Kokie yra pagrindiniai aspektai nustatant ir perkant „Incoloy 825“ apvalius besiūlius vamzdžius?

1. Kl.: Kas yra Incoloy Alloy 825 ir kokios jo pagrindinės sudėtinės savybės, naudojamos besiūliams vamzdeliams?

A:„Incoloy Alloy 825“ (UNS N08825) yra nikelio-geležies-chromo lydinys su kontroliuojamais molibdeno, vario ir titano priedais, specialiai sukurtas išskirtiniam atsparumui įvairioms korozinėms aplinkoms. Dėl unikalios sudėties jis yra vienas universaliausių nikelio{5}}lydinių, skirtų besiūliams vamzdžiams.

Nominali sudėtis:Lydinyje yra 38–46 % nikelio, 19,5–23,5 % chromo, 2,5–3,5 % molibdeno, 1,5–3,0 % vario, 0,6–1,2 % titano, 0,05 % didžiausios anglies ir balanso geležies. Kiekvienas elementas atlieka tam tikrą paskirtį: nikelis užtikrina atsparumą chlorido įtempių korozijos įtrūkimams (SCC) ir stabilizuoja austenitinę struktūrą; chromas pasižymi atsparumu oksiduojančiai aplinkai ir oksidacijai aukštoje{12}}temperatūroje; molibdenas padidina atsparumą duobėms ir plyšiams korozijai; varis suteikia išskirtinį atsparumą redukuojančioms rūgštims, tokioms kaip sieros ir fosforo rūgštis; o titanas stabilizuoja lydinį nuo tarpgranulinės korozijos po suvirinimo, vietoj chromo karbidų formuodamas titano karbidus.

Titano stabilizavimas:Kritinė Incoloy 825 savybė yra titano priedas (0,6–1,2 %), kuris yra maždaug 6–8 kartus didesnis nei anglies kiekis. Suvirinant arba veikiant aukštai -temperatūrai, titanas pirmiausia susijungia su anglimi, kad susidarytų stabilūs titano karbidai. Taip išvengiama chromo karbido nusodinimo ties grūdelių ribomis-reiškiniu, vadinamu jautrinimu-, kuris kitu atveju išeikvotų chromą ir sukeltų tarpkristalinę koroziją. Šis stabilizavimas leidžia „Incoloy 825“ besiūlius vamzdžius naudoti suvirintus daugeliui korozinių paslaugų, nereikalaujant po-suvirinimo terminio apdorojimo.

Besiūlių vamzdžių gamybos procesas:„Incoloy 825“ apvalūs besiūliai vamzdžiai gaminami ekstruzijos būdu iš šildomo ruošinio, po kurio atliekami keli šaltojo tempimo arba šaltojo valcavimo procesai su tarpiniu atkaitinimu tirpalu. Galutinis tirpalo atkaitinimo apdorojimas atliekamas 1800–1900 laipsnių F (982–1038 laipsnių) temperatūroje, po kurio greitai atvėsinama (gesinama vandeniu). Šis apdorojimas ištirpina visas apdirbimo metu susidariusias nuosėdas ir užtikrina maksimalų atsparumą korozijai. Besiūlis gamybos procesas pašalina išilginę suvirinimo siūlę, esančią suvirintuose vamzdžiuose, todėl sienelės storis yra vienodas, nesukelia suvirinimu{8}}susijusios korozijos pavojaus ir puiki galimybė išlaikyti slėgį{9}}.

Gaminių formos ir matmenys:„Incoloy 825“ besiūliai vamzdžiai yra įvairių išorinių skersmenų (paprastai nuo 1/8 colio iki 8 colių / 3,2 mm iki 203 mm) ir sienelių storio (nuo 0,028 colio / 0,7 mm iki 160 grafiko). Bendrosios specifikacijos apima ASTM B423 (besiūlius vamzdžius) ir ASTM B163 (besiūlius kondensatoriaus ir šilumokaičio vamzdžius). Apvalaus vamzdžio forma yra labiausiai paplitusi, naudojama šilumokaičiams, prietaisų linijoms, hidrauliniams vamzdžiams ir proceso vamzdynams.

---

2. Kl.: Kokie pramonės standartai ir specifikacijos reglamentuoja Incoloy 825 apvalius besiūlius vamzdžius?

A:„Incoloy 825“ apvalūs besiūliai vamzdžiai gaminami ir išbandomi pagal išsamią ASTM, ASME ir tarptautinių standartų sistemą, užtikrinančią medžiagų kokybę, matmenų tikslumą ir veikimo patikimumą.

