1. Q: X'inhuma d-differenzi fundamentali fil-kompożizzjoni kimika u t-trattament tas-sħana fost il-pajpijiet Incoloy 800, 800H, u 800HT?
A:Is-serje Incoloy 800 tikkonsisti fi tliet gradi distinti-800, 800H, u 800HT-kull wieħed imfassal għal kundizzjonijiet speċifiċi ta 'servizz ta' temperatura għolja. Filwaqt li t-tlieta jaqsmu l-istess kompożizzjoni bażi ta 'madwar 32.5% nikil, 21% kromju, u ħadid tal-bilanċ, id-differenzi tagħhom jinsabu f'kontenut ta' karbonju kkontrollat, żidiet ta 'liga intenzjonali, u proċeduri ta' trattament bis-sħana.
Incoloy 800 (UNS N08800)għandu kontenut ta 'karbonju ta' 0.10% massimu mingħajr ebda rekwiżit minimu. Huwa tipikament soluzzjoni ittemprat f'1800-2100 grad F (982-1149 grad) u sussegwentement imkessaħ malajr. Dan il-grad jiżviluppa struttura tal-qamħ relattivament oħxon, li tipprovdi saħħa adegwata għal temperaturi moderati iżda tillimita r-reżistenza għat-tkaxkir tagħha taħt espożizzjoni fit-tul ta'-temperatura għolja.
Incoloy 800H (UNS N08810)karatteristiċi firxa ta 'karbonju kkontrollata ta' 0.05–0.10% bil-piż. Għandu jkun soluzzjoni ittemprat f'temperatura minima ta '2100 grad F (1149 grad). Din it-temperatura ogħla ta 'ttemprar flimkien mal-kontenut ta' karbonju elevat tipproduċi struttura tal-qamħ aktar fina u uniformi (daqs tal-qamħ ASTM Nru . 5 jew ifjen). Il-ħbub aktar fini jtejbu b'mod sinifikanti s-saħħa tal-qsim tal-creep-, u jagħmlu 800H adattat għal temperaturi tas-servizz 'il fuq minn 1100 grad F (593 grad ) fejn id-deformazzjoni dipendenti fuq il-ħin- issir tħassib tad-disinn.
Incoloy 800HT (UNS N08811)jirrappreżenta l-aktar grad avvanzat. Iżomm l-istess firxa tal-karbonju bħal 800H (0.06-0.10%) iżda żżid ammonti kkontrollati ta 'aluminju (0.15-0.60%) u titanju (0.15-0.60%). Dawn l-elementi jiffurmaw Ni₃(Al,Ti) preċipitati fini waqt servizz b'temperatura għolja-, li jipprovdu t-tisħiħ tal-preċipitazzjoni. It-temperatura tat-ttemprar tas-soluzzjoni għal 800HT hija saħansitra ogħla-minimu 2150 grad F (1177 grad )-li intenzjonalment tipproduċi struttura tal-qamħ oħxon li tottimizza r-reżistenza għat-tkessiq. Il-kombinazzjoni tal-formazzjoni tal-preċipitat u d-daqs ottimizzat tal-qamħ tagħti 800HT superjuri ta' saħħa-temperatura għolja fost it-tliet gradi.
Minn perspettiva prattika, l-għażla tal-grad korrett teħtieġ it-tqabbil tal-kapaċitajiet tal-materjal mat-temperatura tas-servizz mistennija, il-livelli tal-istress, u l-ħajja mistennija tal-komponent. L-użu ta 'standard 800 'il fuq minn 1100 grad F taħt stress sostnut x'aktarx jirriżulta f'falliment prematur ta' creep, filwaqt li tispeċifika 800HT għal applikazzjonijiet ta 'temperatura aktar baxxa żżid spiża bla bżonn mingħajr benefiċċju tal-prestazzjoni.
2. Q: Liema kodiċi tal-industrija, standards, u speċifikazzjonijiet tal-materjal japplikaw għall-pajpijiet Incoloy 800/800H/800HT?
