Kokie yra pagrindiniai aspektai nustatant ir perkant Incoloy 800?

1. Kl.: Kokie yra pagrindiniai Incoloy 800, 800H ir 800HT apvalių besiūlių vamzdžių sudėties ir terminio apdorojimo skirtumai?

A:„Incoloy 800“, 800H ir 800HT yra trys susijusios nikelio-geležies-chromo lydinių rūšys, kurių pagrindinė sudėtis yra tokia pati, bet skiriasi anglies kiekiu, tyčiniais legiravimo priedais ir terminiu apdorojimu. Šie skirtumai lemia jų tinkamumą tam tikriems temperatūros intervalams ir eksploatavimo sąlygoms.

Pagrindinė sudėtis (visos trys klasės):30-35% nikelio, 19-23% chromo, 0,15-0,60% aliuminio, 0,15-0,60% titano ir balanso geležies. Didelis nikelio kiekis užtikrina atsparumą chlorido įtempių korozijos įtrūkimams ir išlaiko austenitinį stabilumą. Chromas pasižymi atsparumu oksidacijai ir karburizacijai. Aliuminis ir titanas prisideda prie kritulių stiprinimo esant aukštesnei temperatūrai.

Incoloy 800 (UNS N08800):Tai standartinė klasė, kurios didžiausias anglies kiekis yra 0,10 % (ne minimalaus reikalavimo). Tai tirpalas, atkaitintas 1800–2100 laipsnių F (982–1149 laipsnių) ir greitai atvėsinamas. Gauta grūdelių struktūra paprastai yra stambi (ASTM grūdelių dydis Nr. . 5 arba stambesnė). Ši klasė pasižymi geru atsparumu oksidacijai ir anglies susidarymui, tačiau turi mažiausią valkšnumo stiprumą iš visų trijų. Jis tinkamas eksploatavimo temperatūrai iki maždaug 1100 laipsnių F (593 laipsnių), kai šliaužimas nėra dizaino problema.

Incoloy 800H (UNS N08810):Šios klasės kontroliuojamas anglies diapazonas yra 0,05–0,10% ir reikalaujama aukštesnės tirpalo atkaitinimo temperatūros, mažiausiai 2100 F (1149 laipsnių). Aukštesnė atkaitinimo temperatūra kartu su kontroliuojamu anglies kiekiu sukuria smulkesnę, vienodesnę grūdelių struktūrą (ASTM grūdelių dydis Nr. . 5 arba smulkesnis). Ši smulkiagrūdė struktūra žymiai padidina atsparumą šliaužimui, todėl 800H tinka esant aukštesnei nei 1100 laipsnių F (593 laipsnių) eksploatavimo temperatūrai, kai nuo laiko priklausoma deformacija tampa kritiška.

Incoloy 800HT (UNS N08811):Tai yra pažangiausia klasė, kurios anglies diapazonas yra toks pat kaip 800H (0,06–0,10 %), bet su kontroliuojamu aliuminio (0,15–0,60 %) ir titano (0,15–0,60 %) priedų aukštesnėje diapazono dalyje. Tirpalo atkaitinimo temperatūra yra dar aukštesnė{8}}mažiausiai 2150 laipsnių F (1177 laipsnių). Taip sąmoningai sukuriama stambesnė grūdėtumo struktūra, kuri optimizuoja atsparumą valkšnėjimui. Didesnio aliuminio / titano (skatina Ni₃ (Al, Ti) kritulių eksploatacijos metu) ir optimizuoto grūdelių dydžio derinys suteikia 800HT puikų atsparumą aukštai temperatūrai.

Tinkamo lygio pasirinkimas:Naudojant žemesnėje nei 1100 laipsnių F temperatūroje be nuolatinio įtempimo, standartinis 800 yra tinkamas ir ekonomiškiausias. Norint aptarnauti aukštesnėje nei 1100 laipsnių F temperatūroje, kai kyla problemų dėl šliaužimo, reikia 800 H. Reikalingiausioms aukštos -temperatūroms (etileno krekingui, garo metano riformingui), kai būtinas maksimalus valkšnumo laikas, 800HT yra tinkamiausias pasirinkimas.

