1. Kl.: Kokie esminiai cheminės sudėties ir lydinio dizaino filosofijos skirtumai tarp Incoloy 864 ir Incoloy 890 besiūlių vamzdžių?
A:
„Incoloy 864“ ir „Incoloy 890“ yra labai -našūs nikelio-geležies-chromo lydiniai, tačiau jie buvo sukurti įvairioms korozijos problemoms spręsti, naudojant skirtingas legiravimo strategijas.
Incoloy 864 (UNS N08864)turi nominalią sudėtį:
Nikelis: 34–37 % (vidutiniškai didelis)
Chromas: 21–24% (didelis atsparumas oksidacijai)
Molibdenas: 3,0–4,0% (prideda atsparumą duobėms)
Varis: 0,5–1,5 % (vidutinis atsparumas rūgštims)
Azotas: 0,10–0,20% (pridėta siekiant sustiprinti ir atsparumą įdubimams)
Geležis: pusiausvyra
Azoto pridėjimas (iki 0,20 %) yra pagrindinė savybė, - ji užtikrina kieto- tirpalo stiprinimą nepakenkiant atsparumui korozijai ir sinergiškai pagerina atsparumą įdubimams aplinkoje, kurioje yra chlorido. Vario kiekis yra vidutinis, todėl 864 tinka švelniai redukuoti rūgštis.
Incoloy 890 (UNS N08890)turi skirtingą sudėtį:
Nikelis: 33–37 %
Chromas: 24–28 % (daugiau nei 864)
Molibdenas: 4,0–6,0 % (didesnis, kad būtų atsparus įdubimams)
Varis: 1,0–2,0 % (padidintas atsparumas redukcinei rūgštims)
Silicis: 0,2–0,8% (pagerina atsparumą oksidacijai)
Geležis: pusiausvyra
Jokio tyčinio azoto pridėjimo
Lydinio dizaino filosofija skiriasi:864pabrėžia subalansuotą požiūrį, stiprinant azotą, tinkantį išmetamųjų dujų desulfuravimui (FGD) ir jūrinėms išmetimo sistemoms.890skirtas agresyvesnėms cheminių procesų aplinkoms, kuriose yra daugiau chromo ir molibdeno, todėl užtikrina didesnį atsparumą oksiduojančioms ir redukuojančioms rūgštims platesniame pH diapazone.
Eksploatacinės temperatūros palyginimas:Abu lydiniai gerai veikia iki maždaug 500 laipsnių (932 laipsnių F). Aukštesnėje temperatūroje atsparumas oksidacijai yra palankesnis 890, nes jame yra daugiau chromo ir silicio, o 864 azotas neteikia naudos esant aukštesnei temperatūrai.
2. Kl.: Kodėl anglimi kūrenamų elektrinių išmetamųjų dujų sieros šalinimo (FGD) sistemose pirmenybė teikiama Incoloy 864 besiūliams vamzdžiams, o ne nerūdijančiam plienui 316L?
A:
Išmetamųjų dujų desulfuravimo (FGD) sistemos sukuria vieną iš labiausiai korozinių aplinkų pramoniniame perdirbime: drėgna, šilta (50–80 laipsnių), labai chloruota (iki 100 000 ppm Cl⁻), žemo pH (1,5–3,5) ir agresyvios rūšys, tokios kaip sulfitai, sulfatai ir fluoridai.
Kodėl 316L sugenda:
Standartinio 316L nerūdijančio plieno (2–3 % Mo) atsparumo įdubimams ekvivalentinis skaičius (PREN) yra maždaug 24–26. FGD šveitimo srutose vietinė duobė ir plyšinė korozija įvyksta per kelias savaites ar mėnesius, todėl vamzdynas per{5}}perforuojasi per sieną. Be to, 316L yra jautrus įtempių korozijos įtrūkimams (SCC), esant chloridams ir liekamiesiems tempimo įtempiams.
Kodėl „Incoloy“ 864 pasiseka:
Daug molibdeno (3,0–4,0 %)– Pakelia PREN iki maždaug 35–38. Tai užtikrina kritinį atsparumą duobių ir plyšių korozijai aplinkoje, kurioje yra daug chloro ir žemo pH. Patikimos FGD paslaugos PREN slenkstis paprastai pripažįstamas kaip didesnis nei 35 arba lygus jai.
