1: Kas yra Hastelloy UNS N06030 lydinys ir kodėl jis yra puikus pasirinkimas suvirintam vamzdžiui sudėtingoje cheminėje aplinkoje?
Hastelloy UNS N06030 (paprastai vadinamas lydiniu G30) yra nikelio-chromo-geležies-molibdeno superlydinys, kuriame yra daug kobalto ir volframo, stabilizuotas niobu. Jo vardinė sudėtis yra maždaug 43% Ni, 30% Cr, 15% Fe, 5,5% Mo, 5% W, 2,5% Co ir 1% Nb. Ši sudėtinga chemija sukurta taip, kad užtikrintų išskirtinį, plataus spektro atsparumą korozijai, todėl ji yra geriausia medžiaga suvirinamiesiems vamzdžiams pramonės šakose, kuriose tvarkomi sudėtingi mišrių rūgščių srautai.
Skirtingai nuo lydinių, optimizuotų grynai redukuojančiai (pvz., Hastelloy B) arba oksiduojančiai (pvz., grynas chromo plienas) aplinkai, N06030 yra subalansuotas, dvigubas{5}}fazis atsparumas. Didelis chromo kiekis puikiai apsaugo nuo oksiduojančių korozinių medžiagų, tokių kaip azoto rūgštis, karšta sieros rūgštis su ištirpusiu deguonimi ir oksiduojančios druskos. Tuo pačiu metu jame esantis didelis molibdeno ir volframo kiekis užtikrina tvirtą atsparumą redukuojančioms rūgštims, pvz., druskos ir fosforo rūgštims, taip pat taškinei ir plyšinei korozijai tirpaluose, kuriuose gausu chloro{8}. Niobio priedas padidina stabilumą nuo jautrumo suvirinimo metu.
Todėl Hastelloy N06030 suvirintas vamzdis yra puikus pasirinkimas gamykloms, kuriose apdorojami sudėtingi cheminiai mišiniai, pavyzdžiui, fosforo rūgšties gamyboje (su fluoro ir chlorido priemaišomis), sieros rūgšties ėsdinimo linijose (su įvairiomis koncentracijomis ir oksidaciniu potencialu) ir atliekų rūgščių regeneravimo sistemoms, kuriose srauto sudėtis yra nenuspėjama arba labai agresyvi.
2: Kokie kritiniai aspektai yra suvirinant Hastelloy N06030 vamzdį, kad būtų išsaugotas jo atsparumas korozijai?
Suvirinant Hastelloy N06030 vamzdį, sėkmingai atliekamos procedūros, skirtos išlaikyti tikslią metalurginę pusiausvyrą ir užkirsti kelią žalingų fazių susidarymui karščio paveiktoje zonoje (HAZ). Pagrindiniai iššūkiai ir švelninimo būdai yra šie:
Jautrinimas ir suvirinimo irimas: nors niobio stabilizavimas labai sumažina riziką, netinkamas suvirinimas vis tiek gali sukelti chromo -karbido nuosėdas HAZ, išeikvodamas chromą ir sukurdamas kelią tarpkristalinei korozijai.
Sušvelninimas: naudokite mažo šilumos įvesties suvirinimo procesus, pvz., dujinį volframo lankinį suvirinimą (GTAW/TIG) šaknies ir karštojo praėjimo metu. Griežta tarptakų temperatūros kontrolė (paprastai žemesnė nei 150 laipsnių / 300 laipsnių F) yra privaloma siekiant sumažinti laiką karbido kritulių diapazone.
Antrinės fazės krituliai: ilgai veikiant maždaug 550–1050 laipsnių (1020 laipsnių F - 1920 laipsnių F) temperatūrai, gali susidaryti tarpmetalinės fazės (pvz., sigma, mu) arba antriniai karbidai, kurie gali sutrupinti suvirinimo zoną ir sumažinti atsparumą korozijai.
Sušvelninimas: naudokite didelį suvirinimo greitį ir, jei įmanoma, atkaitinkite suvirinimo tirpalą (pvz., 1175 laipsnių / 2150 laipsnių F ir greitas gesinimas), kad ištirpintumėte kenksmingas nuosėdas. Lauko suvirinimo siūlėms, kai visiškai atkaitinti neįmanoma, griežtas mažo šilumos kiekio laikymasis yra vienintelė apsauga.
Užpildo metalo pasirinkimas: labai svarbu suderinti užpildo metalą. ERNiCrMo-11 (taip pat žinomas kaip FM G30) yra standartinis pasirinkimas. Jis yra šiek tiek bendras pagrindinių elementų, tokių kaip chromas ir molibdenas, legiruotas, kad kompensuotų galimą atsiskyrimą kietėjimo metu, užtikrinant, kad suvirinto metalo atsparumas korozijai atitiktų arba viršytų pagrindinio vamzdžio atsparumą korozijai.