---

2. Kl.: Kokie pramonės standartai ir specifikacijos reglamentuoja Incoloy 800/800H/800HT apvalius besiūlius vamzdžius?

A:Incoloy 800/800H/800HT apvalūs besiūliai vamzdžiai gaminami ir išbandomi pagal išsamią ASTM, ASME ir tarptautinių specifikacijų sistemą. Šių standartų supratimas yra būtinas norint užtikrinti pirkimą, gamybą ir atitiktį reikalavimams.

Pirminės vamzdžių ir vamzdžių specifikacijos:

ASTM B163 / ASME SB163– Tai standartinė besiūlių kondensatoriaus ir šilumokaičio vamzdžių specifikacija. Ji apima Incoloy 800, 800H ir 800HT (UNS N08800, N08810, N08811) ir yra labiausiai paplitusi vamzdžių gaminių specifikacija. Reikalavimai apima cheminę sudėtį, tempimo savybes, išlyginimo bandymą, išsiliejimo bandymą ir hidrostatinį arba neardomąjį elektrinį bandymą. Leidžiamosios nuokrypos yra mažesnės nei vamzdžių, todėl tai tinka šilumos perdavimo programoms.

ASTM B407 / ASME SB407– Standartinė besiūlių nikelio{0}}geležies-chromo lydinio vamzdžių specifikacija. Tai apima didesnį skersmenį ir sunkesnį sienelių storį, skirtą proceso vamzdynams. Galioja tie patys UNS numeriai.

Papildomos specifikacijos:

ASTM B829– Bendrieji nikelio lydinio besiūlių vamzdžių ir vamzdžių reikalavimai (numato papildomus terminio apdorojimo, mėginių ėmimo, sertifikavimo ir matmenų leistinų nuokrypių reikalavimus)

ASTM B751– Bendrieji nikelio lydinio vamzdžių reikalavimai (apima tiesumą, paviršiaus apdailą ir galo apdailą)

Kodo ir slėginių indų standartai:

ASME katilo ir slėginio indo kodo II skyriaus D dalis– Teikia leistinas įtempių vertes visoms trims klasėms esant aukštesnei temperatūrai. Labai svarbu, kad 800H ir 800HT įtempimai viršija 1100 laipsnių F (593 laipsnių), palyginti su standartiniais 800.

ASME VIII skyriaus 1 skyrius– Slėginių indų statybos naudojant šias medžiagas taisyklės.

Matmenų standartai:

ASME B36.19– Nerūdijančio plieno vamzdžių matmenys (dažnai taikomi didesnio{0}}skersmens vamzdžiams)

ASTM B163apima savo matmenų nuokrypius šilumokaičio vamzdžiams (paprastai ±0,004" ant OD, jei vamzdžiai mažesni nei 1")

Kokybės užtikrinimo reikalavimai:Prie sertifikuotų mėgintuvėlių turi būti pridėta medžiagos bandymo ataskaita (MTR), patvirtinanti:

Šilumos skaičius ir cheminė analizė (įskaitant anglies kiekį ir 800HT atveju aliuminį ir titaną)

Mechaninės savybės (eilumas, tempimas, pailgėjimas)

Išsami informacija apie terminį apdorojimą (temperatūra, laikymo laikas, aušinimo metodas) - labai svarbi 800H/800HT, kad būtų galima patikrinti mažiausią atkaitinimo temperatūrą

Grūdelių dydis (ASTM grūdelių dydžio numeris) - reikalingas 800H ir 800HT, kad būtų patvirtintas tinkamas terminis apdorojimas

Neardomojo tyrimo rezultatai (sūkurinės srovės arba ultragarso bandymas)

Svarbi pastaba apie pirkimą:800H ir 800HT atveju MTR turi būti aiškiai dokumentuota tirpalo atkaitinimo temperatūra (didesnė arba lygi 2100 laipsnių F, kai 800H, didesnė arba lygi 2150 laipsnių F, jei naudojama 800HT) ir grūdelių dydis (ASTM Nr.{6}} arba smulkesnis, kai naudojamas 800H). Be jų medžiaga negali būti sertifikuota kaip 800H arba 800HT, nepaisant chemijos.