Azoto pridėjimas (0,10–0,20 %)– Azotas padidina atsparumą duobėms dėl sinerginio poveikio su molibdenu. Jis taip pat užtikrina tvirtą -tirpalo tvirtinimą, todėl plonesnės vamzdžių sienelės gali išlaikyti tą patį slėgį.
Vidutinis nikelis (34–37%)– Pakankamai aukštas, kad būtų atsparus chlorido SCC, kuris kenkia 300 -serijos nerūdijančiam plienui. Skirtingai nuo didelio -nikelio lydinių (pvz., C-276), 864 išlieka ekonomiškas ir užtikrina tinkamą SCC atsparumą.
Varis (0,5–1,5 %)– Užtikrina tam tikrą atsparumą sieros ir sieros rūgštims, kurių yra FGD absorberio suspensijose.
Lauko našumas:Atliekant šoninius{0}}šalia{1}}bandymus, 316 l vamzdis sugedo per 6–12 mėnesių FGD šildytuvuose ir kanaluose. „Incoloy“ 864 besiūlių vamzdžių eksploatavimo laikas viršija 15–20 metų naudojant tas pačias programas, todėl tai yra pramonės standartas FGD suspensijos suspensijos vamzdžiams, purškimo antgaliai ir rūko šalinimo atramos.
Sąnaudų palyginimas:864 yra maždaug 2–3 kartus didesnė už 316 litrų kainą, tačiau tarnavimo laikas yra 10–20 kartų ilgesnis. Svarbių FGD komponentų, kuriuos pakeičiant reikia išjungti gamyklą, gyvavimo ciklo ekonomika labai palankiai vertina 864.
3. Kl.: Kuo Incoloy 890 besiūlis vamzdis lyginamas su Incoloy 864 cheminių procesų aplinkoje, kurioje dalyvauja mišrios rūgštys (sieros + azoto + chloridai)?
A:
Mišri rūgščių aplinka -, pvz., randama metalo ėsdinimo linijose, panaudotų rūgščių atgavimas ir tam tikri cheminiai gamybos procesai - yra unikalus iššūkis: lydinys turi būti atsparus redukuojančioms rūgštims (sieros, druskos rūgštims) ir oksiduojančioms rūgštims (azoto, chromo), dažnai su chloridais.
Incoloy 864 mišriose rūgštyse:
Molibdenas (3,0–4,0 %) ir varis (0,5–1,5 %) užtikrina gerą atsparumą redukuojančioms rūgštims.
Chromas (21–24%) yra pakankamai atsparus oksiduojančioms rūgštims.
Tačiau didelio chloridų kiekio derinys su oksiduojančiomis rūšimis gali sukurti duobių susidarymo sąlygas, kurios meta iššūkį 35 PREN of 864.
Nitrogen addition helps but is not sufficient for severe mixed acid service with high chlorides (>10,000 ppm) and elevated temperatures (>80 laipsnių).
Incoloy 890 mišriose rūgštyse:
Didesnis chromo kiekis (24–28%) žymiai pagerina atsparumą oksiduojančioms rūgštims, tokioms kaip azoto ir chromo. Papildomas chromas taip pat stabilizuoja pasyviąją plėvelę kintančiomis redokso sąlygomis.
Didesnis molibdeno kiekis (4,0–6,0 %) padidina PREN iki 40–45, suteikdamas didelę ribą nuo chlorido įdubimo net ir esant oksiduojančioms rūšims.
Didesnis vario kiekis (1,0–2,0 %) padidina atsparumą redukuojančioms rūgštims, ypač sieros ir skruzdžių rūgštyse.
Silicis (0,2–0,8 %) pagerina atsparumą oksidacijai aukštoje -temperatūroje ir sumažina nuosėdų susidarymą karštuose rūgšties garuose.
Praktiniai veikimo duomenys:
| Aplinka | 864 Našumas | 890 Spektaklis |
|---|---|---|
| 10 % H₂SO₄ + 5 % HNO₃ + 500 ppm Cl⁻ esant 60 laipsnių | Priimtinas (0,05 mm per metus) | Puikus (<0.01 mm/year) |
| 20 % H₂SO₄ + 10 % HNO₃ + 5000 ppm Cl⁻ esant 90 laipsnių | Iškirtimas po 500 valandų | Jokio atakos po 2000 valandų |
| Panaudotas marinuotų agurkų skystis (sumaišytos rūgštys, 80 laipsnių) | Ribotas aptarnavimas (2–3 metai) | Pageidautina (5-7 metai) |
Pasirinkimo vadovas:
NaudokiteIncoloy 864mišrioms rūgštims su nedideliu chlorido kiekiu (<2000 ppm) and temperatures below 70°C.
