1. Kodėl naudojant aukštą-koroziją, pvz., cheminio apdorojimo siurblius ir vožtuvus, Hastelloy C-276 apvalus strypas yra pasirinktas specialiai, o ne kitų formų, pvz., plokštės ar lakštai velenams, stiebams ir tvirtinimo detalėms gaminti?
Hastelloy C-276 apvali juosta yra esminė dinamiškų, apkrovą{3}}nešančių komponentų medžiaga agresyvioje aplinkoje dėl medžiagų savybių ir gamybos pranašumų sankirtos. Skirtingai nuo plokštės (skirtas izoliuoti) arba lakštų (apdengimui), apvalus strypas užtikrina izotropinę ir labai nuoseklią mikrostruktūrą nuo paviršiaus iki šerdies, kai gaminama taikant tinkamus karštojo -apdirbimo ir tirpalo-atkaitinimo procesus. Dėl šio vienodumo negalima ginčytis besisukančių velenų ir vožtuvų stiebų, kurie patiria įvairių krypčių įtempius, sukimo apkrovas ir galimą nuovargį.
Pirma, apvalaus strypo cilindrinė geometrija iš prigimties yra optimali apdirbant tekinimo stakles ir CNC tekinimo centrus, todėl galima efektyviai gaminti tikslius skersmenis, sriegius, griovelius ir guolių paviršius su minimaliu medžiagų švaistymu. Antra, tokioms reikmėms kaip siurblio velenai sieros rūgštyje arba maišytuvo velenai chlorido{1}} turtingose suspensijose, apvalios juostos žaliavos gali būti šlifuojamos ir poliruojamos iki smulkaus paviršiaus apdailos (pvz., 32 Ra µin ar geresnis), o tai padidina atsparumą duobėms ir plyšių korozijai. Be to, grūdų srautas tinkamai pagamintame apvaliame strypelyje yra simetriškas, o tai prisideda prie geresnių mechaninių savybių, palyginti su dalimi, apdirbta iš plokštės, kur grūdelių orientacija gali būti kryptinga. Tvirtinimo detalėms, pvz., smeigėms, varžtams ir veržlėms, apvalus strypas yra pradinė sriegio valcavimo arba pjovimo žaliava, užtikrinanti aukštą stiprumą (tipinė takumo riba ~41 ksi / 283 MPa min.) ir plastiškumą, reikalingą tinkamai suspaudimo jėgai be įtempių korozijos įtrūkimų rūgščioje ar jūrinėje atmosferoje.
2. Kokie yra pagrindiniai metalurgijos ir kokybės užtikrinimo aspektai perkant Hastelloy C-276 apvalią juostą, kad būtų užtikrintas efektyvumas kritinėse rūgščiųjų dujų (H2S) ir jūroje?
Rūgščios naftos ir dujų paslaugos, kurioms būdingas šlapias vandenilio sulfidas (H2S), chloridai ir elementinė siera, kelia didelę sulfido įtempių įtrūkimų (SSC) ir įtempių korozijos įtrūkimų (SCC) grėsmę. Nors Hastelloy C-276 garsėja savo atsparumu, ne visa apvali juosta yra sukurta šioms misijoms. Pagrindiniai šaltinio klausimai yra šie:
Lydymo praktika: lydinys turi būti gaminamas naudojant pažangias lydymo technologijas, paprastai argono deguonies dekarbonizaciją (AOD), po kurios vyksta elektro{0}}šlako perlydymas (ESR) arba vakuuminis lankinis perlydymas (VAR). Šie antriniai rafinavimo procesai drastiškai sumažina priemaišas, tokias kaip siera, fosforas ir dujiniai intarpai, kurie gali veikti kaip įtrūkimų atsiradimo vietos. Dažnai nurodoma „dvigubai sertifikuota“ juosta (atitinkanti ir ASTM B574, ir griežtesnius standartus, tokius kaip NACE MR0175/ISO 15156).
Mikrošvarumas: juostelė turi turėti sertifikuotą mikrošvarumo įvertinimą (pvz., pagal ASTM E45) inkliuzams. Žemas sulfidų ir oksidų įvertinimas yra labai svarbus.
Terminis apdorojimas ir gesinimas: apvalus strypas turi būti tiekiamas visiškai ištirpintas{0}}atkaitintas ir greitai gesinamas. Ši būsena ištirpdo visas antrines fazes ir užtikrina homogenišką, visiškai austenitinę mikrostruktūrą. Lėtas aušinimas vidutiniame temperatūrų diapazone (apie . 1200 laipsnio F-1600 laipsnio F / 649 laipsnio -871 laipsnio) gali nusodinti tarpmetalines fazes (mu, P fazę) ties grūdelių ribomis, o tai smarkiai sumažina kietumą ir atsparumą korozijai.
