1. Koks yra esminis metalurginis ir filosofinis skirtumas tarp Incoloy 825 ir Incoloy 800?
Nors abu yra nikelio -geležies-chromo lydiniai, jų sudėtis pritaikyta labai skirtingiems pirminiams tikslams, todėl jie yra atitinkamų sričių „specialistai“.
Incoloy 825 (UNS N08825): Vandeninės korozijos specialistas.
Filosofija: sukurta maksimaliam atsparumui įvairioms agresyvioms vandeninėms korozinėms medžiagoms, ypač rūgštims.
Pagrindiniai priedai: Jame yra molibdeno (~2,5-3,5%) ir vario (~1,5-3,0%).
Molibdenas užtikrina atsparumą taškinei ir plyšinei korozijai chlorido tirpaluose ir redukuojančioms rūgštims (pvz., sieros, fosforo).
Varis padidina atsparumą sieros rūgščiai.
Tapatybė: tvirtas{0}} tirpalu sustiprintas lydinys, optimizuotas šlapios korozijos priežiūrai.
Incoloy 800/800H (UNS N08800/N08810): aukštos temperatūros specialistas.
Filosofija: Sukurtas taip, kad būtų tvirtas ir atsparus oksidacijai, karburizacijai ir sulfidacijai aukštoje temperatūroje.
Pagrindinės charakteristikos: turi didesnį geležies kiekį ir yra stabilizuotas titanu ir aliuminiu. „H“ klasė turi kontroliuojamą anglies ir grūdelių dydį, kad būtų užtikrintas didesnis valkšnumo stiprumas.
Tapatybė: tvirtas{0}}tirpalu sustiprintas lydinys, optimizuotas naudoti aukštoje temperatūroje.
Iš esmės: Sieros rūgšties siurbliui rinkitės Incoloy 825. Pasirinkite „Incoloy 800H“, jei norite naudoti spinduliavimo vamzdį termiškai -apdorojančioje krosnyje.
2. Kodėl sieros rūgšties aušinimo paslaugai skirtame korpuso ir vamzdžio šilumokaityje turėtų būti naudojami Incoloy 825 vamzdžiai, o ne standartiniai 316 l nerūdijančio plieno vamzdžiai?
Sieros rūgšties eksploatacinių savybių atotrūkis yra dramatiškas ir yra tiesioginis legiravimo filosofijos rezultatas.
316L nerūdijančio plieno gedimas: 316L priklauso nuo pasyvios chromo oksido plėvelės, kuri yra nestabili redukuojančiose rūgštyse, pvz., sieros rūgštyje, ypač esant vidutinei koncentracijai ir temperatūrai. Tai sukelia greitą bendrą koroziją ir gedimą.
Incoloy 825 vamzdžių pranašumas:
Varis yra raktas: vario pridėjimas prie nikelio{0}}chromo matricos iš esmės pakeičia lydinio elgseną sieros rūgštyje. Jis skatina stabilios, apsauginės paviršiaus plėvelės susidarymą redukuojančiomis sąlygomis, drastiškai sumažindamas korozijos greitį.
Nikelio bazė: didelis nikelio kiekis suteikia termodinamiškai stabilesnį pagrindą nei 316 l geležies{0}} pagrindu.
Molibdeno vaidmuo: Molibdeno kiekis dar labiau padidina atsparumą bet kokioms chlorido priemaišoms, kurios gali būti rūgšties sraute.
Šilumokaičio su Incoloy 825 vamzdeliais tarnavimo laikas bus daug ilgesnis nei su 316 l vamzdeliais, todėl bus užtikrintas proceso patikimumas ir išvengta brangių neplanuotų prastovų dėl vamzdžių nuotėkio.
3. Dėl kokių konkrečių savybių „Incoloy 800“ yra puikus vamzdžių pasirinkimas, kai naudojamas branduolinio-garo generatoriaus šilumokaitis?
„Incoloy 800“ istoriškai buvo pagrindinis branduolinio garo generatoriaus vamzdžių pasirinkimas dėl specifinio savybių derinio, kuris yra svarbus šiam pritaikymui:
Puikus atsparumas įtempių korozijai (SCC): didelio -grynumo, aukštos -temperatūros slėginio vandens reaktoriaus (PWR) vandens aplinkoje Incoloy 800 įrodė žymiai geresnį atsparumą chlorido -sukeltam ir kaustinės įtampos korozijos įtrūkimui nei jo pirmtakas 600 Alloy.
Geras atsparumas aukštai{0}}temperatūrai: jis turi pakankamą mechaninį stiprumą ir atsparumą šliaužimui esant darbinei temperatūrai (~300–350 laipsnių), kad atlaikytų aukštą pirminio aušinimo skysčio vidinį slėgį.