NaudokiteIncoloy 890stipriai mišrioms rūgštims esant dideliam chloridų kiekiui, aukštesnei temperatūrai arba kai oksiduojančių rūgščių koncentracija svyruoja.
For the most aggressive conditions (e.g., boiling mixed acids with >10 000 ppm Cl⁻), gali prireikti didesnių lydinių, tokių kaip C-276 (UNS N10276), tačiau 890 yra ekonomiškas tarpinis variantas.
4. Kl.: Kokie yra Incoloy 864 ir Incoloy 890 besiūlių vamzdžių suvirinimo reikalavimai ir užpildo metalo rekomendacijos ir ar jiems reikia po-suvirinimo terminio apdorojimo?
A:
Ir Incoloy 864, ir 890 yra sukurti taip, kad būtų gerai suvirinami, tačiau skirtingiems jų legiravimo elementams reikia specifinio požiūrio.
Suvirinimo inkoloija 864:
Procesai:Tinka GTAW (TIG), GMAW (MIG) ir SMAW (stick).
Užpildas metalas:Pirmenybė teikiama ERNiCrMo-10 (Inconel 686) arba ERNiCrMo-4 (C-276). Šie didelio molibdeno užpildai išlaiko atsparumą duobėms, lygiavertį netauriajam metalui.
Alternatyvus užpildas:ERNiCrMo-3 (Inconel 625) yra priimtinas ne tokiems kritiniams tikslams, tačiau mažesnis molibdeno kiekis (8–10 %, palyginti su . 15–16 % ERNiCrMo-10) sumažina suvirinimo metalo atsparumą įbrėžimams.
Atsargumo priemonės:
Išankstinis pašildymas nereikalingas
Perėjimo temperatūra Mažiau arba lygi 150 laipsnių (300 laipsnių F)
Mažas šilumos tiekimas (mažesnis arba lygus 1,5 kJ/mm), kad būtų išvengta azoto praradimo ir įjautrinimo
Atgalinis valymas-argonu, būtinas šaknų praėjimui, kad būtų išvengta oksidacijos
Po-suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT), skirtas 864:
Apskritainereikia. Lydinys išlieka stabilus ir suvirintas daugeliui FGD ir jūroje naudojamų įrenginių. Tačiau, jei reikalingas maksimalus atsparumas korozijai (pvz., naudojant labai rūgštinį chloridą), tirpalo atkaitinimas 1100–1150 laipsnių ir greitas aušinimas gali atkurti visišką atsparumą korozijai. Tai retai praktiška lauko suvirinimui.
Suvirinimas Incoloy 890:
Užpildas metalas:ERNiCrMo-10 (Inconel 686) yra tinkamiausias atitikmuo. ERNiCrMo-3 (625) yra priimtinas ne tokiai sudėtingai eksploatacijai.
Specialūs svarstymai:Dėl didesnio chromo (24–28 %) ir silicio (0,2–0,8 %) kiekio 890 yra šiek tiek labiau linkęs į karštą įtrūkimą nei 864. Siekiant sumažinti riziką:
Naudokite užpildą su didesniu niobio kiekiu (ERNiCrMo-3 turi 3,15–4,15% Nb), kad surištumėte anglį ir sumažintumėte jautrumą įtrūkimams
Tinkamai suprojektuodami jungtį, sumažinkite suvirinimo suvaržymą
Taikykite mažą šilumos įvedimą ir naudokite styginius karoliukus, o ne pynimą
Išankstinis pašildymas nereikalingas.Perėjimo temperatūra Mažesnė arba lygi 150 laipsnių.
PWHT už 890:
Nereikalaujama daugeliui cheminių procesų taikomųjų programų. Tačiau, jei prieš suvirinant vamzdis buvo stipriai šaltai apdirbtas (pvz., sulenktas iki siauro spindulio), plastiškumas gali atkurti po-suvirinimo tirpalo 1100–1150 laipsnių kampu. Po to turėtų būti greitas aušinimas (vandens gesinimas plonoms atkarpoms, priverstinis oras sunkioms sienoms).
Bendras abiejų lydinių reikalavimas:Atliekant rūgštingumą (NACE MR0175/ISO 15156), bet kokia suvirinimo siūlė turi būti patikrinta kietumu. Abu lydiniai paprastai atitinka Mažesnio arba lygaus 35 HRC reikalavimą suvirintoje būsenoje, tačiau patikrinimas yra privalomas.
