1 klausimas: renkantis šilumokaičio vamzdį, lydinys 825 (UNS N08825) ir lydinys 800 (UNS N08800) dažnai painiojami. Koks yra vienintelis svarbiausias metalurgijos skirtumas, nurodantis, kuris iš jų turi būti nurodytas korozijos cheminių medžiagų paslaugai?
A. Nors ir 825 lydinys, ir 800 lydinys priklauso „Incoloy“ geležies -nikelio-chromo lydinių šeimai, esminis skirtumas yra 825 lydinyje pridėtas molibdeno ir titano stabilizatorius, specialiai sukurtas kovoti su redukuojančiomis rūgštimis ir vietine korozija.
Kompozicinis skirtumas:
800 lydinys (UNS N08800): daugiausia Fe-Ni-Cr lydinys (apie . 32.5 % Ni, 21 % Cr). Jame nėra reikšmingo molibdeno. Jis sukurtas taip, kad būtų atsparus oksidacijai aukštoje -temperatūroje ir karburizacijai bei sulfidacijai.
Lydinys 825 (UNS N08825): Sudėtyje yra daug molibdeno (2,5{5}}3,5 %) ir vario (1,5–3,0 %), taip pat titano stabilizatoriaus. Ši specifinė chemija buvo sukurta siekiant užpildyti atotrūkį tarp nerūdijančio plieno ir daug nikelio turinčių lydinių.
Našumo poveikis:
800 lydinio vamzdžiai puikiai tinka aukštoje -temperatūroje (pvz., garų-angliavandenilių riformingo, pirolizės aušinimo). Jie atsparūs oksidacijai ir šliaužimui, tačiau pasižymi tik vidutiniu atsparumu redukuojančioms rūgštims.
825 lydinio vamzdžiai yra „darbo arkliukas“ drėgnai korozijai esant vidutinei temperatūrai. Molibdenas užtikrina specifinį atsparumą taškinei ir plyšinei korozijai chlorido{2}}vandenyje, o varis – išskirtinį atsparumą sieros ir fosforo rūgštims.
Atrankos taisyklė:
Jei jūsų šilumokaitis apdoroja karštą užterštą jūros vandenį arba sieros rūgštį esant vidutinei temperatūrai, nurodykite 825 lydinį. Jei šilumokaitis yra krosnyje arba aukštoje -temperatūros dujose, aukštesnėje nei 550 laipsnių, nurodykite 800 lydinį.
2 klausimas: chemijos gamykla susiduria su duobių gedimais nerūdijančio plieno šilumokaičio vamzdžiuose, aušinant sieros rūgštimi{1}}užterštą vandenį. Kodėl Alloy 825 yra tinkamiausias atnaujinimas ir koks mechanizmas daro jį atsparų, kai sugenda 316L?
A: Tai klasikinis gedimo scenarijus, kai standartinis 316L nerūdijantis plienas pasiekia savo ribą. Atnaujinant lydinį 825, pagrindinė gedimo priežastis pašalinama naudojant du konkrečius legiravimo priedus: molibdeną ir varį.
Kodėl 316L sugenda:
Sieros rūgštyje, užterštoje chloridais, 316L atakuoja du mechanizmai:
Bendra korozija: net praskiesta sieros rūgštis atakuoja pasyvųjį sluoksnį.
Taškinė korozija: Aušinimo vandenyje esantys chlorai sukelia vietinį pasyviosios plėvelės suirimą, todėl susidaro gilios duobės, kurios perforuoja vamzdžio sienelę.
Kodėl lydinys 825 pasiseka:
Molibdeno (Mo) poveikis: 2,5–3,5 % molibdeno kiekis žymiai padidina lydinio atsparumo įdubimams ekvivalentinį skaičių (PREN) . Molibdenas praturtina pasyviąją plėvelę ir blokuoja vietas, kuriose kitu atveju chloro jonai sukeltų duobes. Jis stabilizuoja plėvelę redukuojančioje rūgštinėje aplinkoje.
Vario (Cu) poveikis: tai yra svarbiausias sieros rūgšties priedas. Varis suteikia išskirtinį atsparumą sieros rūgščiai plačiame koncentracijos diapazone (ypač mažesnėje nei 50 % koncentracijoje ir iki vidutinės temperatūros). Varis keičia katodinės reakcijos kinetiką, sumažindamas bendrą korozijos greitį.
Nikelio kiekis: 38–46 % nikelio lydinys išlaiko austenitinę struktūrą, kuri iš prigimties yra atspari chlorido įtempių korozijos įtrūkimams (SCC).
Iš esmės 825 lydinys veikia kaip „super-austenitinis“ nerūdijantis plienas, sudarantis ekonomiškai efektyvią barjerą nuo kombinuoto sieros rūgšties ir chloridų atakos, neperšokant prie brangių -nikelio lydinių, tokių kaip C-276.