Stabili mikrostruktūra: lydinys yra stabilizuotas titanu ir aliuminiu, kuris padeda jam atsispirti sensibilizacijai (chromo karbidų nusodinimui ties grūdelių ribomis) suvirinimo ir eksploatacijos metu, taip išsaugodamas atsparumą korozijai.
Suderinamumas: jo šiluminio plėtimosi charakteristikos yra suderinamos su kitomis sistemos medžiagomis, tokiomis kaip anglinio plieno vamzdžių lakštas.
Pastaba: Nors Incoloy 800 turi stiprią istoriją, šiuolaikiniuose branduoliniuose garo generatoriuose dažnai naudojamas Inconel 690 (UNS N06690), kuris siūlo dar didesnį atsparumą pirminiam vandens įtempių korozijos krekingui (PWSCC).
4. Kuo Incoloy 825 našumas skiriasi nuo Incoloy 800 šilumokaityje, veikiamas korozijos proceso srauto ir aušinimo vandens?
Šis scenarijus, kai vamzdis mato dvi skirtingas aplinkas, aiškiai palankiai vertina Incoloy 825.
Proceso pusė (ėsdinanti srovė): proceso skystis gali būti rūgštus, jame gali būti chloridų ar kitų korozinių medžiagų. „Incoloy 825“ su molibdenu ir variu yra specialiai sukurtas tam, kad būtų užtikrintas daug geresnis atsparumas įdubimams, plyšių korozijai ir bendram rūgščių poveikiui.
Aušinimo vandens pusė: Net jei aušinimo vanduo yra gana švarus, jame dažnai yra chloridų. Abu lydiniai turi gerą atsparumą chloridui SCC dėl nikelio kiekio, tačiau „Incoloy 825“ molibdenas suteikia papildomą apsaugą nuo įdubimų iš vandens pusės.
Temperatūros įvertinimas: jei darbinė temperatūra yra žemesnė nei ~315 laipsnių (600 laipsnių F) diapazonas, kai aukštos -temperatūrinės savybės tampa itin svarbios, svarbiausias veiksnys yra Incoloy 825 atsparumas vandens korozijai proceso pusėje.
Išvada: šilumokaičiui, kuriame proceso skysčio korozija yra pagrindinis susirūpinimas, Incoloy 825 vamzdžiai yra vienareikšmiškai geresnis pasirinkimas. „Incoloy 800“ būtų svarstomas tik tuo atveju, jei proceso pusėje būtų aukšta-temperatūra, ne-vandeninė aplinka, pvz., krosnies atmosfera.
5. Atsižvelgiant į gamybos ir gyvavimo ciklo sąnaudas, kas pateisina šių brangesnių nikelio -lydinių vamzdžių pasirinkimą, o ne padengtus ar plakiruotus alternatyvius vamzdelius?
Pateisinimas grindžiamas absoliučiu patikimumu, ilgaamžiškumu ir mažesnėmis bendromis nuosavybės išlaidomis (TCO).
Padengtų arba plakiruotų vamzdžių rizika:
Padengti vamzdžiai: bet kokia dangos skylutė, įbrėžimas ar netobulumas tampa intensyvios vietinės galvaninės korozijos vieta, kuri greitai perforuoja apatinę, ne tokią taurią vamzdžio medžiagą (pvz., anglinį plieną).
Plakuoti vamzdžiai: metalurginis ryšys tarp apvalkalo ir pagrindo plieno gali būti potencialus gedimo taškas. Plonas dengimo sluoksnis nesuteikia konstrukcijos tvirtumo ir gali būti pažeistas.
Solid Incoloy 825/800 vamzdžių vertės pasiūlymas:
Homogeninė apsauga: visa vamzdžio sienelė yra korozijai{0}}atspari medžiaga. Nėra silpnos sąsajos, kuri sugestų.
Neplanuotų prastovų pašalinimas: vieno vamzdžio nuotėkis dideliame šilumokaityje gali priversti visą proceso įrenginį išjungti. Pajamų praradimas dėl šios prastovos gali siekti milijonus dolerių per dieną, o tai sumažins pradinę vamzdžių kainą.
Pailgintas tarnavimo laikas: kieto lydinio vamzdžiai gali tarnauti visą 20–30 metų gamyklos projektavimo laiką. Dengtoje ar dengtoje sistemoje gali prireikti pakartotinio vamzdelio per dalį to laiko.
Sumažėjusi priežiūra: pašalina nuolatinį stebėjimą ir tikrinimą, reikalingą dangos ar dangos vientisumui valdyti.
Išvada: didelės pradinės kapitalo išlaidos (CAPEX) kietiems Incoloy 825 arba 800 vamzdžiams yra investicija, apsauganti nuo eksponentiškai didesnių eksploatacinių išlaidų (OPEX) dėl neplanuotų prastovų, remonto ir priešlaikinio pakeitimo. Kritiniams šilumokaičiams ši investicija yra ekonomiškai protinga.