---

3. Kl. Kodėl Incoloy 800HT apvalus besiūlis vamzdis yra tinkamiausia medžiaga etileno krekingo krosnyse ir garo metano riformingo įrenginiuose?

A:„Incoloy 800HT“ apvalus besiūlis vamzdis tapo reikliausių naftos chemijos krosnių -etileno krekingo krosnių ir garo metano reformatorių (SMR) pramonės standartu. Šiems tikslams reikalingos medžiagos, kurios dešimtmečius atlaikytų ekstremalias temperatūras, angliavandenių sukeliančią atmosferą ir nuolatinį vidinį slėgį. Trys specifinės savybės paaiškina 800HT dominavimą.

Pirma, puikus šliaužimo{0}}plyšimo stiprumas esant ekstremalioms temperatūroms.Etileno krekingo krosnies ritės veikia 1600–1900 laipsnių F (870–1040 laipsnių) metalo temperatūroje, o vidinis slėgis yra iki 500 psi (3,4 MPa). Lanko įtempis dėl vidinio slėgio kartu su ekstremalia temperatūra sukelia laiko priklausomą deformaciją (šliaužimą). „Incoloy 800HT“ kontroliuojamos anglies (0,06–0,10 %), padidinto aliuminio ir titano (po 0,15–0,60 %) ir aukštos temperatūros tirpalo atkaitinimo (mažiausiai 2150 F / 1177 laipsnių) derinys sukuria optimizuotą grūdėtumo struktūrą, atsparią slinkimui. Aliuminis ir titanas sudaro smulkias Ni₃ (Al, Ti) nuosėdas eksploatacijos metu, o tai papildomai sustiprina. 100 000 -valandžių 800HT valkšnumo plyšimo stipris esant 1650 laipsnių F (899 laipsniai) yra maždaug 2,5–3,5 ksi (17–24 MPa), palyginti su 1,5–2,0 ksi standartiniam 800H ir nereikšmingas, kai tinkamai veikia 800 HTnace8. 5–10 metų tarnavimo laikas, o 800H gali sugesti per 2–3 metus.

Antra, išskirtinis atsparumas anglies susidarymui.Angliavandenilių krekingo procesas gamina pirolitinę anglį, kuri gali difunduoti į vamzdžio sieneles{0}}tai reiškinys vadinamas karburizacija. Karbiuruoti sluoksniai tampa trapūs, praranda lankstumą ir susidaro dideli šiluminio plėtimosi neatitikimai su nekarbonizuotu netauriuoju metalu. Didelis „Incoloy 800HT“ nikelio kiekis (30–35%) sumažina anglies tirpumą ir difuziją austenitinėje matricoje. Ant vamzdžio vidinio skersmens susidarančios chromo -daug oksido nuosėdos taip pat veikia kaip difuzijos barjeras. Remiantis patirtimi, 800HT vamzdžiai per metus atlaiko 0,02–0,05 colio angliavandenių įsiskverbimo greitį, todėl tarnauja dešimtmečius, kol trapumas tampa kritinis.

