RT arba ET | Nuvalykite juostelių kraštus, tinkamą ekranavimą |
| Sumažintas | Per didelis suvirinimo greitis arba srovė | Vizualinis arba PT | Sureguliuokite parametrus |
| Jautrinimas (karbido nusodinimas) | Jokio po{0}}suvirinimo ar lėto aušinimo | ASTM G28 testas | Mandato tirpalo atkaitinimas |
| Suvirinimo neatitikimas (aukštas{0}}žemas) | Blogas juostelių išlyginimas | Vizualinis, UT | Geresni įrankiai |
Santrauka:ASTM B705 reikalauja 100 % suvirinimo siūlės NDE (ET arba UT), atliekamo lenkimo testavimo ir po-suvirinimo tirpalo atkaitinimo. Kritinėms paslaugoms pirkėjai turėtų nurodyti papildomą NDE (visą UT, RT, PT, kietumo traversą). Tinkama kokybės kontrolė užtikrina, kad suvirinimo siūlės veikimas būtų panašus į netauriųjų metalų našumą, kai atliekama vidutinė -priežiūra.
4 klausimas: Kuriose pramonės srityse dažniausiai naudojamas Incoloy 800 suvirintas vamzdis ir kur tai nerekomenduojama?
A:Incoloy 800 suvirintas vamzdis (ASTM B705) skirtas įvairioms pramonės šakoms, kuriose reikalingas atsparumas korozijai ir vidutinis atsparumas aukštai -temperatūrai, tačiau besiūlių vamzdžių kaina yra nepagrįsta.
Įprastos programos – kur suvirinti vamzdžiai puikiai tinka:
1. Cheminio proceso vamzdynas (vidutinė temperatūra)
| Aptarnavimas | Temperatūra | Kodėl suvirintas Priimtinas |
|---|---|---|
| Organinių cheminių medžiagų perdavimo linijos | 100-300 laipsnių | Ne{0}}ėsdinantis arba silpnai korozinis; suvirinimo siūlė nepažeista |
| Karštos kaustinės linijos (NaOH) | 80-150 laipsnių | Geras bendras atsparumas korozijai; maža suvirinimo atakos rizika |
| Riebalų rūgščių apdorojimas | 150-250 laipsnių | Vienoda korozija, ne lokalizuota suvirinimo vietoje |
| Tirpiklių regeneravimo sistemos | 100-200 laipsnių | Suvirinimo siūlė nėra lengvatinė atakos vieta |
2. Pagalbinės elektros energijos gamybos sistemos
| Komponentas | Aptarnavimas | Kodėl naudojamas suvirintas |
|---|---|---|
| Tiekiamo vandens šildytuvo nutekėjimo linijos | 150-250 laipsnių | Vidutinis slėgis, ne{0}}ciklinis |
| Kondensato grąžinimo linijos | 100-200 laipsnių | Maža terminio nuovargio rizika |
| Prietaisų oro linijos karštose vietose | Aplinkos -100 laipsnių | Jokio susirūpinimo dėl korozijos |
| Mėginių ėmimo sistemos vamzdeliai (didesnio skersmens) | 300-500 laipsnių | Pertraukiamas aptarnavimas, mažas stresas |
3. Šilumokaičių apvalkalai ir didelio skersmens{1}}ortakiai
| Taikymas | Dydžių diapazonas | Kodėl pirmenybė teikiama suvirintam |
|---|---|---|
| Šilumokaičių apvalkalai (ne vamzdžiai) | 12-24" skersmuo | Besiūlis negalimas |
| Karšto dujų kanalas (krosnis į ploviklį) | 12-36" skersmuo | Žemas slėgis, didelis dydis |
| Išmetimo kaminai (ėsdinančios dūmų dujos) | 12-48" skersmuo | Plonasienis, didelis skersmuo, priklauso nuo išlaidų- |
4. Farmacija ir maisto perdirbimas
| Taikymas | Reikalavimas | Kodėl suvirintas Priimtinas |
|---|---|---|
| Gryno garo paskirstymas (žemo slėgio) | Valomas, atsparumas korozijai | Vidinis suvirinimo rutulys lygus |
| CIP (švarus-vietoje-) tiekimo linijos | Atsparumas valymo cheminėms medžiagoms | Po-suvirinimo atkaitinimas atkuria atsparumą korozijai |
| Procesinio vandens (WFI) kilpos | Jokio užteršimo | Lygus vidinis paviršius |
5. Oro taršos kontrolė
