1. UNS N06002 (Hastelloy X) ir N06030 (Hastelloy G-30) yra nikelio ir chromo lydiniai. Kokie jų iš esmės skirtingi projektavimo tikslai ir kaip tai lemia, kur naudojamas kiekvienas vamzdis?
Nepaisant bendro nikelio-chromo pagrindo, šie lydiniai yra sukurti taip, kad kovotų su dviem skirtingomis, ekstremaliomis pramonės degradacijos formomis. Norint užtikrinti sistemos vientisumą, labai svarbu pasirinkti tinkamą.
UNS N06002 (Hastelloy X): Aukštos temperatūros lydinys.
Projektavimo tikslas: užtikrinti išskirtinį mechaninį stiprumą aukštoje{0}}temperatūroje, atsparumą oksidacijai ir terminį stabilumą „sausoje“ dujinėje aplinkoje. Tai kietas -tirpalu sustiprintas lydinys, kuriame naudojamas molibdenas, volframas ir kobaltas, kad būtų atsparus deformacijai ir šliaužimui esant dideliam karščiui.
Pagrindinė savybė: puikus įtempių{0}}plyšimo stiprumas nuo 650 laipsnių iki 1200 laipsnių (1200 laipsnių F iki 2200 laipsnių F). Jo ~22% chromo suteikia apsauginę oksido nuosėdą nuo oksidacijos.
Vamzdžių taikymas: naudojamas aukštos{0}}temperatūros proceso dujų perdavimo-degimo kamerų įdėklams ir pereinamiesiems kanalams dujų turbinose, spinduliavimo vamzdžiams terminio apdorojimo krosnyse, degiklio vamzdžiams, pirolizės reaktoriaus vidiniams elementams ir išmetimo sistemoms. Jis nėra skirtas šlapioms rūgštims naudoti.
UNS N06030 (Hastelloy G-30): Oksiduojančių rūgščių specialistas.
Projektavimo tikslas: užtikrinti neprilygstamą atsparumą korozijai labai oksiduojančiuose, sudėtinguose vandeninių rūgščių mišiniuose, ypač turinčiuose fosforo ir azoto rūgščių. Tai pasiekiama dėl labai didelio chromo kiekio (~30%), subalansuoto su dideliu molibdenu ir pridėtu vario.
Pagrindinė savybė: Itin mažas vienodas korozijos greitis stipriai oksiduojančiose rūgštyse ir geras atsparumas vietiniam chloridų poveikiui.
Vamzdžių taikymas: naudojamas agresyvių cheminių procesų vamzdynams -šlapio-proceso fosforo rūgšties garintuvams, mišrių rūgščių (HNO₃/HF) ėsdinimo linijoms, sieros rūgšties koncentratoriams ir taršos kontrolės skruberiams, tvarkantiems agresyvias srutas. Jis neskirtas nuolatiniam aukštos-temperatūrinės konstrukcijos aptarnavimui.
Lemiamas kriterijus: pasirinkite N06002 vamzdį, kai pagrindinis iššūkis yra didelis karštis ir mechaninė apkrova. Rinkitės vamzdį N06030, kai pagrindinis iššūkis yra rimtas, oksiduojantis rūgštinė korozija esant žemai -–-vidutinei temperatūrai. Naudojant vieną kito aplinkoje, greitai sugenda.
2. Kur galima įrengti vamzdžius N06002 ir N06030 ir kodėl tokiame objekte kaip fosforo rūgšties gamykla, kurioje deginamas aukštoje temperatūroje{1}}?
Tai yra klasikinis pavyzdys, kai abu lydiniai naudojami dėl specifinių,{0}}nepersidengiančių stiprumų viename komplekse.
N06030 (G-30) vamzdžių taikymas – rūgšties srautai:
Vieta: Visoje „šlapiojoje augalo pusėje“.
Paslauga: karštos, koncentruotos ir nešvarios šlapios fosforo rūgšties tvarkymas. Šioje rūgštyje yra labai korozinių fluoridų, chloridų ir sulfatų. G-30 vamzdis naudojamas reaktoriaus tiekimo linijoms, garintuvo grandinėms, filtrų tiekimo vamzdynams ir koncentruotos rūgšties perdavimo linijoms. Didelis chromo ir molibdeno kiekis yra atsparus stipriai bendrai ir vietinei korozijai šioje oksiduojančioje, halogenais užterštoje aplinkoje.