A:Il-pajpijiet tas-serje Incoloy 800 huma rregolati minn qafas komprensiv ta 'ASTM, ASME, u standards internazzjonali li jiddettaw proċessi ta' manifattura, tolleranzi, rekwiżiti ta 'ttestjar, u stress tad-disinn permissibbli. Il-fehim ta' dawn l-ispeċifikazzjonijiet huwa essenzjali għall-akkwist, il-fabbrikazzjoni u l-konformità regolatorja.
Speċifikazzjonijiet tal-pajp primarju:
ASTM B407 / ASME SB407– Din hija l-ispeċifikazzjoni standard għall-pajp ta' liga tan-nikil-ħadid-senza saldatura. Ikopri t-tliet gradi kollha (N08800, N08810, N08811) u jinkludi rekwiżiti għall-kompożizzjoni kimika, proprjetajiet tensili, ittestjar idrostatiku, u tolleranzi dimensjonali.
ASTM B163 / ASME SB163– Japplika speċifikament għal tubi tal-kondensatur mingħajr saldatura u tal-iskambjatur tas-sħana. Din l-ispeċifikazzjoni tinkludi kontrolli dimensjonali aktar stretti u rekwiżiti ta 'ttestjar addizzjonali, bħal testijiet ta' flaring u flattening, biex tiġi żgurata l-integrità tat-tubu għas-servizz tat-trasferiment tas-sħana.
Speċifikazzjonijiet supplimentari għal forom oħra ta' prodotti:
ASTM B408 / ASME SB408– Tkopri virga, bar, u forom, spiss użati għal fittings u flanġijiet.
ASTM B514– Jindirizza pajp iwweldjat, għalkemm kostruzzjoni mingħajr saldatura hija ppreferuta għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet ta'-temperatura għolja, pressjoni-li jżommu l-pressjoni.
Inkorporazzjoni tal-kodiċi:Il-Kodiċi ASME tal-Boiler u tal-Bastimenti tal-Pressjoni (Taqsima II, Parti D) jipprovdi valuri ta' stress permissibbli għal kull grad f'temperaturi elevati. B'mod kritiku, 800H u 800HT jirċievu valuri ta 'stress permissibbli b'mod sinifikanti ogħla minn 1100 grad F meta mqabbla ma' standard 800. Per eżempju, f'1600 grad F (871 grad), 800HT jista 'jkollhom stress permissibbli darbtejn sa tliet darbiet ogħla mill-istandard 800, li jirrifletti r-reżistenza superjuri tiegħu creep.
Rekwiżiti addizzjonali:Meta jispeċifikaw dawn il-pajpijiet, ix-xerrejja għandhom jirreferu wkoll:
ASME B36.19– Dimensjonijiet tal-pajp tal-istainless steel (komunement applikati għal dawn il-ligi tan-nikil)
NACE MR0175/ISO 15156– Għal applikazzjonijiet ta’ servizz qares, għalkemm is-serje Incoloy 800 ġeneralment mhijiex l-ewwel għażla għal ambjenti ta’ qsim tal-istress tas-sulfid
Dejjem ivverifika li r-rapport tat-test tal-materjal (MTR) juri n-numru UNS korrett, it-temperaturi tat-trattament tas-sħana, u r-riżultati tat-test mekkaniku. Għal 800H u 800HT, it-temperatura tat-ttemprar tas-soluzzjoni għandha tkun iddokumentata b'mod espliċitu biex tiġi vvalidata d-deżinjazzjoni tal-grad.
3. Q: Għaliex il-pajp Incoloy 800HT huwa l-materjal preferut għat-tubi tal-forn tal-qsim tal-etilene?
A:Fran tal-qsim tal-etilene-magħrufa wkoll bħala fran tal-piroliżi-jaħdmu taħt xi wħud mill-aktar kundizzjonijiet eżiġenti fl-industrija petrokimika. Il-koljaturi u l-iskambjaturi tal-linja tat-trasferiment għandhom jifilħu pressjonijiet interni sa 30 bar (435 psi) waqt li jkunu esposti għal temperaturi tal-gass li jilħqu 2000 grad F (1093 grad) u temperaturi tal-metall li joqorbu 1800-1900 grad F (982-1038 grad). Il-pajp Incoloy 800HT sar l-istandard tal-industrija għal din l-applikazzjoni minħabba erba 'karatteristiċi ta' prestazzjoni kritiċi.