Trečia, atsparumas terminiam nuovargiui kokso šalinimo ciklų metu.Etileno krosnyse periodiškai atliekamas kokso pašalinimas (anglies nuosėdų pašalinimas), įvedant garą ir orą, dėl ko greitai svyruoja temperatūra. Šie terminiai ciklai sukelia didelę įtampą. „Incoloy 800HT“ vidutinio šiluminio plėtimosi koeficiento ir aukštos -temperatūros lankstumo derinys leidžia atlaikyti tūkstančius šiluminių ciklų be įtrūkimų. Stambi, kontroliuojama grūdelių struktūra (tyčia sukurta atkaitinant tirpalą aukštoje -temperatūroje) atspari grūdų ribos kavitacijai, kuri yra terminio nuovargio gedimo pirmtakas.

Palyginamoji etileno krekingo paslaugos lauko veikla:

Tipiškos programos:Etileno krekingo krosnies gyvatukai ir perdavimo linijų šilumokaičiai, garo metano riformingo įtaisai ir išleidimo kolektoriai, amoniako gamyklos pirminio riformingo vamzdžiai, vandenilio riformingo krosnies komponentai ir perkaitintuvų vamzdžiai pažangiose ultra-superkritinėse elektrinėse.

---

4. Kl.: Kokie yra pagrindiniai Incoloy 800/800H/800HT apvalių besiūlių vamzdžių suvirinimo reikalavimai?

A:Suvirinant „Incoloy 800/800H/800HT“ apvalius besiūlius vamzdžius, reikia atidžiai pasirinkti užpildo metalą, valdyti šilumos tiekimą ir iš anksto valyti suvirinimo siūlę. Skirtingai nuo kritulių -kietėjimo lydinių, šios klasės paprastai yra suvirinamos be privalomo po-suvirinimo terminio apdorojimo, tačiau labai svarbu išsaugoti smulkiagrūdę 800H/800HT struktūrą.

Užpildo metalo pasirinkimas:

ERNiCr-3(AWS A5.14) – tai standartinis užpildas visoms trims klasėms. Jame yra maždaug 67 % nikelio, 20 % chromo ir 2,5 % mangano, todėl užtikrina gerą atsparumą aukštai{5}}temperatūrai ir atitinkančias šiluminio plėtimosi charakteristikas.

ERNiCrCoMo-1(Inconel 617) – naudojama reikliausiam valkšnumo paslaugai, viršijančiam 1500 laipsnių F (816 laipsnių). Šis užpildas pasižymi puikiu atsparumu-aukštai temperatūrai ir atsparumu oksidacijai.

Niekada nenaudokitenerūdijančio plieno užpildai (308L, 309L, 310H, 316L) – jie sukuria skiedimo zonas, linkusias į karštą įtrūkimą ir turi mažesnį valkšnumo stiprumą.

Šilumos įvesties valdymas 800H ir 800HT (kritinis):Šios markės yra atsparios valkšnumui dėl kontroliuojamos smulkiagrūdės struktūros (800H) arba optimizuotos stambiagrūdės struktūros (800HT). Pernelyg didelis šilumos patekimas suvirinimo metu gali sutirštinti grūdėtumo -struktūrą karščio paveiktoje zonoje (HAZ), lokaliai sumažindamas atsparumą šliaužimui ir sukurdamas galimą gedimo vietą.

Maksimali tarpinio praėjimo temperatūra: 200 laipsnių F (93 laipsniai)

Šilumos įvestis apribota iki 25–45 kJ/colis (10–18 kJ/cm)

Naudokite styginius karoliukus, o ne audimą

Plonasieniams vamzdžiams (0,065 colio / 1,6 mm sienelėms ir plonesniems) naudokite GTAW (dujinį volframo lankinį suvirinimą) su minimaliu šilumos įvedimu

Išankstinis suvirinimo{0}valymas ir užteršimo prevencija:Siera, fosforas ir žemos -lydymosi- temperatūros metalai (varis, cinkas, švinas) sukelia karštą įtrūkimą.

Išvalykite suvirinimo zoną acetonu arba tam skirtu nerūdijančio plieno šepečiu

Naudokite šlifavimo diskus, skirtus tik nikelio lydiniams{0}}niekada nenaudokite diskų, anksčiau naudotų anglinio plieno

Suvirindami vamzdžius, praplaukite vidinį skersmenį inertinėmis dujomis (argonu), kad išvengtumėte vidinės oksidacijos (cukravimo).