N06002 (X) vamzdžių taikymas – aukštos temperatūros procesas:
Vieta: „sausoje“ gamyklos deginimo arba džiovinimo sekcijoje.
Aptarnavimas: kaip degimo ortakiai, karštų dujų tiekimo linijos į džiovyklas arba kaip termoporos apsauginės movos (termo šuliniai) aukštos temperatūros kalcinatoriuose. Čia aplinka apima karštas (800-1100 laipsnių), dažnai sieros turinčias degimo dujas. N06002 užtikrina būtiną valkšnumo stiprumą ir atsparumą oksidacijai, kurio G-30 neturi.
Pagrindinė įžvalga: jas apibūdina įvairios disciplinos. Procesų / korozijos inžinieriai nurodo G-30 rūgšties kilpoms. Aukštos temperatūros / mechanikos inžinieriai nurodo Hastelloy X krosnies ir karštų dujų sistemoms. Vamzdžiai niekada nėra tarpusavyje sujungti; jie aptarnauja atskiras, tam skirtas sistemas.
3. Kaip N06002 ir N06030 vamzdžių suvirinimo, gamybos ir apdorojimo po- siūlės reikalavimai iš esmės skiriasi?
Suvirinimo procedūros atspindi skirtingus galutinio{0}}naudojimo našumo tikslus.
Suvirinimo N06002 (Hastelloy X) vamzdis – sutelkite dėmesį į aukštos temperatūros vientisumą:
Tikslas: sukurti suvirintą jungtį, kuri būtų pakankamai elastinga aukštoje{0}}temperatūroje ir atspari įtempiams{1}}plyšimui.
Užpildas metalas: paprastai ERNiCrMo-2 arba ERNiCrFe-2, kurių stiprumas per didelis, kad būtų užtikrintas suvirinimo vientisumas.
Svarbus veiksmas: privalomas po{0}}suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT). Hastelloy X suvirinimo siūlės turi būti atkaitintos tirpalu ~1175 laipsnių (2150 laipsnių F) temperatūroje ir greitai gesinamos. Taip ištirpinamos trapios, chromo{5}turinčios fazės (pvz., sigma), kurios susidaro HAZ suvirinimo metu, ir atkuriamos optimalios aukštos temperatūros savybės. Praleidus PWHT, šiluminis ciklas gali sukelti priešlaikinį trapumą.
Suvirinimo N06030 (Hastelloy G-30) vamzdis – sutelkite dėmesį į atsparumo korozijai išsaugojimą:
Tikslas: sukurti suvirinimo siūlę, atitinkančią netauriųjų metalų atsparumą korozijai stipriose oksiduojančiose rūgštyse.
Užpildas metalas: turi būti naudojamas atitinkamas{0}}sudėties užpildas, pvz., ERNiCrMo-11 (G-30 užpildas). Naudojant netinkamą užpildą (pvz., vieną, skirtą C-276), susidarys galvaninis elementas ir zona, pažeidžiama suvirinimo siūlės.
Šilumos įvestis: naudokite mažą ar vidutinį šilumos įvestį ir valdykite tarptakų temperatūrą (<150°C / 300°F) to minimize HAZ precipitation, though G-30 is more stable than older alloys.
PWHT: paprastai nereikalaujama arba neatliekama. Lydinys skirtas naudoti kaip-suvirintas korozijos priežiūrai. PWHT gali būti žalingas, nes gali įjautrinti medžiagą, jei ji nėra visiškai kontroliuojama.
4. Kokie yra techniniai ir ekonominiai veiksniai, renkantis N06030 (G-30) vamzdį, o ne universalesnį (ir brangesnį) lydinį, pvz., C-2000 (N06200) arba mažiau atsparų, pvz., 904L nerūdijantį plieną?
