1. C: Beth yw'r gwahaniaethau cyfansoddiadol sylfaenol rhwng pibellau di-dor Incoloy 800 ac Incoloy 825, a sut mae'r rhain yn effeithio ar eu perfformiad?
A:Er bod Incoloy 800 ac Incoloy 825 yn perthyn i'r teulu aloi cromiwm nicel, mae eu gwahaniaethau cyfansoddiadol yn arwyddocaol ac yn pennu eu ffenestri cymhwysiad yn uniongyrchol.
Incoloy 800 (UNS N08800)mae ganddo gyfansoddiad enwol o 32.5% nicel, 21% cromiwm, a haearn cydbwysedd, gyda charbon yn cael ei reoli ar uchafswm o 0.10%. Mae'n cynnwys symiau hybrin o molybdenwm a chopr yn unig. Mae'r cyfansoddiad hwn wedi'i optimeiddio ar gyfercryfder-tymheredd uchel a gwrthiant ocsideiddioyn hytrach na gwrthiant cyrydiad dyfrllyd. Mae'r cynnwys nicel uchel yn sefydlogi'r strwythur austenitig, tra bod cromiwm yn darparu ymwrthedd ocsideiddio a carburization ar dymheredd uchel.
Incoloy 825 (UNS N08825)yn radd uwch aloi sy'n cynnwys 38–46% nicel, 19.5–23.5% cromiwm, 2.5–3.5% molybdenwm, 1.5–3.0% copr, a 0.6–1.2% titaniwm. Mae ychwanegu molybdenwm a chopr yn newid ymddygiad yr aloi yn sylfaenol. Mae molybdenwm yn gwella ymwrthedd i gyrydiad tyllu a chyrydiad agennau mewn amgylcheddau sy'n cynnwys clorid, tra bod copr yn darparu ymwrthedd eithriadol i leihau asidau fel asid sylffwrig ac asid ffosfforig. Ychwanegir titaniwm i sefydlogi'r aloi yn erbyn cyrydiad intergranular ar ôl weldio.
Goblygiadau perfformiad:Mae pibell ddi-dor Incoloy 800 yn rhagori mewn amgylcheddau nwy sych, tymheredd uchel megis tiwbiau ffwrnais, cyfnewidwyr gwres mewn cracio petrocemegol, a chydrannau gwresogyddion uwch. Mae'n cynnal sefydlogrwydd strwythurol hyd at tua 1800 gradd F (982 gradd). Mae Incoloy 825, i'r gwrthwyneb, wedi'i gynllunio ar gyfer amgylcheddau gwlyb, cyrydol ar dymheredd cymedrol (fel arfer yn is na 1000 gradd F / 538 gradd). Dyma'r dewis a ffefrir ar gyfer gwasanaeth asid sylffwrig, ffynhonnau nwy sur sy'n cynnwys H₂S a chloridau, a systemau trin dŵr môr lle mae tyllu a chracio cyrydiad straen yn bryderon.
Mae dewis y radd anghywir yn arwain at fethiant cynamserol. Byddai defnyddio Incoloy 800 mewn amgylchedd gwlyb asid sylffwrig yn arwain at gyrydiad cyffredinol cyflym. I'r gwrthwyneb, byddai defnyddio Incoloy 825 mewn ffwrnais cracio ethylene uwchlaw 1500 gradd F yn achosi anffurfiad ymgripiad gormodol oherwydd nad yw'r aloi wedi'i optimeiddio ar gyfer cryfder ymgripiad tymheredd uchel.
2. C: Pa brosesau a safonau gweithgynhyrchu sy'n llywodraethu pibellau di-dor Incoloy 800 a 825?
A:Mae pibellau di-dor Incoloy 800 a 825 yn cael eu cynhyrchu gan ddefnyddio prosesau arbenigol sy'n sicrhau cywirdeb metelegol, cywirdeb dimensiwn, a chydymffurfio â safonau rhyngwladol llym.