Ultragarsinis bandymas (UT): esant kritiniams besisukantiems velenams, būtina atlikti visą{0}}kūno ultragarsinį patikrinimą pagal ASTM A388 standartus, siekiant aptikti vidinius netolygumus, pvz., tuštumas, inkliuzus ar vidurio linijos atsiskyrimą, kurie gali tapti gedimo taškais esant ciklinėms apkrovoms.
Sertifikavimas: privalomas išsamus malūno bandymo sertifikatas (MTC), patvirtinantis chemiją pagal UNS N10276, mechanines savybes, terminio apdorojimo partiją ir bet kokius papildomus bandymus.
3. Koks yra Hastelloy C-276 apvalaus strypo apdirbamumas, palyginti su įprastu nerūdijančiu plienu, pvz., 316L, ir kokių konkrečių įrankių ir apdirbimo parametrų reikia norint sėkmingai gaminti komponentus?
Hastelloy C-276 apvalios juostos apdirbimas yra daug sudėtingesnis nei standartinio 316L nerūdijančio plieno apdirbimas, todėl jis priskiriamas „sunkiai-apdirbamų- medžiagų kategorijai. Didelis nikelio kiekis suteikia jai išskirtinį lankstumą ir tvirtumą, o didelis molibdeno kiekis prisideda prie darbo kietėjimo ir abrazyvumo. Šis derinys lemia dideles pjovimo jėgas, greitą įrankių nusidėvėjimą, prastą drožlių lūžimą ir polinkį formuotis užstatytos briaunos.
Sėkmingam apdirbimui reikalingas sistemingas požiūris:
Įrankiai: naudokite aukščiausios kokybės, aštrius įrankius su teigiamais kampais, kad sumažintumėte pjovimo jėgas ir sukietėjimą. Pirmenybė teikiama substrato medžiagoms, tokioms kaip mikro-grūdelis karbidas arba pažangi keramika (pvz., silicio nitridas). Tokios dangos kaip TiAlN arba AlCrN užtikrina atsparumą karščiui ir tepimą.
Parametrai: naudokite mažą ar vidutinį paviršiaus greitį (SFM) ir didesnį padavimo greitį, kad prasiskverbtumėte žemiau ankstesnio įrankio praėjimo sukurto darbinio{0} sluoksnio. Nedidelis pjovimo gylis dažnai padidina įrankio susidėvėjimą, trindamasis į šį sukietėjusį paviršių.
Standumas ir aušinimo skystis: staklės ir sąranka turi būti itin standžios, kad slopintų vibraciją. Norėdami išsklaidyti šilumą pjovimo sąsajoje, išvengti sukietėjimo ir nuplauti drožles, naudokite aukšto-slėgio aušinimo skystį. Atliekant kai kurias operacijas aukšto-slėgio-įrankio aušinimo skystis yra labai efektyvus.
Skiedrų kontrolė: Lydinio gumos prigimtis sukuria ilgas, dygliuotas drožles. Skiedrų laužikliai ant įrankio geometrijos ir užprogramuoti skaptavimo ciklai gręžimo metu yra būtini saugumui ir paviršiaus apdailai.
Laikymas darbe: Atsižvelgiant į dideles pjovimo jėgas, labai svarbu saugiai ir koncentriškai pritvirtinti apvalią juostą, kad būtų išvengta deformacijos ir burbuliavimo.
4. Kokios yra Hastelloy C-276 apvalaus strypo naudojimo veiksmingumo ribos ir galimi apribojimai naudojant aukštą temperatūrą ir oksiduojančią atmosferą, pvz., terminio oksidatoriaus vidinės dalys arba apvalūs antgaliai?
Nors Hastelloy C-276 dažnai pasirenkamas dėl atsparumo korozijai aukštesnėje temperatūroje, jo naudojimas aukštoje temperatūrojeoksiduojantisatmosfera turi aiškias ribas. Jo apsauginis oksido sluoksnis daugiausia sudarytas iš chromo{1}}. Nepertraukiamai oksiduojančioje aplinkoje, aukštesnėje nei maždaug 1100 laipsnių F (593 laipsnių), lydinys gali nukentėti nuo pagreitėjusios oksidacijos, oksido nuosėdų susidarymo ir galimo sekcijos vientisumo praradimo. Tokiose aplinkose tokiems komponentams kaip degiklio pistoletai, termoporos apvalkalai ar atraminiai strypai dažnai labiau tinka lydiniai su didesniu chromo kiekiu (pvz., Hastelloy C-22, su ~22% Cr arba Haynes 230).