Sprendimas subalansuoja našumą, sąnaudas ir riziką konkrečiame cheminiame lange.
vs Tačiau kai srovė pradeda oksiduotis (su HNO3, Fe³⁺, Cu²⁺) arba jame yra fluoridų/chloridų, 904L greitai sugenda. G-30 pasirenkamas, kai nerūdijantis plienas yra pasiekęs savo ribą, o tai suteikia milžinišką atsparumo korozijai šuolį ir palaipsniui keičia kainą.
palyginti su C-2000 (N06200): C-2000 siūlo išsamesnį, „neperšaunamą“ atsparumą platesniam rūgščių spektrui (įskaitant puikų redukcinį atsparumą rūgštims) ir paprastai geresnį atsparumą įdubimams. Tačiau jis turi didelę priemoką (dažnai 30–50 % didesnę) nei G-30.
G-30 niša: G-30 yra ekonomiškai-optimizuotas stipriai oksiduojančių rūgščių, ypač fosforo ir azoto{7}}mišinių, ekspertas. Jei procesas tvirtai vyksta šiame oksidacijos režime, G-30 užtikrina maksimalų našumą už dolerį. Jei procesas yra nenuspėjamas, naudojamas karšta druskos rūgštis arba reikalauja didžiausios saugos ribos, nepaisant sąnaudų, pasirenkamas C-2000.
5. Kokie konkretūs kokybės užtikrinimo testai yra būtini norint patvirtinti, kad vamzdis N06030 naudojamas oksiduojančios rūgšties naudojimui, palyginti su bandymais, kurių reikia vamzdžiui N06002, kai naudojamas aukštoje temperatūroje?
Kokybės testai yra pritaikyti siekiant patikrinti lydinio veikimą numatytu gedimo režimu.
N06030 (G-30) vamzdžiui – atsparumo korozijai patvirtinimas:
Standartinis MTR: Chemija (patvirtina ~30% Cr, ~5% Mo, ~2% Cu), mechaniniai, NDE.
Kritinio veikimo testas: ASTM G28 A metodas (geležies sulfato{1}}sieros rūgšties bandymas). Šis stiprus oksiduojančios rūgšties bandymas yra puikus G-30 numatytos paslaugos rodiklis. Mažas, nurodytas korozijos greitis (pvz.<0.5 mm/yr) confirms proper annealing and microstructure.
Taikymas-Specialus bandymas: naudojant fosforo rūgštį, gali būti nurodytas karštos, užterštos prekybinės-klasės fosforo rūgšties panardinimo bandymas, siekiant nustatyti tiesioginį korozijos greitį, atitinkantį faktinę darbo aplinką.
N06002 (X) vamzdžiui – aukštos temperatūros tinkamumo patvirtinimas:
Standartinis MTR: chemija (aukštas Cr, Fe, Mo, Co), tempimas kambario{0}}temperatūros.
Kritiniai našumo testai:
Padidintos temperatūros tempimo ir įtempimo{0}}plyšimo bandymas (ASTM E21 ir E139): tam tikros šilumos partijos duomenys tikslinėje temperatūroje (pvz., 980 laipsnių) yra būtini projektuojant. Tai patvirtina, kad vamzdis atitinka minimalius valkšnumo ir plyšimo stiprumo reikalavimus.
Mikrostruktūros tyrimas: po-PWHT mėginys tiriamas, siekiant užtikrinti, kad mikrostruktūra būtų vienoda, be nuosėdų, ir patvirtinama, kad terminis apdorojimas buvo veiksmingas.
Kietumo traversa: skersai suvirinimo siūlės, kad HAZ nebūtų pernelyg sukietėjęs, o tai reikštų prastą PWHT praktiką.
Išvada: UNS N06002 ir N06030 yra didelio našumo „Hastelloy“ vamzdžiai, tačiau jie yra stačiakampių sričių specialistai. N06002 (X) yra termo{5}}mechaninis lydinys, skirtas inžinieriams, kovojantiems su karščiu ir apkrova. N06030 (G-30) yra korozijos lydinys, skirtas chemikams, kovojantiems su oksidacija ir rūgštimis. Norint nurodyti teisingą, reikia aiškiai suprasti pagrindinę proceso griaunančią jėgą: džauliai ar moliai?