Pagrindinės vamzdžių specifikacijos:

ASTM B423 / ASME SB423– Tai standartinė besiūlių nikelio{0}}geležies-chromo-molibdeno-vario lydinio vamzdžių ir vamzdelių (UNS N08825) specifikacija. Jis apima išorinį skersmenį iki 8 colių (203 mm) ir sienelių storį, kaip nurodyta. Reikalavimai apima cheminę sudėtį, tempimo savybes (takumo stipris mažiausiai 35 ksi / 241 MPa, tempiamasis stipris ne mažesnis kaip 85 ksi / 586 MPa, pailgėjimas ne mažesnis kaip 30%), hidrostatinis bandymas ir matmenų leistinos nuokrypos.

ASTM B163 / ASME SB163– Ši specifikacija konkrečiai taikoma besiūliams kondensatoriaus ir šilumokaičio vamzdžiams. Tai apima griežtesnius matmenų nuokrypius ir papildomus mechaninius bandymus, tokius kaip išlyginimo ir išplėtimo bandymai, siekiant patikrinti plastiškumą. Vamzdžiai pagal šią specifikaciją paprastai naudojami apvalkaluose-ir-vamzdiniuose šilumokaičiuose, tiekimo vandens šildytuvuose ir kondensatoriuose.

ASTM B829– Bendrieji nikelio lydinio besiūlių vamzdžių ir vamzdžių reikalavimai, kuriuose numatyti papildomi terminio apdorojimo, mėginių ėmimo ir sertifikavimo reikalavimai.

Matmenų standartai:

ASME B36.19– Nerūdijančio plieno vamzdžių matmenys (dažnai taikomi Incoloy 825 vamzdžiams pagal standartinius grafikus: Sch 5S, 10S, 40S, 80S)

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 Incoloy 825 įtempių vertes iki 1000 laipsnių F (538 laipsnių) temperatūroje. Lydinys yra patvirtintas kodais-, skirtas slėginių indų ir šilumokaičių konstrukcijai.

ASME VIII skyriaus 1 skyrius– Slėginių indų statybos naudojant Incoloy 825 medžiagas taisyklės.

Rūgščių paslaugų standartai:

NACE MR0175 / ISO 15156– „Incoloy 825“ yra tinkamas rūgščiosios (turinčios H₂S{1}}) alyvos ir dujų aptarnavimui, kai tiekiamas atkaitintas tirpalu ir tinkamai kontroliuojamas kietumas (dažniausiai 35 HRC). Dėl to jis tinkamas gręžinių vamzdžiams ir paviršiaus srauto linijoms rūgščių dujų gręžiniuose.

Kokybės užtikrinimo reikalavimai:Prie sertifikuotų vamzdelių turi būti pridėta medžiagos bandymo ataskaita (MTR), kurioje dokumentuojamas šilumos skaičius, cheminė analizė, mechaninės savybės, terminio apdorojimo detalės ir visi neardomojo tyrimo (NDE) rezultatai. Įprasti NDE reikalavimai apima sūkurinių srovių bandymą (ASTM E426) arba ultragarsinį bandymą (ASTM E213), skirtą kritinėms reikmėms.

---

3. Kl.: Kodėl Incoloy 825 apvalus besiūlis vamzdis yra tinkamiausia medžiaga sieros rūgšties ir cheminio apdorojimo reikmėms?

A:„Incoloy 825“ apvalus besiūlis vamzdis užsitarnavo dominuojančią padėtį sieros rūgšties aptarnavimo, cheminio apdorojimo ir ėsdinimo įrenginių srityse dėl savo išskirtinio atsparumo redukuojančioms rūgštims. Trys specifinės savybės paaiškina jo pranašumą prieš nerūdijantį plieną ir kitus nikelio lydinius.