Proses gweithgynhyrchu:Mae'r cynhyrchiad yn dechrau gyda chragen wag allwthiol neu dyllu. Y dull a ffafrir ar gyfer yr aloion nicel hyn ywallwthio, lle mae biled wedi'i gynhesu'n cael ei orfodi trwy ddis gan ddefnyddio mandrel i ffurfio pant di-dor. Mae allwthio yn cynnig llif grawn gwell ac yn dileu mandylledd llinell ganol a all ddigwydd gyda thyllu cylchdro o aloeon nicel cryfder uchel. Yn dilyn allwthio, mae'r bibell yn cael ei dynnu oer lluosog neu'n pasio rholio oer gydag anelio datrysiad canolraddol. Mae gweithio oer yn mireinio strwythur grawn, yn gwella cywirdeb dimensiwn, ac yn caniatáu cynhyrchu waliau tenau a diamedrau bach na ellir eu cyflawni trwy allwthio yn unig. Mae anelio hydoddiant terfynol ar dymheredd o 1900-2100 gradd F (1038-1149 gradd ) ac yna oeri cyflym (quenching dŵr) yn adfer ymwrthedd cyrydiad a hydwythedd.
Manylebau allweddol:
ASTM B407 / ASME SB407– Manyleb safonol ar gyfer pibell aloi cromiwm nicel-haearn-di-dor (yn cynnwys Incoloy 800, 800H, 800HT)
ASTM B423 / ASME SB423– Manyleb safonol ar gyfer nicel{0}}haearn-cromiwm-molybdenwm-pibell aloi copr (yn benodol ar gyfer Incoloy 825)
ASTM B163 / ASME SB163- Cyddwysydd di-dor a thiwbiau cyfnewidydd gwres ar gyfer y ddau deulu aloi
ASTM B829- Gofynion cyffredinol ar gyfer pibell di-dor aloi nicel (atodol i B407 a B423)
Profi ac arolygu:Rhaid i bibellau ardystiedig fynd trwy:
Dadansoddiad cemegol– Cadarnhau dynodiad UNS ac ystodau elfennau
Profion tynnol- Cryfder cynnyrch, cryfder tynnol eithaf, ac ehangiad
Profion trydan hydrostatig neu annistrywiol- Fesul ASTM E213 ar gyfer ultrasonic neu E426 ar gyfer cerrynt trolif
Profion gwastadu a fflachio- Ar gyfer cynhyrchion tiwb i wirio hydwythedd
Prawf cyrydu intergranular- Fesul ASTM G28 ar gyfer Incoloy 825 i wirio sefydlogi
Safonau dimensiwn:Er bod ASTM B407 a B423 yn pennu goddefiannau, mae'r rhan fwyaf o bibellau masnachol yn cael eu cynhyrchu iASME B36.19(dimensiynau pibellau dur di-staen) ar gyfer trwch wal a diamedr allanol. Mae amserlenni arbennig (ee, Atodlen 10S, 40S, 80S) ar gael. Dylai prynwyr nodi a yw'r bibell wedi'i bwriadu ar gyfer cadw pwysau (sy'n gofyn am brofion hydrostatig llawn) neu gymwysiadau nad ydynt yn bwysau.
3. C: Pam mai pibell ddi-dor Incoloy 825 yw'r deunydd a ffafrir ar gyfer gwasanaeth asid sylffwrig a nwy sur?
A:Mae pibell ddi-dor Incoloy 825 wedi ennill ei henw da fel deunydd blaenllaw ar gyfer dau o'r amgylcheddau diwydiannol mwyaf heriol: trin asid sylffwrig crynodedig a chynhyrchu nwy sur (H₂S + clorid). Mae ei ragoriaeth yn deillio o ddyluniad aloi bwriadol a pherfformiad maes profedig.
Gwasanaeth asid sylffwrig:Mae Incoloy 825 yn arddangos ymwrthedd eithriadol i asid sylffwrig ar draws ystod crynodiad eang, yn enwedig o grynodiad 0% i 60% ar dymheredd hyd at oddeutu 250 gradd F (121 gradd). Mae'r mecanwaith yn cynnwys effaith synergaidd molybdenwm a chopr. Mae molybdenwm yn hyrwyddo ffurfio ffilm molybdate goddefol, tra bod copr yn symud y potensial cyrydiad i'r rhanbarth goddefol. Mewn cyferbyniad, mae dur di-staen safonol 316L yn dioddef ymosodiad cyflym mewn asid sylffwrig oherwydd cynnwys molybdenwm annigonol a diffyg copr. Er enghraifft, mewn asid sylffwrig 40% ar 200 gradd F, mae 316L yn cyrydu ar gyfraddau sy'n fwy na 100 mpy (mils y flwyddyn), tra bod Incoloy 825 fel arfer yn arddangos cyfraddau is na 5 mpy. Mae'r perfformiad hwn yn caniatáu i Incoloy 825 gael ei nodi ar gyfer ti cymysgu asid, pibellau trosglwyddo, ac allfeydd tanc storio lle gall gwanhau neu wresogi lleol greu amodau ymosodol.