Ekranavimas ir valymas: Siekiant išvengti oksidacijos ir „cukravimo“ (susiformuoti trapi, oksiduota suvirinimo rutulys), 100% inertinių dujų (argono) ekranas reikalingas tiek suvirinimo paviršiui, tiek, svarbiausia, šaknies siūlės pusei. Norint pasiekti garsų, korozijai-atsparų šaknų praėjimą, -neabejotina, kad reikia tinkamai išvalyti dujas.
3: Kuriuose konkrečiuose pramonės procesuose dažniausiai naudojamas Hastelloy N06030 suvirintas vamzdis?
Dėl šio lydinio universalumo jis puikiai tinka keliuose sudėtinguose sektoriuose, kur vamzdynų sistemos susiduria su daugybe rūgščių ar užterštų srautų:
Fosforo rūgšties gamyba (šlapias procesas): tai pavyzdinė programa. Proceso metu sieros rūgštis reaguoja su fosfatine uoliena, gaminant fosforo rūgštį, užterštą sieros rūgštimi, fluoro jonus, chlorido jonus ir kietus silikatus. N06030 suvirintas vamzdis puikiai valdo šią neįtikėtinai agresyvią srutą esant aukštesnei temperatūrai garintuvuose, koncentratoriuose ir tiekimo linijose, pranokdamas daugumą kitų nerūdijančio plieno ir nikelio lydinių.
Sieros rūgšties ėsdinimo ir regeneravimo įrenginiai: apdorojant plieną ir titaną marinavimo voniose naudojama karšta sieros rūgštis, kuri užteršiama geležies ir kitų metalų jonais. N06030 vamzdis tvarko tiek šviežią koncentruotą rūgštį, tiek užterštą, dažnai oksiduojančią, panaudotą rūgštį regeneravimo sistemose.
Mišrios rūgšties (azoto{0}}vandenilio fluorido) paslauga: nors ir neskirta labai koncentruotam HF, ji tinka tam tikroms mišrioms rūgščių aplinkoms, naudojamoms metalo valymui ir ėsdinimui, kai standartinis nerūdijantis plienas, pvz., 316L, greitai sugestų.
Cheminis ir farmacinis apdorojimas: reaktoriams ir vamzdynams, kuriuose tvarkoma daugiapakopė sintezė, apimanti ir oksidavimo, ir redukcijos etapus, arba kai chloridai yra priemaišų ar katalizatorių pavidalu (pvz., tam tikruose chlorinimo ar polimerizacijos procesuose). Jis taip pat naudojamas išmetamųjų dujų desulfuravimo (FGD) sistemose kritinėse vietose.
Atliekų deginimas ir rūgščių regeneravimas: vamzdynams, kuriais tiekiamos sudėtingos, karštos ir dažnai skirtingos rūgštinės nuotekos iš atliekų apdorojimo arba cheminių medžiagų regeneravimo įrenginių.
Atliekant šiuos procesus, suvirintų vamzdžių ekonomiškumas (palyginti su besiūliais) didelės-skersmens linijoms yra svarbus veiksnys, jei griežtai laikomasi suvirinimo procedūrų.
4: Kaip Hastelloy N06030 Welded Pipe našumas ir kaina skiriasi nuo „darbinio arklio“ lydinių, tokių kaip 316L, ir labai legiruotų lydinių, tokių kaip C-276?
„Hastelloy N06030“ užima strateginį vidurį-medžiagų pasirinkimo spektre ir siūlo įtikinamą našumo ir kainos pusiausvyrą.
palyginti su austenitiniu nerūdijančiu plienu 316L:
Našumas: N06030 yra nepaprastai pranašesnis. 316L siūlo ribotą atsparumą net praskiestai druskos rūgščiai, prastą atsparumą sieros rūgščiai, viršijančias vidutines koncentracijas, ir yra labai jautrus chlorido -sukeltam taškiniam įtrūkimui ir įtempių korozijos įtrūkimams (SCC). N06030 lengvai valdo šias aplinkas. Tai nėra nereikšmingas atnaujinimas, o esminis{6}}žingsnis agresyvesnėms sąlygoms.