Pirma, puikus atsparumas sieros rūgščiai dėl vario ir molibdeno pridėjimo.1,5–3,0 % vario ir 2,5–3,5 % molibdeno derinys suteikia Incoloy 825 išskirtinį atsparumą sieros rūgščiai (H₂SO₄) plačiame koncentracijų diapazone. Mechanizmas yra sinergetinis: varis perkelia korozijos potencialą į pasyviąją sritį, o molibdenas skatina stabilios molibdato plėvelės susidarymą. 40 % sieros rūgštyje esant 200° F (93° F) 316 l nerūdijantis plienas korozijos greitis viršija 100 mpy (milliais per metus){12}}visiškai nepriimtina. „Incoloy 825“ korozijos greitis yra mažesnis nei 5 mpy, todėl jis patikimai aptarnauja dešimtmečius. Kai koncentracija yra nuo 0 % iki 60 % H₂SO₂ iki 250° F (121 laipsnio) temperatūroje, Incoloy 825 yra vienas iš nedaugelio komerciškai prieinamų lydinių, kuriuos galima patikimai nurodyti.

Antra, puikus atsparumas fosforo rūgščiai (H₃PO4).Trąšų pramonėje šlapio{0}}proceso fosforo rūgštyje yra agresyvių priemaišų, įskaitant fluoridus, chloridus ir silicio dioksidą. Šios priemaišos sukuria sąlygas, kurios greitai atakuoja standartinį nerūdijantį plieną. Didelis Incoloy 825 nikelio kiekis (38–46 %) ir molibdeno priedas užtikrina atsparumą bendrai korozijai ir vietiniam poveikiui. Fosforo rūgšties garintuvo vamzdeliuose ir tiekimo linijose Incoloy 825 vamzdžių tarnavimo laikas yra 5–10 kartų ilgesnis nei 316 l nerūdijančio plieno.

Trečia, universalumas mišrioje rūgštinėje aplinkoje.Cheminis apdorojimas dažnai apima sieros rūgščių-maišymą su azoto rūgštimi, druskos rūgštį su siera arba fosforą su fluoro vandenilio rūgštimi. Incoloy 825 subalansuota kompozicija atspari tiek redukuojantiems (sieros, vandenilio chlorido), tiek oksiduojantiems (azoto, chromo) komponentams. Didelis chromo kiekis (19,5–23,5%) apsaugo nuo oksidacinių sąlygų, o nikelis, molibdenas ir varis apsaugo nuo redukavimo sąlygų. Ši dviguba galimybė yra reta tarp komerciškai prieinamų lydinių. Marinavimo linijose (plieno apdailos operacijose naudojant HNO₃/HF arba H2SO4/HF mišinį) Incoloy 825 vamzdžiai yra standartiniai šildymo gyvatukai, perdavimo linijos ir rezervuarų vamzdynai.

Lyginamieji korozijos laipsniai (mpy) esant 200 laipsnių F (93 laipsnių):

Tipiškos programos:Sieros rūgšties perdavimo linijos, rūgšties skiedimo sistemos, fosforo rūgšties garintuvo vamzdžiai, ėsdinimo vonios šildymo gyvatukai (plieno gamyklos), alkilinimo įrenginio vamzdynai (rafinavimo gamyklos), cheminių tanklaivių krovinių šildymo gyvatukai ir farmacinio reaktoriaus vidinės gyvatukai.

---

4. Kl.: Kokie yra pagrindiniai Incoloy 825 apvalių besiūlių vamzdžių suvirinimo reikalavimai?

A:Suvirinant „Incoloy 825“ apvalius besiūlius vamzdžius, reikia atidžiai pasirinkti užpildo metalą, valdyti šilumos tiekimą ir iš anksto valyti suvirinimo siūlę. Skirtingai nuo daugelio kietėjančių lydinių, „Incoloy 825“ gali būti sėkmingai suvirintas be privalomo po-suvirinimo terminio apdorojimo, todėl jis yra praktiškas gaminant ir taisant vietoje.

Užpildo metalo pasirinkimas:Dažniausiai nurodytas užpildo metalas yraERNiCrMo-3(Inconel 625), kuriame yra apytiksliai 21–23 % chromo, 8–10 % molibdeno, 3–4 % niobio, o likusi dalis – nikelio. Šis užpildas užtikrina atsparumą korozijai, kuris atitinka arba viršija netauriųjų metalų atsparumą, ypač atsižvelgiant į atsparumą duobėms ir plyšiams. Mažiau reiklioms paslaugoms,ERNiCrMo-10(Inconel 622) arbaERNiCrMo-4(C-276) gali būti naudojamas.Niekada nenaudokiteERNiCr-3 (kuriame nėra molibdeno) arba bet koks nerūdijančio plieno užpildas (308L, 309L, 316L) – šie užpildai sukuria galvaninės korozijos elementą ir jiems trūksta molibdeno, reikalingo atsparumui duobėms chloridinėje ar rūgštinėje aplinkoje.