3 klausimas: aukštos temperatūros šilumokaičiams, pvz., garo metano reformeriams, naudojami 800 lydinio vamzdžiai. Kokia yra 800 lydinio vamzdžių „stabilizavimo“ santykio (Ti:C) reikšmė ilgalaikei -aukštos-temperatūros eksploatacijai?
A: Naudojant aukštą{0}}temperatūrą, pvz., garo metano reformeriai (SMR) arba pirolizės krosnys, ilgalaikis 800 lydinio vamzdžių vientisumas labai priklauso nuo titano ir anglies santykio. Štai kodėl tokiose specifikacijose kaip ASTM B163 šilumokaičio vamzdžiams dažnai pateikiami specifiniai stabilizavimo reikalavimai.
Jautrinimo rizika:
Esant aukštai temperatūrai (500-800 laipsnių), anglis gali jungtis su chromu, kad susidarytų chromo karbido nuosėdos ties grūdelių ribomis. Šis „jautrinimas“ išeikvoja sritis, esančias greta chromo grūdelių ribų, todėl jos tampa jautrios tarpgranuliniam poveikiui ir, kas dar svarbiau, sumažina šliaužimo plastiškumą aukštoje temperatūroje.
Stabilizavimo sprendimas:
Alloy 800 sudėtyje yra titano, kurio afinitetas anglies atžvilgiu yra didesnis nei chromo. Titanas pirmiausia sudaro titano karbidus (TiC), paliekant chromą kietame tirpale, kad būtų išlaikytas atsparumas korozijai ir grūdelių ribos stiprumas.
Ti:C santykis:
Minimalus santykis: specifikacijose dažnai reikalaujama minimalaus Ti:C santykio, paprastai maždaug 4:1 arba didesnio (apskaičiuojamas kaip Ti / (C - 0.008), atsižvelgiant į konkretų rūšį).
Kodėl tai svarbu vamzdžiams: mažas Ti:C santykis reiškia, kad nėra pakankamai titano, kad surištų visą anglį. Laisvoji anglis eksploatacijos metu galiausiai sudarys chromo karbidus, todėl:
Sutrumpintas valkšnumo laikas: chromo karbidai ties grūdelių ribomis gali veikti kaip valkšnumo tuštumų atsiradimo vietos.
Trapumas: laikui bėgant mikrostruktūra tampa mažiau lanksti.
Po-suvirinimo korozijos problemos: jei vamzdis kada nors suvirinamas, HAZ gali būti jautrus.
Kritinių krosnies vamzdžių atveju, nurodant lydinį 800H (UNS N08810) arba 800HT (UNS N08811) su kontroliuojamu anglies kiekiu ir dideliu Ti:C santykiu, užtikrinama, kad mikrostruktūra išliks stabili dešimtmečius dirbant aukštoje -temperatūroje.
4 klausimas: pertvarkome šilumokaitį ir turime susukti 825 lydinio vamzdžius į anglinio plieno vamzdžių lakštą. Kokie yra specifiniai vamzdžių išplėtimo svarstymai, kad nebūtų pažeisti vamzdeliai arba nesusidarytų nuotėkio takai?
A: Vamzdžių valcavimo lydinys 825 į anglinio plieno vamzdžio lakštą reikalauja kruopštaus kontrolės, nes labai skiriasi dviejų medžiagų mechaninės savybės. Netinkamas valcavimas sukelia nuotėkį, vamzdžių sienelių plonėjimą arba įtempių korozijos įtrūkimų riziką.
Pagrindiniai 825 lydinio vamzdžių valcavimo aspektai:
Darbo grūdinimosi laipsnis:
825 lydinys greitai sukietėja, palyginti su anglies plienu ar net nerūdijančiu plienu. Kai riedėjimo įtvaras plečia vamzdį, medžiaga tampa tvirtesnė. Tai reiškia, kad riedėjimo variklis turi turėti pakankamą sukimo momentą, o operatorius turi būti tikslus, kad pasiektų reikiamą sienelės sumažinimą be per-riedėjimo.
Liekamasis stresas:
Per{0}}valcavimas sukelia didelius liekamuosius tempimo įtempius vamzdžio sienelėje. 825 lydinio korozinėje aplinkoje didelis liekamasis įtempis kartu su chloridais (net ir nedideliais kiekiais aušinimo vandenyje) gali sukelti chlorido įtempių korozijos įtrūkimą (CSCC). Nors 825 yra labai atsparus, jis nėra apsaugotas nuo didelio streso.
Slenkančioji procedūra:
Tikslinis sienos sumažinimas: Siekite sumažinti konkretų sienos storį (paprastai 3-8 % pradinio sienos storio, atsižvelgiant į kodą ir dizainą). Tai užtikrina pakankamą jungties tvirtumą, neperkraunant vamzdžio.