| Taikymas | Aplinka | Kodėl naudojamas suvirintas |
|---|---|---|
| Išmetamųjų dujų desulfuravimo (FGD) kanalai | Drėgnas SO₂, chloridai, 80-150 laipsnių | Didelio skersmens (24-48"), žemo slėgio |
| Šveitimo įleidimo/išleidimo kanalai | Korozinis, bet mažas stresas | Kaina draudžia vientisą |
Naudojimas, kai suvirintas vamzdis NEREKOMENDUOJAMAS:
| Taikymas | Priežastis | Geresnis pasirinkimas |
|---|---|---|
| Šilumokaičio vamzdžiai | Vamzdžio-į-vamzdelio valcavimą reikia vientisai; suvirinimo siūlė gali nutekėti | Besiūlis vamzdis (ASTM B163) |
| High-pressure hydrogen (>50 bar, >200 laipsnių) | Vandenilio trapumas koncentruojasi suvirinimo metu | Besiūlis (ASTM B407) |
| Rūgščios dujos (H₂S) su dideliu daliniu slėgiu | NACE MR0175 teikia pirmenybę besiūliams; suvirinimo kietumo problemos | Besiūlis, patikrintas kietumas |
| Cyclic high-temperature (>500 laipsnių) | Dėl terminio nuovargio įtrūkinėja suvirinimo siūlė | Seamless 800H (N08810) |
| Su branduoline sauga-susijęs (ASME III) | Kodeksas paprastai draudžia išilgines suvirinimo siūles | Tik besiūliai |
| High-pressure steam (>60 bar, >450 laipsnių) | Valkšnumo plyšimo rizika suvirinimo metu | Besiūliai arba 800H besiūliai |
| Stiprus karburizavimas arba sulfidinimas | Suvirinimas ir HAZ puolė pirmenybę | Besiūliai arba Inconel |
| Itin švarios{0}}puslaidininkinės dujų linijos | Vidinis suvirinimo rutulys (lygus) sulaiko daleles | Elektropoliruotas besiūlis |
Atvejo pavyzdys – FGD kanalas (geras pritaikymas):
Situacija:Angliu -kūrenamos elektrinės FGD absorberio įleidimo kanalas, 24 colių skersmuo, 120 laipsnių, šlapias SO₂ ir chloridai
Besiūlis negalimas24" dydžio (maks. besiūliai ~12")
Suvirintas B705 sprendimas:6 mm siena, atkaitinta tirpalu, 100% UT suvirinimo siūlė, vidinis šlifavimas lygus
Rezultatas:8+ metų servisas be suvirinimo{1}}gedimų
Atvejo pavyzdys – vandenilio perdirbimo linija (netinkamas pritaikymas):
Situacija:Naftos perdirbimo gamyklos vandenilio perdirbimo kompresoriaus išleidimas, 60 barų, 350 laipsnių, 95 % H₂
Naudotas suvirintas vamzdis(išlaidų taupymas)
Rezultatas:Suvirinimo siūlė įtrūko po 14 mėnesių (vandenilio trapumas ties HAZ)
Pamoka:Besiūlis yra privalomas aukšto{0}}slėgio vandeniliui
Rizikos įvertinimas – kada naudoti suvirintą arba besiūlį:
| Rizikos faktorius | Maža rizika → Suvirintas Priimtinas | Didelė rizika → Reikalingas vientisas |
|---|---|---|
| Spaudimas | <20 bar | >50 barų |
| Temperatūra | <400°C | >600 laipsnių |
| Ciklinis veikimas | Pastovi būsena | Dažnas paleidimas / išjungimas |
| Vandenilio dalinis slėgis | <10 bar | >30 barų |
| H₂S (rūgštus) | <0.1 bar | >1 baras |
| Nutekėjimo pasekmė | Lašinamas, lengvas remontas | Toksiška/degi, kelia pavojų saugai |
Santrauka:„Incoloy 800“ suvirintas vamzdis yra plačiai naudojamas cheminiuose procesuose, pagalbinėje galioje, oro taršos kontrolės ir farmacijos srityse, kur slėgis yra vidutinis, temperatūra yra žemesnė nei 600 laipsnių, o suvirinimo siūlės nutekėjimo pasekmės yra valdomos. Nerekomenduojama naudoti aukšto-slėgio vandenilio, aukšto-slėgio rūgščiųjų dujų, ciklinių aukštos-temperatūros, branduolinių ar šilumokaičio vamzdžių paslaugoms. Inžinieriai turėtų atlikti rizika-pagrįstą vertinimą, o ne taikyti sklandų visoms programoms.