L-ewwel, is-saħħa tal-qsim-superjuri:Il-kombinazzjoni ta 'karbonju kkontrollat (0.06–0.10%), żidiet ta' aluminju u titanju (0.15–0.60% kull wieħed), u ittemprar ta 'soluzzjoni b'temperatura għolja -(minimu 2150 grad F / 1177 grad) toħloq mikrostruttura li tirreżisti deformazzjoni dipendenti fuq il-ħin-. Fil-qsim tal-etilene, it-tubi jesperjenzaw stress sostnut taċ-ċrieki minn pressjoni interna f'temperaturi estremi. Azzar li ma jissaddadx awstenitiku standard bħal 310H jintefħu u jfallu fi żmien xhur taħt dawn il-kundizzjonijiet. Incoloy 800HT jipprovdi ħajja ta 'servizz affidabbli mkejla fi snin, tipikament 5-10 snin bejn sostituzzjonijiet skond is-severità operattiva.
It-tieni, reżistenza eċċezzjonali għall-karburizzazzjoni:Il-proċess tal-qsim tal-idrokarburi jipproduċi karbonju pirolitiku, li jista' jinfirex fil-ħitan tat-tubi-fenomenu msejjaħ karburizzazzjoni. Saffi karburizzati jsiru fraġli, jitilfu d-duttilità, u jiżviluppaw diskrepanzi severi ta 'espansjoni termali ma' metall bażiku mhux karburizzat. Il-kontenut għoli ta 'nikil (30-35%) f'Incoloy 800HT inaqqas is-solubilità tal-karbonju u d-diffusività meta mqabbla ma' ligi tan-nikil aktar baxxi-. Barra minn hekk, l-iskala tal-ossidu rikk tal-kromju li tifforma fuq id-dijametru intern tat-tubu taġixxi bħala barriera tad-diffużjoni. Din il-protezzjoni doppja testendi b'mod sinifikanti l-ħajja tat-tubu f'ambjenti tal-karburizzazzjoni.
It-tielet, ir-reżistenza għall-għeja termali:Il-fran tal-etilene jgħaddu minn ċikli frekwenti ta' decoking, fejn il-fwar u l-arja jiġu introdotti biex jinħarqu depożiti tal-karbonju akkumulati. Dawn iċ-ċikli jikkawżaw varjazzjonijiet rapidi fit-temperatura li jinduċu stress termali. Il-kombinazzjoni ta 'koeffiċjent ta' espansjoni termali moderat (simili għal azzar inossidabbli awstenitiku) u duttilità eċċellenti ta 'temperatura għolja - tippermetti li 800HT jiflaħ eluf ta' ċikli termali mingħajr qsim.
Ir-raba ', reżistenza għall-ossidazzjoni f'temperaturi estremi:Il-kontenut ta 'kromju ta' 21% jippromwovi l-formazzjoni ta 'skala Cr₂O₃ kontinwa u aderenti li tipproteġi kontra t-telf tal-metall mill-ossidazzjoni. Anke wara servizz fit-tul-, l-iskala tibqa' protettiva. Jekk isseħħ tfixkil fuq skala lokalizzata, il-kontenut għoli ta 'kromju u nikil jippermetti riformazzjoni rapida.
L-esperjenza fuq il-post tikkonferma li l-coils tal-forn Incoloy 800HT imħaddma kif suppost jiksbu ħajja ta 'servizz darbtejn sa tliet darbiet itwal minn ġenerazzjonijiet ta' liga preċedenti, li jagħmilha l-materjal ta 'referenza għall-impjanti moderni tal-etilene.
4. Q: X'inhuma r-rekwiżiti kritiċi tal-iwweldjar u l-isfidi potenzjali meta tgħaqqad il-pajpijiet Incoloy 800/800H/800HT?
A:L-iwweldjar tal-pajpijiet tas-serje Incoloy 800 jeħtieġ attenzjoni bir-reqqa għall-għażla tal-metall tal-mili, il-kontroll tal-input tas-sħana, u l-kunsiderazzjonijiet tat-trattament tas-sħana wara-weldjatura. L-iwweldjar mhux xieraq jista' jneħħi l--proprjetajiet tat-temperatura għolja tal-liga u jwassal għal fallimenti prematuri fis--servizz.