Pagrindinis C-276 apvalaus strypo apribojimas dirbant aukštoje-temperatūroje yra trapumas dėl mikrostruktūrinių pokyčių. Ilgalaikis-nuo 1200 °F iki 1600 °F (649 °F iki 871 °F) diapazonas -dažniausiai naudojamas daugelyje proceso šildytuvų-gali sukelti tarpmetalinių fazių (mu fazės, P fazės) ir karbidų nusodinimą. Šios trapios fazės pirmiausia susidaro ties grūdelių ribomis, smarkiai sumažindamos medžiagos atsparumą smūgiams ir lankstumą. Kotas arba pakabos strypas, pagaminti iš C-276 apvalaus strypo, kuris eksploatacijos metu tampa trapus, gali katastrofiškai sutrūkti dėl terminio ar mechaninio smūgio. Todėl nors C-276 puikiai tinka trumpalaikiams pasivaikščiojimams ir atsparumui korozijai esant temperatūrai, norint jį naudoti kaip struktūrinį apvalių strypų komponentą ilgalaikiam oksidavimui aukštoje temperatūroje, reikia atlikti griežtą laiko ir temperatūros profilio inžinerinę analizę, kad būtų išvengta šio trapumo reiškinio.
5. Su kokiais konkrečiais korozijos mechanizmais kovoja Hastelloy C-276 apvalus strypas, atsižvelgiant į nuotekų valymo ir išmetamųjų dujų desulfuravimo (FGD) sistemas, ir kodėl jis yra tinkamas maišytuvo velenams ir purškimo antgalių kolektoriams?
Nuotekų valymo ir FGD sistemos yra sudėtingiausios ir agresyviausios korozijos aplinkos, kuriose yra rūgštingumas, chloridai, fluoridai, oksidatoriai ir erozinės srutos. Hastelloy C-276 apvali juosta yra kritinių besisukančių ir atvirų šių sistemų komponentų etaloninė medžiaga dėl neprilygstamos apsaugos nuo kelių vienu metu veikiančių atakos režimų:
Vietinė korozija: pasižymi išskirtiniu atsparumu taškinei korozijai ir plyšinei korozijai chlorido{0}}pakrautuose tirpaluose – pagrindinis nerūdijančio plieno gedimo būdas. Tai labai svarbu maišytuvo velenams, einantiems per rezervuaro sieneles (sukuriant įtrūkimus), ir srieginėms jungtims purkštukų kolektoriuose.
Įtempių korozijos įtrūkimai (SCC): jis yra labai atsparus chlorido -sukeltam SCC, kuris kelia didelę grėsmę įtemptiems komponentams, pvz., sukimo ir lenkimo arba varžtų mazgams.
Bendroji ir galvaninė korozija: išlaiko pasyvumą plačiame pH diapazone, nuo labai rūgštinių šveitimo tirpalų iki šarmingesnių zonų. Naudojant mazgus, jo kilnumas sumažina kenksmingą galvaninę koroziją su kitomis įprastomis medžiagomis.
Erozija{0}}Korozija: būdingas C-276 kietumas ir kietumas užtikrina gerą atsparumą eroziniam nusidėvėjimui, atsirandančiam dėl lakiųjų pelenų ir kalkakmenio srutų FGD purškimo kolektoriuose arba maišymo rezervuaruose.
Maišytuvo velenų pastovus apvalaus strypo stiprumas, gebėjimas tiksliai{0}}apdirbti guolius ir sandariklius bei per-storį atsparus korozijai užtikrina patikimą, ilgalaikį{2}} veikimą abrazyvinėse, rūgštinėse srutose. Purškimo purkštukų kolektoriuose strypą galima išgręžti ir sriegti, kad būtų sukurtos purkštukų angos, o jos atsparumas koroziniam rūkui vamzdžio viduje ir išorinei purškimo zonai neleidžia susidaryti nuotėkio takams. C-276 apvalios juostos naudojimas šiose srityse žymiai pailgina techninės priežiūros intervalus ir apsaugo nuo neplanuotų išjungimų, o tai užtikrina mažesnes bendras nuosavybės išlaidas, nepaisant didesnių pradinių medžiagų sąnaudų.
