1. C: Beth yw'r gwahaniaethau sylfaenol mewn cyfansoddiad cemegol a gwrthiant cyrydiad rhwng pibellau di-dor Incoloy 800 ac Incoloy 825?
A:
Er bod y ddau yn aloion cromiwm nicel austenitig, mae eu cyfansoddiadau wedi'u teilwra ar gyfer gwahanol amgylcheddau cyrydol.
Incoloy 800(UNS N08800) fel arfer yn cynnwys:
Nicel: 30-35%
Cromiwm: 19–23%
Haearn: balans (tua. 39–50%)
Carbon: Llai na neu'n hafal i 0.10% (gyda fersiynau rheoledig 800H / 800HT)
Mae ei nerth yn gorwedd mewn-gwrthiant ocsidiad tymheredd uchela chryfder creep da, ond mae ganddo wrthwynebiad cyfyngedig i leihau asidau.
Incoloy 825(UNS N08825) yn ychwanegu elfennau aloi sylweddol:
Nicel: 38-46% (uwch ar gyfer gwell ymwrthedd asid)
Cromiwm: 19.5–23.5%
Molybdenwm: 2.5-3.5% (yn darparu ymwrthedd tyllu)
Copr: 1.5-3.0% (hanfodol ar gyfer gwrthsefyll asidau sylffwrig a ffosfforig)
Titaniwm: 0.6-1.2% (yn sefydlogi yn erbyn sensiteiddio)
Cymhariaeth ymwrthedd cyrydiad:
Incoloy 800yn rhagori mewn atmosfferau ocsideiddio tymheredd uchel, ager, ac amgylcheddau carbureiddio.
Incoloy 825yn well o ran lleihau amgylcheddau cyfryngau asid (sylffwrig, ffosfforig), dŵr môr, a nwy sur (H₂S/CO₂/clorid) oherwydd ei gynnwys Mo a Cu.
Mewn cymwysiadau pibellau di-dor,Dewisir 800 ar gyfer tiwbiau cyfnewidydd gwres uwchlaw 500 gradd, traDewisir 825 ar gyfer gwasanaeth cyrydol gwlyb hyd at 550 gradd- er enghraifft, llinellau llif olew a nwy neu bibellau asid planhigion cemegol.
2. C: Pam mae pibell ddi-dor Incoloy 825 yn cael ei ffafrio dros ddur di-staen 316L mewn gwasanaeth sur (amgylcheddau gwlyb H₂S)?
A:
Mewn gwasanaeth sur a ddiffinnir gan NACE MR0175 / ISO 15156, rhaid i ddeunyddiau wrthsefyllcracio straen sylffid (SSC)acracio a achosir gan hydrogen (HIC). Mae dur di-staen 316L, er ei fod yn gallu gwrthsefyll cyrydiad cyffredinol, yn dioddef o dyllu a SSC pan fo cloridau a H₂S yn cydfodoli ar dymheredd uwch na 60 gradd.
Mae pibell ddi-dor Incoloy 825 yn cynnig:
Cynnwys nicel uchel (38-46%)- yn sefydlogi'r strwythur austenitig ac yn lleihau embrittled hydrogen.
Molybdenwm (2.5-3.5%)– yn gwella nifer cyfatebol ymwrthedd tyllu (PREN > 32), yn llawer uwch na 316L (PREN ~24-26).
Copr (1.5–3.0%)– yn benodol yn gwrthsefyll diddymiad anodig a achosir gan H₂S.
Gwrthwynebiad i gracio cyrydiad straen clorid (SCC)– modd methiant cyffredin ar gyfer 316L mewn amgylcheddau H₂S/Cl⁻ poeth, gwlyb.