Po{0}}suvirinimo siūlės terminis apdorojimas (PWHT):Paprastai nereikalaujama vamzdžių sienelių storiui (iki 0,500" / 12,7 mm). Tačiau sunkioms -sienų sekcijoms arba kai komponentas veiks valkšnumo diapazone ir reikalingas didžiausias valkšnumo stiprumas, gali būti nurodytas pilnas tirpalo atkaitinimo terminis apdorojimas:

800H: mažiausiai 2100 laipsnių F (1149 laipsnių), po kurio greitai atvėsinama

800HT: mažiausiai 2150 laipsnių F (1177 laipsnių), po kurio greitai atvėsinama

Lauko PWHT retai naudojamas vamzdžių suvirinimui, todėl būtina tinkamai suvirinimo procedūra.

Dažni trūkumai ir prevencija:

Karštas krekingas:Neleidžiama dėl mažo šilumos kiekio, švarių sąlygų ir tinkamo užpildo pasirinkimo

Mikroplyšimas HAZ:Venkite suvaržymo prigludimo-ir per didelio netauriųjų metalų skiedimo

Valkšnumo stiprumo praradimas HAZ:Kontroliuoti tarptakų temperatūrą; 800HT atveju apsvarstykite galimybę po-suvirinimo tirpalo atkaitinti kritiniais atvejais

Šaknų oksidacija (cukravimas):Ant vamzdžio ID naudokite inertinių dujų prapūtimą

Kvalifikacijos reikalavimai:Suvirinimo procedūros turi būti kvalifikuotos pagal ASME IX skyrių. 800H ir 800HT valkšnumo metu gali būti nurodytas tempimo bandymas aukštesnėje-tempimo temperatūroje (esant numatytai eksploatavimo temperatūrai). Kad būtų galima patikrinti, ar grūdeliai nesutirštę virš priimtinų ribų, taikant reformerį ir etileno krekingą, daugelis gamintojų reikalauja HAZ skerspjūvio mikroskopijos.

---

5. Kl.: Kokie yra pagrindiniai aspektai nustatant ir perkant Incoloy 800/800H/800HT apvalius besiūlius vamzdžius?

A:Nurodant ir įsigyjant Incoloy 800/800H/800HT apvalius besiūlius vamzdžius, reikia atkreipti dėmesį į kelis veiksnius, įskaitant klasės pasirinkimą, terminio apdorojimo patikrinimą, matmenų nuokrypius, bandymo reikalavimus ir sertifikavimą. Tinkamos specifikacijos apsaugo nuo brangių medžiagų neatitikimų ir ankstyvų paslaugų gedimų.

Klasės pasirinkimas pagal eksploatavimo temperatūrą ir įtempį:Tai pats svarbiausias pirkimo sprendimas.

Incoloy 800:Naudokite esant žemesnei nei 1100 laipsnių F (593 laipsnių) temperatūrai be nuolatinio įtempimo arba ne-šliaužiant, pvz., krosnies įrangai, vidutinės temperatūros šilumokaičiams ir bendrai korozijos priežiūrai.

Incoloy 800H:Naudokite esant 1100–1600 laipsnių F (593–871 laipsnio) eksploatavimo temperatūrai, kai projektuojant reikia atsižvelgti į valkšnumą. Pavyzdžiai: keitikliai, aukštos{5}}temperatūriniai šilumokaičiai ir perkaitinimo vamzdžiai.

Incoloy 800HT:Naudokite reikliausioms paslaugoms virš 1600 laipsnių F (871 laipsnio), ypač etileno krekingo ir garo metano riformingo krosnių vamzdžiams.