5. Kl.: Kuriose konkrečiose pramoninėse srityse yra privalomi besiūliai „Incoloy“ 864 ir „Incoloy 890“ vamzdžiai ir kaip gyvavimo ciklo sąnaudos skiriasi nuo alternatyvių lydinių?
A:
Šie lydiniai užima skirtingas nišas, kur žemesni lydiniai sugenda, o didelio{0}}nikelio lydiniai yra per-nurodyta ir per brangūs.
„Incoloy“ 864 - privalomos programos:
Išmetamųjų dujų desulfuravimo (FGD) absorberio purškimo kolektoriai ir srutų vamzdynai
Žemo pH, didelio chloridų ir erozinių lakiųjų pelenų dalelių derinys per kelis mėnesius sunaikina 316 l.
864 suteikia reikiamą PREN (35–38) už maždaug 60–70 % C-276 kainos.
Pramonės standartas pagal EPRI gaires FGD kritiniams komponentams.
Jūrų išmetamųjų dujų skruberiai (atviros{0}} kilpos sistemos)
Jūros{0}}vandens šveitimas sukuria > 20 000 ppm chloridų, kurių pH yra žemas dėl SO₂ absorbcijos.
864 atsparus bendrai korozijai ir plyšių atakai jūroje augant.
Pakeičia brangų titaną arba C-276, žymiai sutaupydamas.
Plaušienos ir popieriaus balinimo gamyklos (chloro dioksido etapai)
Balinant chloro dioksidu susidaro labai oksiduojančios, chloro{0}}turtingos sąlygos.
Šiose aplinkose 864 pranoksta 317 l ir net 904 l.
„Incoloy“ 890 - privalomos programos:
Metalo ėsdinimo linijos (mišrios rūgšties rezervuarai ir vamzdynai)
Marinavimo tirpaluose yra azoto rūgšties (10–25 %), vandenilio fluorido rūgšties (1–5 %) ir daug chloridų, gautų naudojant skalavimo vandenį.
890-ųjų chromo kiekis (24–28 %) atsparus azoto rūgščiai, o molibdenas (4–6 %) ir varis (1–2 %) susidoroja su redukuojančiais komponentais.
316L greitai sugenda; 904L nepakanka chromo; 890 yra ekonomiškas-sprendimas.
Panaudoti rūgščių regeneravimo ir regeneravimo įrenginiai
Aukštos-temperatūros (90–150 laipsnių) koncentruotos rūgštys su kintamu redokso potencialu.
890-ųjų silicio priedas stabilizuoja pasyviąją plėvelę svyruojančiomis sąlygomis.
Tiesioginis brangesnių{0}}lydinių, pvz., C-276, pakeitimas.
Cheminių medžiagų tanklaiviai (IMO II tipo laivai rūgščių kroviniams)
Kai kurios klasifikacinės bendrovės patvirtina 890 krovinių cisternų, vežančių mišrias rūgštines atliekas.
Užtikrina geresnį suvirinamumą ir mažesnę kainą nei nikelis 200 arba C-276.
Gyvenimo ciklo sąnaudų palyginimas (5 metų eksploatacija, 100 m 6 colių 40 vamzdžių pagal tvarkaraštį):
| Lydinys | Medžiagos kaina | Montavimas | Laukiamas gyvenimas | Pakeitimo kaina | Iš viso 5 metai |
|---|---|---|---|---|---|
| 316L | $5,000 | $8,000 | 0,5 metų | $13,000 × 10 = $130,000 | $143,000 |
| 904L | $25,000 | $8,000 | 2 metai | $33,000 × 2.5 = $82,500 | $115,500 |
| 864 | $40,000 | $10,000 | 15+ metų | $0 | $50,000 |
| 890 | $55,000 | $10,000 | 20+ metų | $0 | $65,000 |
| C-276 | $120,000 | $15,000 | 25+ metų | $0 | $135,000 |
Išvada:Sunkios FGD paslaugos atveju 864 siūlo geriausią gyvavimo ciklo vertę. Naudojant mišrią rūgštį su dideliu chloridų kiekiu, 890 dažnai yra optimalus našumo ir kainos balansas. Abu lydiniai išvengia didelės C-276 aukščiausios kokybės, tuo pačiu užtikrinant patikimą aptarnavimą, kai standartinis nerūdijantis plienas sugenda per kelis mėnesius.