Mae NACE MR0175 yn rhestru'n benodolIncoloy 825 (UNS N08825)yn dderbyniol ar gyfer gwasanaeth sur ym mhob tymer a chaledwch (Llai na neu'n hafal i 35 HRC), tra bod 316L yn aml yn gyfyngedig neu'n gofyn am reolaeth caledwch llym. O ganlyniad, 825 o bibell ddi-dor yw'r dewis safonol ar gyfer tiwbiau twll i lawr, llinellau llif wyneb, a chyfnewidwyr gwres mewn meysydd nwy sur.
3. C: Pa safonau gweithgynhyrchu sy'n llywodraethu pibellau di-dor Incoloy 800 a 825, a beth yw'r gofynion profi critigol?
A:
Y safonau mwyaf cyffredin yw:
ASTM B407- Pibell a thiwb di-dor ar gyfer Incoloy 800, 800H, 800HT
ASTM B423- Pibell a thiwb di-dor yn benodol ar gyfer Incoloy 825
ASME SB-407 / SB-423- Mabwysiadwyd yr un manylebau ar gyfer cymwysiadau llestr pwysedd a boeleri o dan Adran II Cod ASME.
Dimensiynau a goddefiannau critigoldilynwch ASME B36.19 ar gyfer meintiau pibellau dur di-staen, er y gallai fod gan aloion nicel lwfansau trwch wal ychydig yn wahanol.
Mae profion gorfodol a dewisol yn cynnwys:
Prawf hydrostatig- profir pob pibell i straen o 60% o leiaf o'r cryfder cnwd lleiaf penodedig.
Arholiad cyfredol Eddy neu ultrasonic– ar gyfer NDE (archwiliad nad yw'n-ddinistriol) pan nodir hynny.
Prawf gwastadu(ar gyfer pibell hyd at 6″ NPS) - yn gwerthuso hydwythedd.
Prawf caledwch– yn nodweddiadol Llai na neu’n hafal i 85 HRB ar gyfer 825 wedi’i anelio, Llai na neu’n hafal i 90 HRB ar gyfer 800.
Prawf cyrydu intergranular(Arfer E neu C ASTM A262) - yn enwedig ar gyfer 825 i gadarnhau sefydlogi (mae Ti yn atal dyddodiad Cr carbid).
Adnabod Deunydd Cadarnhaol (PMI)- Angen 100% yn y mwyafrif o godau diwydiannol er mwyn osgoi cymysgeddau aloi.
Yn ogystal, ar gyfer gwasanaeth niwclear neu dymheredd uchel, efallai y bydd angen profion ymgripiad a rhwygo straen (fesul ASTM E139) ar gyfer pibell ddi-dor 800H / 800HT.
4. C: Sut mae sefydlogrwydd thermol pibell ddi-dor Incoloy 800 yn cymharu ag Incoloy 825 ar dymheredd uchel (600-900 gradd)?
A:
Mae hwn yn wahaniaeth allweddol:
Incoloy 800(yn enwedig fersiynau 800H / 800HT) wedi'i gynllunio ar gyfercryfder-tymheredd uchel. Gyda charbon rheoledig (0.05-0.10%) ac isafswm maint grawn o ASTM No. 5, mae'n gwrthsefyll ymgripiad a rhwyg straen hyd at 900 gradd (1652 gradd F). Mae dyodiad carbidau M₂₃C₆ ar ffiniau grawn mewn gwirionedd yn gwella ymwrthedd creep heb achosi embrittlement. Mae hefyd yn ffurfio graddfa Cr₂O₃ amddiffynnol sy'n gwrthsefyll ocsidiad a carburization.
Incoloy 825, mewn cyferbyniad, ynheb ei argymell ar gyfer amlygiad hirfaith uwchlaw 550 gradd (1022 gradd F). Ar dymheredd uwch, mae ei ychwanegiadau molybdenwm a chopr yn colli eu budd cyrydiad, ac mae'r aloi yn dod yn agored i ffurfio cyfnod sigma (cyfnod rhyngfetelaidd brau), gan arwain at golli caledwch effaith a hydwythedd. Ar ben hynny, ni all y sefydlogi â thitaniwm atal sensiteiddio yn llawn yn ystod oeri araf o uwch na 700 gradd.