Terminio apdorojimo patikra MTR:800H ir 800HT medžiagų bandymo ataskaitoje (MTR) turi būti aiškiai nurodyta:

Tirpalo atkaitinimo temperatūra (didesnė arba lygi 2100 laipsnių F, kai 800H, arba lygi 2150 laipsnių F, kai 800HT)

Grūdelių dydis (ASTM Nr

Aušinimo būdas (standartinis gesinimas vandeniu arba greitas vėsinimas)
Be jų medžiaga negali būti sertifikuota kaip 800H arba 800HT, nepaisant chemijos.

Matmenų specifikacijos:

Nurodykite išorinį skersmenį (OD) ir sienelės storį (WT) su leistinomis nuokrypomis pagal ASTM B163 (šilumokaičio vamzdžiams) arba ASTM B407 (vamzdžiams)

Standartiniai vamzdžių dydžiai: 1/4", 3/8", 1/2", 5/8", 3/4", 1", 1-1/4", 1-1/2", 2" OD ir didesnis

Sienelių storis: BWG (Birmingemo vielos matuoklis) matuokliai nuo 10 iki 22 arba metriniai ekvivalentai

Ilgis: atsitiktinis (12–25 pėdų), tikslus arba dvigubas atsitiktinis

Testavimo ir tikrinimo reikalavimai:Nurodykite reikiamą testavimo lygį pagal paslaugos kritiškumą:

Hidrostatinis bandymas:Reikalingas slėgį{0}}laikantiems vamzdžiams pagal ASTM B163/B407 (bandymo slėgis apskaičiuojamas pagal sienelės storį ir leistiną įtempį)

Sūkurinės srovės bandymas (ECT):Pagal ASTM E426, standartą šilumokaičio vamzdžiams; aptinka paviršiaus ir arti{1}}paviršiaus defektus

Ultragarsinis tyrimas (UT):Pagal ASTM E213, kritinėms programoms, kurioms reikia vidinio defekto aptikimo

Išlyginimo testas:Pagal ASTM B163, patikrina plastiškumą; reikalingas šilumokaičio vamzdžiams

Uždegimo testas:Pagal ASTM B163, patikrina išplėstinių vamzdžių jungčių lankstumą (vamzdis-į-vamzdelio lakštą)

Korozijos bandymas (neprivalomas, bet rekomenduojamas rimtai eksploatacijai):

ASTM G28, A metodas:Geležies sulfato{0}}sieros rūgšties atsparumo tarpgranulinei korozijai bandymas

Aukštos{0}}temperatūros oksidacijos bandymas:Gali būti nurodyta reformuotojo paslaugai (nėra standartinio metodo, dažnai nurodomas pirkėjas-)

Sertifikavimo reikalavimai:MTR turi būti:

Šilumos numeris ir gamintojo pavadinimas

Cheminė analizė (įskaitant C, Al, Ti, siekiant patikrinti klasę)

Mechaninės savybės (eilumas, tempimas, pailgėjimas kambario temperatūroje)

Išsami informacija apie terminį apdorojimą (temperatūra, laikas, aušinimo būdas) - svarbi 800H/800HT

Grūdelių dydis (ASTM grūdelių dydžio numeris) - kritinis 800H/800HT

Visų nurodytų bandymų (hidrostatinių, NDE, išlyginimo ir kt.) rezultatai

Kvalifikuoto inspektoriaus parašas

Dažnos pirkimo klaidos, kurių reikia vengti:

Nurodykite 800H arba 800HT, nepatikrinus minimalios tirpalo atkaitinimo temperatūros MTR

Darant prielaidą, kad standartas 800 yra priimtinas, kai šliaužimas viršija 1100 laipsnių F

Nepavyksta nurodyti šilumokaičio vamzdžių išlyginimo ir išsiplėtimo bandymų

Nepatikrinama, ar suvirinimui nurodytas užpildo metalas atitinka vamzdžio rūšį

Priimama medžiaga be dokumentuoto grūdelių dydžio 800H/800HT