Šilumos tiekimo valdymas:Maksimali tarpinio praėjimo temperatūra turi būti apribota iki 200 laipsnių F (93 laipsnių). Šilumos tiekimas turi būti reguliuojamas iki 20–40 kJ/colis (8–16 kJ/cm). Kad sumažintumėte šilumos patekimą, naudokite styginius karoliukus, o ne pynimą. Per didelis šilumos kiekis gali sukelti:

Molibdeno{0}}daug fazių nusodinimas (sigma arba chi fazės) karščio-veikiamoje zonoje, o tai sumažina atsparumą duobėms

Grūdų grubinimas, dėl kurio sumažėja plastiškumas

Padidėjęs iškraipymas, ypač problemiškas plonasieniams{0}}vamzdžiams

Išankstinis suvirinimo{0}valymas ir užteršimo prevencija:Kruopštus valymas yra būtinas. Suvirinimo zonai valyti naudokite acetoną arba tam skirtą nerūdijančio plieno šepetį. Naudokite šlifavimo diskus, skirtus tik nikelio lydiniams,{2}}niekada nenaudokite diskų, anksčiau naudotų anglies ar mažai legiruoto plieno{3}}. Pašalinkite visus anglinio plieno nešvarumus, žymėjimo rašalus ir pjovimo skysčius. Siera, fosforas ir žemos -lydymosi- temperatūros metalai (varis, cinkas, švinas) sukelia karštą įtrūkimą. Suvirindami vamzdžius, praplaukite vidinį skersmenį inertinėmis dujomis (argonu), kad išvengtumėte vidinės oksidacijos.

Po-suvirinimo siūlės terminis apdorojimas (paprastai nebūtinas):Skirtingai nuo daugelio kritulių{0}}kietančių lydinių, Incoloy 825 paprastai naudojamas kaip-suvirintas. Titano stabilizatorius (0,6–1,2%) apsaugo nuo įjautrinimo suvirinimo metu. Tačiau sunkiausioms korozinėms aplinkoms (pvz., šiltam jūros vandeniui su stovinčiais plyšiais, koncentruota sieros rūgštimi aukštesnėje temperatūroje) gali būti nurodytas visiško atkaitinimo tirpalas apdorojimas: kaitinkite iki 1800–1900 °F (982–1038 °F), palaikykite laiką, proporcingą storiui (paprastai 1 valanda viename colyje), tada greitai atvėsinkite. Šis apdorojimas atkuria maksimalų atsparumą korozijai, tačiau retai tinka suvirintiems vamzdžiams.

Dažni trūkumai ir prevencija:

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

Mikroplyšimas karščio paveiktoje{0}}zonoje:Venkite tvirtai pritaisyti-; naudoti tinkamą jungties dizainą

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

Atsparumo įdubimams praradimas:Kontroliuokite tarptakų temperatūrą ir venkite perkaitimo

Kvalifikacijos reikalavimai:Suvirinimo procedūros turi būti kvalifikuotos pagal ASME IX skyrių. Naudojant rūgščias paslaugas (NACE MR0175), būtinas suvirinimo ir karščio paveiktos zonos kietumo bandymas (daugiausia 35 HRC). Cheminiam aptarnavimui gali būti nurodytas taškinės korozijos bandymas pagal ASTM G48.

---

5. Kl.: Kokios yra pagrindinės aplinkybės nustatant ir įsigyjant Incoloy 825 apvalius besiūlius vamzdžius?

A:Nurodant ir įsigyjant Incoloy 825 apvalius besiūlius vamzdžius, reikia atkreipti dėmesį į daugybę veiksnių, įskaitant produkto formą, matmenis, terminio apdorojimo būklę, bandymų reikalavimus ir sertifikavimą. Nustačius tinkamas specifikacijas išvengiama brangių vėlavimų ir medžiagų neatitikimų.