Gwasanaeth nwy sur (cynhyrchu Olew a Nwy):Mae nwy naturiol sy'n cynnwys hydrogen sylffid (H₂S), carbon deuocsid, cloridau, a sylffwr elfennol yn creu coctel cyrydol sy'n achosi cracio straen sylffid (SSC) a chracio cyrydiad straen clorid (SCC). Mae Incoloy 825 yn bodloni gofynionNACE MR0175/ISO 15156ar gyfer ceisiadau gwasanaeth sur. Mae'r cyfuniad o 38-46% o nicel yn darparu ymwrthedd i clorid SCC, tra bod molybdenwm (2.5-3.5%) yn gwella ymwrthedd tyllu. Mae gallu'r aloi i ffurfio ffilm amddiffynnol sylffid yn hytrach na chracio yn ei wahaniaethu o ddeunyddiau llai gwrthsefyll. Mae profiad maes mewn tiwbiau twll i lawr, llinellau llif arwyneb, a systemau casglu nwy yn cadarnhau bod pibell ddi-dor Incoloy 825 yn gwrthsefyll SSC ar bwysau rhannol H₂S hyd at 100 psi (0.7 MPa) ac uwch.
Manteision ychwanegol:Mae Incoloy 825 hefyd yn gwrthsefyll asid ffosfforig (asid ffosfforig proses wlyb a ddefnyddir wrth gynhyrchu gwrtaith), dŵr môr, ac amgylcheddau costig. Mae ei wrthwynebiad i gyrydiad intergranular ar ôl weldio, wedi'i sicrhau gan sefydlogi titaniwm, yn caniatáu gwneuthuriad maes heb driniaeth wres ôl-weld. Fodd bynnag, dylai dylunwyr nodi nad yw Incoloy 825 yn cael ei argymell ar gyfer asidau sy'n ocsideiddio'n gryf fel asid nitrig, lle mae aloion cromiwm uwch fel Incoloy 800 neu ddur di-staen 304L yn perfformio'n well.
4. C: Beth yw'r gofynion weldio critigol a'r heriau posibl wrth ymuno â phibellau di-dor Incoloy 800 a 825?
A:Mae angen dulliau gwahanol ar gyfer weldio pibellau di-dor Incoloy 800 a 825 oherwydd bod eu hymddygiad metelegol yn wahanol iawn. Mae deall y gwahaniaethau hyn yn atal cracio, colli ymwrthedd cyrydiad, a methiannau gwasanaeth cynamserol.
Detholiad metel llenwi:
Ar gyfer Incoloy 800:DefnyddERNiCr-3(AWS A5.14) fel y llenwad safonol. Mae'r llenwad cromiwm 67% nicel, 20% hwn yn cyd-fynd â nodweddion ehangu thermol y metel sylfaen ac yn darparu cryfder tymheredd uchel da. Ar gyfer gwasanaeth ymgripiad uwchlaw 1500 gradd F (816 gradd),ERNiCrCoMo-1(Inconel 617) yn cael ei ffafrio oherwydd ei briodweddau tymheredd uwch-uwch.
Ar gyfer Incoloy 825:DefnyddERNiCrMo-3(Inconel 625) fel y llenwad safonol. Mae'r llenwad hwn yn cynnwys molybdenwm a niobium, gan ddarparu ymwrthedd cyrydiad sy'n cyfateb neu'n rhagori ar y metel sylfaen.ERNiCrMo-10(Inconel 622) yn ddewis arall ar gyfer amgylcheddau difrifol.
Peidiwch byth â defnyddio llenwyr dur di-staen(308L, 309L, 316L) ar gyfer y naill aloi neu'r llall. Mae gwanhau o'r metel sylfaen yn creu cyfansoddiad cymysg sy'n agored i gracio poeth a llai o ymwrthedd cyrydiad.