Paviršiaus apdaila: Anglinio plieno vamzdžio lakšto skylės turi būti lygios ir švarios. Dėl bet kokių įbrėžimų ar apdirbimo žymių gali atsirasti tarpų, kurie neleidžia sandariai užsandarinti.
Tepimas: Vamzdžių valcavimui naudokite tinkamus tepalus, kad išvengtumėte kalkių tarp kietojo lydinio 825 ir anglinio plieno vamzdžio lakštų.
Po-išplėtimas: apsvarstykite galimybę sumažinti valcuotų jungčių įtampą, jei paslauga yra ypač agresyvi, nors tai sudėtinga visam paketui. Dažnai norint tiksliai-suderinti sąnarį, naudojamas lengvas „paskutinis perdavimas“ arba „bučinys“.
Alternatyva: sandariklių suvirinimas
Atsižvelgiant į iššūkius, daugelis svarbių šilumokaičių su 825 lydinio vamzdžiais ne tik valcuoja, bet ir vamzdžių suvirinimą su{1}}vamzdelio lakšto jungtimi. Tai užtikrina teigiamą metalurginį sandarumą, kuris nepriklauso nuo liekamojo įtempio, atsirandančio dėl valcavimo.
5 klausimas: pirkimų vadovas lygina 825 lydinio vamzdžių kainas. Vienas tiekėjas siūlo „suvirintus“ vamzdžius, o kitas – „besiūlius“ vamzdžius pagal ASTM B163. Kokia reali rizika ir nauda renkantis suvirintą, o ne besiūlį šilumokaičio aptarnavimą?
A: Pasirinkimas tarp suvirintų ir besiūlių 825 lydinio vamzdžių šilumokaičio priežiūrai yra klasikinis kainos{1}}pagal{2}}rizikos sprendimas. Abu gali būti priimtini pagal ASTM B163, tačiau jų veikimas nėra identiškas.
Besiūliai vamzdžiai (ASTM B163):
Gamyba: ekstruzinis arba rotacinis pradurtas iš vientiso ruošinio.
Privalumas: nėra išilginės suvirinimo siūlės, todėl nėra suvirinimo -korozijos ar gedimo pavojaus. Tai yra tradicinis „auksinis standartas“ svarbioms paslaugoms, kai bet koks vamzdžio nuotėkis sukeltų katastrofiškų prastovų ar saugos problemų.
Trūkumas: Žymiai brangesnis. Griežtesni tiekimo grandinės apribojimai.
Suvirinti vamzdžiai (ASTM B163):
Gamyba: formuojama iš plokščios juostos ir išilgai suvirinama naudojant autogeninį arba užpildo{0}}procesą (paprastai GTAW/TIG), tada šaltai apdirbamas ir atkaitinamas viso kūno tirpalas.
Kritinis reikalavimas: kad suvirinti vamzdžiai būtų lygiaverčiai besiūliams, specifikacijoje reikalaujama, kad suvirinimo rutulys būtų šaltai apdorotas (olandas arba pagal dydį), o visas vamzdis būtų atkaitintas tirpale, aukštesnėje nei 1750 laipsnių F (954 laipsnių). Tai užtikrina, kad suvirinimo zona perkristalizuojasi ir pasiekiama mikrostruktūra bei atsparumas korozijai, atitinkantis pagrindinį metalą.
Rizikos ir naudos analizė:
| faktorius | Suvirintas vamzdis | Besiūlis vamzdis |
|---|---|---|
| Kaina | Mažesnis (paprastai sutaupoma 15–30 proc.) | Aukštesnis |
| Pristatymo laikas | Dažnai trumpesnis (galima juostelės daugiau) | Ilgesnis (priklauso nuo ruošinio) |
| Korozijos rizika | Labai žemas, JEI tinkamai atkaitintas. Suvirinimo zona, jei ji nėra tobulai apdorota, gali būti pirmenybinė korozijos vieta. | Nėra suvirinimo zonos, todėl vienoda reakcija į koroziją. |
| Matmenų tolerancija | Puikus (geresnis OD / ID valdymas iš juostos) | Geras, bet gali skirtis. |
Verdiktas:
Pasirinkite suvirintą: bendrai cheminei priežiūrai, ne-kritiniams šilumokaičiams arba kur svarbiausia sutaupyti. Įsitikinkite, kad tiekėjas pateikia viso -kėbulo atkaitinimo sertifikatą ir kad suvirinimo siūlė yra „100 % apdorota“ (apdorota šaltai).
Pasirinkite besiūlius: svarbioms paslaugoms (pvz., aukšto-slėgio garo generatoriams, vandenilio servisui, mirtinai paslaugai), kai bet koks suvirinimo defektas yra nepriimtinas, o kaina pateisinama absoliutaus patikimumo poreikiu.