Terminio apdorojimo sąlygos:Incoloy 825 vamzdeliai paprastai tiekiamitirpalas-atkaitintas ir greitai aušinamas. Ši sąlyga užtikrina maksimalų atsparumą korozijai ir lankstumą. Medžiagos bandymo ataskaitoje (MTR) turi būti nurodyta tirpalo atkaitinimo temperatūra (paprastai 1800–1900 laipsnių F / 982–1038 laipsniai) ir aušinimo metodas (vandens gesinimas yra standartinis). Vamzdžiai neturėtų būti tiekiami šaltai apdoroti arba iš dalies atkaitinti, nebent būtų specialiai susitarta.

Matmenų specifikacijos:Nurodykite išorinį skersmenį (OD) ir sienelės storį (WT) su leistinaisiais nuokrypiais pagal ASTM B423 arba ASTM B163. Standartiniai vamzdžių dydžiai yra šie:

Daliniai coliai:1/8", 1/4", 3/8", 1/2", 5/8", 3/4", 1" ir kt.

Metrika:6 mm, 8 mm, 10 mm, 12 mm ir kt.

Vamzdžių tvarkaraščiai:Sch 5S, 10S, 40S, 80S didesnio skersmens (1/2" ir didesniam)

Šilumokaičio vamzdžiams ASTM B163 nustato griežtesnes OD (paprastai ±0,004" vamzdžiams, kurių OD mažesnis nei 1") ir sienelės storio (minimali sienelė bet kuriame taške ne mažesnė kaip 90 % vardinės vertės) tolerancijos.

Ilgis ir tiesumas:Vamzdžiai paprastai tiekiami atsitiktinio ilgio (12–25 pėdų / 3,7–7,6 m), tikslaus ilgio arba ritinių, skirtų mažo -skersmens vamzdeliams (kapiliariniams vamzdeliams). Tiesumo reikalavimai pagal ASTM B751: didžiausias nuokrypis 0,030 colio pėdai (2,5 mm vienam metrui).

Testavimo ir tikrinimo reikalavimai:Nurodykite reikiamą neardomosios apžiūros (NDE) lygį:

Hidrostatinis bandymas:Reikalingas slėgį{0}}laikantiems vamzdžiams pagal ASTM B423 (bandymo slėgis apskaičiuojamas pagal sienelės storį ir leistiną įtempį)

Sūkurinės srovės bandymas (ECT):Pagal ASTM E426 aptinka paviršiaus ir artimo paviršiaus defektus; šilumokaičio vamzdžių standartas

Ultragarsinis tyrimas (UT):Pagal ASTM E213, nustato vidinius defektus; nurodyta kritinėms programoms

Išlyginimo testas:Pagal ASTM B163, patikrina plastiškumą, išlygindamas mėgintuvėlio pavyzdį tarp lygiagrečių plokščių

Uždegimo testas:Pagal ASTM B163, patikrina plastiškumą, išplėsdamas mėgintuvėlio pavyzdį kūginiu įtvaru

Korozijos bandymo reikalavimai:Jei reikia rimtai eksploatuoti, nurodykite papildomą korozijos bandymą:

ASTM G28, A metodas:Geležies sulfato{0}}sieros rūgšties atsparumo tarpgranulinei korozijai bandymas (atitinkamas kriterijus paprastai yra < 1,5 mm per metus korozijos greitis)

ASTM G48, A metodas:Geležies chlorido duobėjimo bandymas (tinkamo kriterijaus: nėra duobių atsiradimo po 72 valandų esant 77 °F / 25 °C)

NACE TM0177:Sulfido įtempių įtrūkimų bandymas rūgščioms paslaugoms

Sertifikavimo reikalavimai:MTR turi būti:

Šilumos numeris ir gamintojo pavadinimas

Cheminė analizė (visi elementai pagal UNS N08825)

Mechaninės savybės (eilumas, tempimas, pailgėjimas)

terminio apdorojimo detalės (temperatūra, laikas, aušinimo būdas)

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

Kvalifikuoto inspektoriaus parašas

Dažnos pirkimo klaidos, kurių reikia vengti:

Nurodykite suvirintą vamzdį, kai reikalingas besiūlis korozijos priežiūrai

Nepavyksta nurodyti NACE MR0175, kai reikia rūgščioms paslaugoms

Medžiagos priėmimas be dokumentuotos tirpalo atkaitinimo temperatūros

Atsižvelgiama į šilumokaičio vamzdžių išlyginimo ir išsiplėtimo bandymo reikalavimus

Nepatikrinama, ar suvirinimui nurodytas užpildo metalas atitinka vamzdžių lydinį