Rheolaeth mewnbwn gwres:Mae angen mewnbwn gwres isel ar y ddau aloi er mwyn osgoi sensiteiddio a brashau grawn. Mae'r paramedrau a argymhellir yn cynnwys:
Tymheredd rhyngffordd uchaf: 250 gradd F (121 gradd) ar gyfer Incoloy 800; 200 gradd F (93 gradd) ar gyfer Incoloy 825
Defnyddiwch gleiniau stringer, nid gwehyddu
Cyfyngu mewnbwn gwres i 25-45 kJ / modfedd (10-18 kJ / cm)
Mae weldio arc twngsten nwy (GTAW) yn cael ei ffafrio ar gyfer pasiau gwreiddiau, yn enwedig ar gyfer pibell wal denau
Glanhau cyn{0}}weldio:Mae halogiad gan sylffwr, ffosfforws, neu fetelau pwynt toddi isel (copr, sinc, plwm) yn achosi cracio poeth. Glanhau parthau weldio gydag aseton neu frwsh dur gwrthstaen pwrpasol. Defnyddiwch olwynion malu sydd wedi'u neilltuo ar gyfer aloion nicel yn unig-peidiwch byth â defnyddio olwynion a ddefnyddiwyd yn flaenorol ar ddur carbon neu ddur aloi isel.
Postio-triniaeth wres weldio (PWHT):Yn gyffredinol, nid oes angen PWHT ar Incoloy 800 ar gyfer trwch waliau sy'n nodweddiadol o bibellau. Fodd bynnag, gallai Incoloy 825, er ei fod wedi'i sefydlogi â thitaniwm, elwa o aneliad lleddfu straen ar 1600-1700 gradd F (871-927 gradd ) ar gyfer darnau wal trwm neu pan fydd angen yr ymwrthedd mwyaf posibl i gracio cyrydiad straen. Anaml y caiff y driniaeth hon ei berfformio mewn weldio maes oherwydd cyfyngiadau ymarferol.
Diffygion cyffredin ac atal:
Cracio poeth- Wedi'i atal gan fewnbwn gwres isel, amodau glân, a dewis llenwyr priodol
Microhollti yn y parth yr effeithiwyd arno gan wres– Osgoi gosodiadau atal uchel a gwanhau gormodol
Colli ymwrthedd cyrydiad yn Incoloy 825– Gall gorboethi achosi dyddodiad cyfnod cyfoethog o folybdenwm; rheoli tymheredd rhyngffordd yn llym
Cymhwyswch weithdrefnau weldio bob amser i ASME Adran IX gyda phrofion mecanyddol a chorydiad priodol. Ar gyfer Incoloy 825 mewn gwasanaeth sur, efallai y bydd angen profion ychwanegol fesul NACE TM0177.
5. C: Ym mha amgylcheddau cyrydol penodol y dylid dewis pibell ddi-dor Incoloy 825 dros Incoloy 800, ac i'r gwrthwyneb?
A:Nid yw'r dewis rhwng pibellau di-dor Incoloy 800 ac Incoloy 825 yn fater o un yn "well" na'r llall-yn hytrach, mae pob gradd wedi'i optimeiddio ar gyfer amgylcheddau gwasanaeth sylfaenol wahanol. Mae gwneud y dewis anghywir yn arwain at fethiant cynamserol costus.
Dewiswch Incoloy 825 pan fydd yr amgylchedd yn cynnwys:
Asid sylffwrig (H₂SO₄)- Incoloy 825 yw un o'r ychydig aloion sydd ar gael yn fasnachol sy'n gwrthsefyll asid sylffwrig ar draws ystod crynodiad eang (0-60%) ar dymheredd hyd at 250 gradd F (121 gradd). Ymhlith y cymwysiadau mae planhigion adfywio asid, unedau alkylation, a llinellau piclo. Mae gan Incoloy 800 molybdenwm neu gopr dibwys ac mae'n cyrydu'n gyflym mewn asid sylffwrig.