5 klausimas: kuo „Incoloy 800“ suvirintas vamzdis (UNS N08800) skiriasi nuo suvirintų 316 l nerūdijančio plieno vamzdžių, skirtų aukštos-temperatūros korozijai?
A:Inžinieriai dažnai lygina Incoloy 800 su 316L nerūdijančiu plienu, nes abu yra austenitiniai ir tiekiami kaip suvirinti vamzdžiai. Tačiau jų veikimas labai skiriasi aukštesnėje temperatūroje ir korozinėje aplinkoje.
Medžiagų palyginimas – pagrindinės savybės:
| Turtas | Incoloy 800 (UNS N08800) | 316L nerūdijančio plieno (UNS S31603) |
|---|---|---|
| Nikelis (Ni) | 30-35% | 10-14% |
| Chromas (Cr) | 19-23% | 16-18% |
| Molibdenas (Mo) | Nėra (arba pėdsakų) | 2-3% |
| Anglies | Mažiau arba lygus 0,10 % | Mažiau arba lygus 0,03 % |
| Austenito stabilumas | Labai stabilus (didelis Ni) | Metastabilus (darbas sukietėja) |
| Magnetinis pralaidumas | <1.02 | 1,0–1,1 (atkaitintas) |
| Kaina (vamzdis, suvirintas) | 2.0-2.5x 316L | Pradinis lygis (1,0x) |
Aukštos{0}}temperatūros našumo palyginimas:
| Temperatūra | Incoloy 800 | 316L | Nugalėtojas |
|---|---|---|---|
| Atsparumas oksidacijai (nuolatinis) | 815 laipsnių (1500 laipsnių F) | 425 laipsnių (800 laipsnių F) | Incoloy 800 |
| Oksidacijos mechanizmas | Sudaro ploną, lipnų Cr₂O3 | Sudaro storą, pleiskanojančią Fe{0}}apnašą | Incoloy 800 |
| Valkšnumo stiprumas 550 laipsnių kampu | Geras (žemas valkšnumo greitis) | Prastas (greitas šliaužimas) | Incoloy 800 |
| Atsparumas karbonizacijai | Gerai | Vargšas | Incoloy 800 |
| Atsparumas sulfidacijai | Vidutinis | Vargšas | Incoloy 800 |
Atsparumo korozijai palyginimas:
| Aplinka | Incoloy 800 | 316L | Nugalėtojas |
|---|---|---|---|
| Chlorido SCC (karštas, šlapias) | Immune (Ni >30%) | Jautrūs | Incoloy 800 |
| Įdubimas (chlorido tirpalai) | PREN ~25 | PREN ~25 | Kaklaraištis |
| Azoto rūgštis | Puikiai | Gerai | Incoloy 800 |
| Sieros rūgštis (praskiesta,<50°C) | Vidutinis | Vargšas | Incoloy 800 |
| Fosforo rūgštis | Gerai | Vidutinis | Incoloy 800 |
| Organinės rūgštys | Puikiai | Gerai | Incoloy 800 |
| Kaustinis (NaOH) | Gerai | Prastas (kaustinis SCC) | Incoloy 800 |
| Jūros vanduo (visiškai panardintas) | Sumažinti riziką | Sumažinti riziką | Kaklaraištis (nei gerai) |
Abiejų medžiagų suvirinimo siūlės:
| veiksnys | Incoloy 800 Suvirintas | 316L Suvirintas |
|---|---|---|
| Jautrinimo rizika | Žemas, jei tinkamai atkaitintas; aukštas, jei ne | Didelis (anglies surinkimas, net ir su 316 l) |
| Po{0}}suvirinimo terminis apdorojimas | Privaloma (tirpalo atkaitinimas) | Paprastai nereikia (bet padeda) |
| Suvirinimo feritas (skilimų prevencijai) | Mažas feritas (Ni-turtingas); reikalauja priežiūros | 5-10 FN (geras atsparumas įtrūkimams) |
| Užpildas metalas | ERNiCr-3 („Inconel 82“) | 316L (atitinka) |
Taikymas-Konkrečios rekomendacijos:
Pasirinkite Incoloy 800 suvirintą vamzdį, kai:
| Būklė | Kodėl |
|---|---|
| Operating temperature >425 laipsniai | 316L praranda stiprumą ir oksiduojasi |
| Chloridai esant šlapiam naudojimui | 316L SCC rizika |
| Atmosferos karbonizavimas arba mažinimas | 316L sudaro neapsaugines svarstykles |