Kaina: N06030 už kilogramą yra žymiai brangesnis nei 316L. Tačiau jo daug ilgesnis tarnavimo laikas ir mažesnės prastovos agresyvioje aplinkoje dažnai lemia mažesnes bendras nuosavybės išlaidas, o tai pateisina pradines kapitalo išlaidas.
prieš Hastelloy C-276 (UNS N10276):
Našumas: C-276 pasižymi didesniu atsparumu, ypač išsiskiriantis sunkiausioje oksiduojančioje chlorido aplinkoje (pvz., karštas šlapias chloras, hipochloritas) ir šiek tiek geresnis atsparumas redukuojančioms rūgštims. Tačiau N06030 turi pagrindinį pranašumą fosforo rūgštyje ir tam tikromis stipriai oksiduojančiomis sieros rūgšties sąlygomis, kai jame esantis didesnis chromo kiekis yra naudingas. Daugelio mišrių rūgščių naudojimo atveju jų veikimas yra panašus.
Kaina ir gamyba: N06030 paprastai yra ekonomiškesnis{1}} nei C-276. Jis taip pat paprastai pasižymi geresniu suvirinamumu ir mažesne antrinių fazių susidarymo rizika HAZ, todėl suvirintų vamzdžių sistemų gamyba yra šiek tiek mažiau svarbi ir galbūt labiau atleidžiama.
Išvada: N06030 suvirintas vamzdis nurodytas, kai 316L yra nepakankamas, bet nereikia visos (ir brangesnės) C-276 galimybės. Tai optimalus techninis-ekonominis sprendimas, skirtas gerai-apibrėžtam sudėtingų, daug rūgščių turinčių aplinkų rinkiniui.
5: Kokie yra pagrindiniai tikrinimo, bandymo ir tvarkymo protokolai, užtikrinantys Hastelloy N06030 suvirintų vamzdžių sistemų kokybę?
N06030 suvirintų vamzdynų sistemų kokybės užtikrinimas yra griežtas, atsižvelgiant į tai, kad jis naudojamas kritinėse korozijos srityse.
1. Medžiagos ir gamybos patikrinimas:
Teigiamas medžiagos identifikavimas (PMI): naudokite rankinius XRF analizatorius tiek vamzdyje, tiek užpildo metalui, kad patikrintumėte, ar cheminė medžiaga atitinka N06030 ir ERNiCrMo-11 specifikacijas, kad išvengtumėte brangių medžiagų sumaišymo.
Suvirinimo procedūros kvalifikacija (WPQ): visas suvirinimas turi būti atliktas pagal kvalifikuotą procedūrą (WPS), patvirtintą procedūros kvalifikacijos įrašais (PQR), įskaitant suvirinimo sluoksnių korozijos bandymą, jei nurodyta.
2. Neardomasis patikrinimas (NDE):
Vizuali apžiūra (VT): 100 % visų suvirinimo siūlių.
Dažų prasiskverbimo bandymas (PT): skirtas aptikti paviršiaus -lūžimo defektus ant suvirinimo dangtelių ir šaknų (po atgalinio-kalimo).
Radiografinis bandymas (RT): tūrinio sandūrinių suvirinimo siūlių tyrimo standartas, siekiant nustatyti vidinius defektus, tokius kaip poringumas, susiliejimo trūkumas arba įtrūkimai. Automatinis ultragarsinis testavimas (AUT) gali būti naudojamas kaip alternatyva arba papildymas.
Ferito bandymas: Nors austenitinis, gali būti atlikti kai kurie patikrinimai, siekiant užtikrinti, kad nebūtų kenksmingų magnetinių fazių.
3. Po-suvirinimo apdorojimas ir galutinis bandymas:
Marinavimas ir pasyvavimas: Po suvirinimo ir bet kokio terminio apdorojimo visa vidinė suvirinimo zona ir HAZ turi būti marinuoti HNO3/HF mišiniu, kad būtų pašalintos oksidacijos nuosėdos ir atkurtas pasyvus chromo oksido sluoksnis, o po to pasyvinama azoto rūgštyje. Suvirintam vamzdžiui tai dažnai daroma ant ritės prieš montuojant.
Hidrostatinis bandymas: užbaigta sistema išbandoma švariu vandeniu be chloro{0}}, siekiant patikrinti slėgio vientisumą. Po bandymo labai svarbu nedelsiant ir kruopščiai išdžiovinti, kad būtų išvengta chloro duobių susidarymo.
Sistemos švara: prieš pradedant eksploatuoti, vamzdis turi būti kruopščiai išvalytas, kad būtų pašalintos visos statybinės šiukšlės, suvirinimo šlakas ir geležies užteršimas nuo įrankių. Plastikiniai dangteliai turi būti atviri, kad būtų išvengta užteršimo.
4. Dokumentacija: norint stebėti kokybę ir eksploatavimo saugą būtina turėti išsamią duomenų dokumentaciją, įskaitant vamzdžio / užpildo malūno bandymo sertifikatus, WPS / PQR, NDE ataskaitas, PMI įrašus ir slėgio bandymo sertifikatus.