Casgliad ymarferol:
DefnyddIncoloy 800 pibell di-dorar gyfer tiwbiau ffwrnais, penynnau superheater, a choiliau cracio ethylene (650-900 gradd).
DefnyddPibell di-dor Incoloy 825ar gyfer gwasanaeth gwlyb, cyrydol hyd at 550 gradd - byth ar gyfer cymwysiadau strwythurol tymheredd uchel.
Os yw prosiect yn gofyn am wrthwynebiad tymheredd uchel a gwlyb H₂S ar dymheredd canolraddol (400-550 gradd ), efallai y bydd Incoloy 825 yn dal i weithio, ond rhaid i ddyluniad ymgripiad ddilyn pwysau llai a ganiateir ASME uwchlaw 500 gradd .
5. C: Beth yw'r dulliau methiant cyffredin o bibell ddi-dor Incoloy 825 mewn cynhyrchu alltraeth, a sut y gellir eu hatal?
A:
Er gwaethaf ei wrthwynebiad cyrydiad rhagorol, gall pibell ddi-dor Incoloy 825 fethu mewn amgylcheddau alltraeth o dan amodau penodol:
Dulliau methiant cyffredin:
Cyrydiad tyllau/agennau– Yn digwydd pan fydd dŵr môr yn marweiddio o dan dyfiant neu raddfa forol, yn enwedig os nad yw wyneb y bibell wedi'i oddef yn iawn neu os yw lefelau ocsigen yn amrywio.
Cracio cyrydiad straen clorid (Cl-SCC) – Rare in 825 due to high Ni, but can occur at temperatures >150°C (>302 gradd F) mewn heli dwys iawn gyda straen tynnol.
Cyrydiad galfanig- O'i gyfuno â metelau llai nobl (dur carbon, dur aloi isel) mewn dŵr môr, mae 825 yn gweithredu fel catod, gan gyflymu ymosodiad ar y deunydd anodig.
Embrittlement hydrogen– Posibl os caiff amddiffyniad cathodig ei or-gymhwyso (potensial < –850 mV vs. Ag/AgCl) gan gynhyrchu hydrogen atomig.
Erydiad-cyrydiad- Mewn hylifau a gynhyrchir sy'n cynnwys tywod, yn enwedig wrth droadau pibellau a lleihäwyr.
Mesurau atal:
Gorffeniad wyneb:Nodwch arwynebau mewnol wedi'u piclo a'u goddef (nid yn unig wedi'u sgleinio'n fecanyddol) i gael gwared ar haearn wedi'i fewnosod a sicrhau ffilm sefydlog Cr-gyfoethog ocsid.
Dyluniad: Avoid crevices (use full penetration welds, continuous gaskets) and maintain flow velocities >1.5 m/s i atal gwaddodiad ond<4–5 m/s to avoid erosion.
Paru deunydd:Defnyddiwch becynnau ynysu neu gymalau pontio wrth gysylltu 825 â fflansau dur carbon.
Rheolaeth amddiffyn cathodig:Cyfyngwch y potensial i –800 mV i –900 mV (Ag/AgCl) a gosodwch araen ar 825 o arwynebau lle bo modd i leihau gwefr hydrogen.
Triniaeth ôl-weldio:Er nad yw 825 yn dueddol o gael ei sensiteiddio, mae anelio hydoddiant (940-980 gradd ac yna oeri cyflym) yn adfer yr ymwrthedd cyrydiad gorau posibl ar ôl gwaith oer difrifol neu weldio.
Trwy ddilyn yr arferion hyn, gall pibellau di-dor Incoloy 825 gyflawni 20-30 mlynedd o wasanaeth mewn cymwysiadau ar y môr a'r ochr uchaf ac o dan y môr.