| Ilgas tarnavimo laikas be pakeitimo | Incoloy 800 ilgiau tarnauja esant temperatūrai |
| Rūgščių proceso srautai (išskyrus stiprią sierą) | Incoloy 800 atsparesnis |
Pasirinkite 316L suvirintą vamzdį, kai:
| Būklė | Kodėl |
|---|---|
| Temperatūra<400°C | 316L yra pakankamai ir pigiau |
| Nėra chloridų (arba labai mažai) | Nėra SCC rizikos |
| Ne{0}}oksiduojantis, ne-karbonizuojantis | 316L pasyvios plėvelės stabilus |
| Kaina yra pagrindinis veiksnys | 2-2,5x išlaidų skirtumas |
| Jūros vanduo arba didelis{0}}chlorido kiekis | Nė vienas nėra geras; apsvarstykite 926 arba super dvipusį |
Veikimo duomenys – oksidacija (svorio padidėjimas po 1000 valandų):
| Temperatūra | Incoloy 800 (mg/cm²) | 316 l (mg/cm²) |
|---|---|---|
| 500 laipsnių | <1 | ~5 |
| 600 laipsnių | ~3 | ~ 25 (skaldeliai) |
| 700 laipsnių | ~8 | >50 (nepriimtina) |
| 800 laipsnių | ~20 | Neįvertinta (nepavyko) |
Veikimo duomenys – šliaužimas 550 laipsnių kampu, 50 MPa įtempis:
| Medžiaga | Laikas iki 1% šliaužimo | Laikas plyšti |
|---|---|---|
| Incoloy 800 (suvirintas, atkaitintas) | ~5000 valandų | ~20 000 valandų |
| 316L (suvirintas) | ~500 valandų | ~2000 valandų |
Atvejo pavyzdys – cheminio reaktoriaus oro linija:
Paslauga:450 laipsnių, yra chloridų (2-5 ppm), organinių chloridų
316L suvirinto vamzdžio rezultatas:Suvirinimo HAZ ir netauriųjų metalų SCC įtrūkimai per 8 mėnesius
Incoloy 800 suvirinto vamzdžio (B705) rezultatas:6 metų eksploatacija, be įtrūkimų, nedidelė vienoda oksidacija
Kainų skirtumas:„Incoloy 800“ buvo 2,2 x 316 l, tačiau išvengta dviejų pakeitimų ir gamybos prastovų
Atvejo pavyzdys – aukštos{0}}temperatūros oro kanalas (650 laipsnių):
Paslauga:Šildomas oras, atmosferos slėgis, 650 laipsnių nuolatinis
316L rezultatas:Po 3 mėnesių nuskilusios apnašos, kanalas suplonintas nuo 3 mm iki 1,5 mm
„Incoloy 800“ rezultatas:Po 3 metų latakas nepažeistas ir plonas prilipęs apnašas
Išvada:„Incoloy 800“ atsipirko per ilgesnį tarnavimo laiką
Suvestinė palyginimo lentelė:
| veiksnys | Incoloy 800 (B705) | 316L (suvirintas) |
|---|---|---|
| Maksimali nuolatinė temperatūra | 815 laipsnių | 425 laipsniai |
| Atsparumas chloridui SCC | Puikiai | Vargšas |
| Kaina (santykinė) | 2.0-2.5x | 1.0x |
| Suvirinimo siūlės vientisumas (su tinkamu atkaitinimu) | Gerai | Gerai |
| Prieinamumas (didelis skersmuo) | Geras (iki 24") | Puikus (iki 48"+) |
| Geriausia programa | 425-815 laipsnių, chloridai, rūgštys | <400°C, clean, no chlorides |
Galutinė rekomendacija:Eksploatuojant aukštesnėje nei 425 laipsnių temperatūroje, aplinkoje, kurioje yra chlorido, arba rūgštyse (išskyrus stiprias redukuojančias rūgštis), Incoloy 800 suvirintas vamzdis (ASTM B705) užtikrina puikų našumą, pateisinantį didesnę kainą. Žemos-temperatūros, švaraus, ne-chlorido naudojimo atveju 316 l suvirintas vamzdis išlieka ekonomiškas pasirinkimas. Inžinieriai turėtų įvertinti konkrečią temperatūrą, koroziją ir mechaninius kiekvieno naudojimo reikalavimus, o ne manyti, kad kuri nors medžiaga yra visuotinai pranašesnė.