Nwy sur (H₂S + cloridau)- Mewn cynhyrchu olew a nwy lle mae hydrogen sylffid ac ïonau clorid yn cydfodoli, mae Incoloy 825 yn bodloni gofynion NACE MR0175. Mae ei gyfuniad o nicel uchel (yn gwrthsefyll clorid SCC) a molybdenwm (yn gwrthsefyll tyllu) yn hanfodol. Nid oes gan Incoloy 800 ddigon o folybdenwm ac nid yw wedi'i gymeradwyo gan NACE ar gyfer gwasanaeth sur.
Asid ffosfforig (H₃PO₄)– Mewn{0}}proses wlyb cynhyrchu asid ffosfforig (diwydiant gwrtaith), mae fflworidau a chloridau yn creu amodau ymosodol. Mae Incoloy 825 yn gwrthsefyll cyrydiad cyffredinol ac ymosodiad lleol. Ni argymhellir Incoloy 800.
Dŵr môr gydag amodau llonydd neu agennau- Er nad yw'r naill aloi na'r llall yn ddewis cyntaf ar gyfer dŵr môr (mae duroedd di-staen super dwplecs yn aml yn cael eu ffafrio), mae Incoloy 825 yn cynnig ymwrthedd tyllu gwell o'i gymharu ag Incoloy 800 oherwydd ei gynnwys molybdenwm. Defnyddiwch Incoloy 825 ar gyfer cymwysiadau morol lle mae holltau'n bodoli (uniadau fflans, -cysylltiadau tiwb i-tiwb).
Dewiswch Incoloy 800 pan fydd yr amgylchedd yn cynnwys:
Ocsidiad tymheredd uchel- Mae Incoloy 800 yn cynnal graddfa cromiwm ocsid amddiffynnol hyd at oddeutu 1800 gradd F (982 gradd) mewn aer neu nwy ffliw. Mae gan Incoloy 825, gyda chromiwm is (19.5–23.5% yn erbyn. 21% ar gyfer 800, ond yn bwysicach na hynny heb ei optimeiddio ar gyfer cryfder tymheredd uchel), ymwrthedd ymgripiad is ac ni chaiff ei argymell uwchlaw 1000 gradd F (538 gradd).
Awyrgylchoedd carbureiddio neu nitriding- Mewn ffwrneisi petrocemegol, cyfleusterau trin â gwres, a phlanhigion amonia, mae trylediad carbon neu nitrogen yn britho'r rhan fwyaf o aloion. Mae cynnwys nicel uchel Incoloy 800 (32.5%) yn lleihau trylededd carbon. Mae Incoloy 825, er gwaethaf nicel uwch, yn cynnwys molybdenwm a all ffurfio cyfnodau rhyngfetelaidd annymunol ar ôl datguddiad tymheredd uchel hir.
Diwygio methan stêm a chracio ethylene- Mae'r amrywiadau 800H ac 800HT (israddau Incoloy 800) yn safonau diwydiant ar gyfer tiwbiau diwygiwr a chyfnewidwyr llinell drosglwyddo. Mae eu cryfder ymgripiad ar 1600-1900 gradd F (870-1040 gradd) heb ei ail gan Incoloy 825.
Toddiannau clorid niwtral a chastig ar dymheredd cymedrol– Lle mae clorid SCC yn bryder ond nad oes asidau lleihau yn bresennol, mae Incoloy 800 yn cynnig ymwrthedd da am gost is nag Incoloy 825. Er enghraifft, mewn gwresogyddion dŵr porthiant a generaduron stêm, mae gan Incoloy 800 hanes rhagorol.
Canllawiau ymarferol:Pan fo'r amgylcheddgwlyb ac asidig(yn enwedig sylffwrig, ffosfforig, neu nwy sur), dewiswch Incoloy 825. Pan fydd yr amgylchedd ynpoeth a sych(atmosfferau ffwrnais, -nwy tymheredd uchel), dewiswch Incoloy 800. Pan fyddwch yn ansicr, edrychwch ar siartiau cyrydiad ac ystyriwch brofi mewn amodau gwasanaeth efelychiedig. Dylai'r gwahaniaeth cost (mae Incoloy 825 fel arfer yn gorchymyn premiwm dros Incoloy 800 oherwydd cynnwys uwch o folybdenwm a chopr) gael ei gyfiawnhau gan y gofynion perfformiad penodol.