Għażla tal-metall tal-mili:Il-metall tal-mili l-aktar komunement speċifikat huwaERNiCr-3(Klassifikazzjoni AWS A5.14), li fiha madwar 67% nikil, 20% kromju, u 2.5% manganiż. Dan il-mili jipprovdi saħħa tajba u reżistenza għall-ossidazzjoni filwaqt li jaqbel mal-karatteristiċi ta 'espansjoni termali tal-metall bażiku. Għall-applikazzjonijiet l-aktar impenjattivi ta'-temperatura għolja,ERNiCrCoMo-1(Inconel 617) jista 'jiġi speċifikat, li joffri saħħa mtejba ta' creep 'il fuq minn 1600 grad F (871 grad). Qatt tuża fillers tal-istainless steel (eż., 308L jew 309L) peress li joħolqu żoni ta' dilwizzjoni suxxettibbli għall-qsim sħun u l-fraġilità tal-fażi sigma.
Input tas-sħana u kontroll tat-temperatura interpass:Input eċċessiv tas-sħana huwa l-iżball tal-iwweldjar l-aktar komuni. Għal Incoloy 800H u 800HT, li jġibu s-saħħa tat-tkaxkir tagħhom minn strutturi kkontrollati tal-qamħ, input għoli tas-sħana jista 'jikkawża li l-qamħ jitħarbat fiż-żona milquta tas-sħana-(HAZ). Dan inaqqas lokalment ir-reżistenza għat-tkaxkir, u joħloq sit potenzjali tal-bidu tal-falliment. Il-parametri rakkomandati jinkludu:
Temperatura massima interpass: 200 grad F (93 grad)
Uża żibeġ stringer aktar milli insiġ
Illimita l-input tas-sħana għal madwar 25–45 kJ/pulzier (10–18 kJ/ċm)
Uża l-iwweldjar bl-ark tat-tungstenu tal-gass (GTAW) għal passaġġi tal-għeruq, segwit minn iwweldjar bl-ark tal-metall tal-gass (GMAW) jew iwweldjar bl-ark tal-metall protett (SMAW) għal passaġġi tal-mili
Pre{0}}tindif ta' weldjatura u prevenzjoni tal-kontaminazzjoni:Il-kubrit, il-fosfru, u metalli b'punt ta'-tidwib-baxx (bħal ram jew żingu minn lapsijiet tal-immarkar jew għodod tal-immaniġġjar) jistgħu jikkawżaw qsim sħun. Naddaf sewwa ż-żona tal-weldjatura bl-aċetun jew xkupilji tal-wajer tal-istainless steel apposta. Uża roti tat-tħin separati-qatt tuża roti użati qabel fuq azzar tal-karbonju.
Trattament tas-sħana ta' wara-weldjatura (PWHT):B'differenza minn ħafna azzar tal-karbonju u -liga baxxa, is-serje Incoloy 800 ġeneralment ma teħtieġx PWHT għal ħxuna ta 'sezzjonijiet li tipikament jiltaqgħu magħhom fil-pajpijiet (sa 2 pulzieri / 50 mm). Madankollu, għal sezzjonijiet tqal-tal-ħajt jew meta l-komponent se jopera fil-medda tat-tkaxkir, jista 'jiġi speċifikat trattament bis-sħana ta' ttemprar b'soluzzjoni sħiħa. Dan jinvolvi tisħin għal 2100–2150 grad F (1149–1177 grad) segwit minn tkessiħ rapidu. L-ittemprar tas-soluzzjoni tal-post rari huwa prattiku, għalhekk il-kwalifika xierqa tal-proċedura tal-iwweldjar issir essenzjali.
Difetti komuni u prevenzjoni:
Xquq sħun:Prevenut minn input ta 'sħana baxxa, kundizzjonijiet nodfa, u metalli tal-mili li jaqblu
Mikrofissura f'HAZ:Evita t-twaħħil ta' trażżin-u dilwizzjoni eċċessiva minn metall bażiku
Telf ta 'reżistenza għall-korrużjoni:Is-sħana żejda tista 'tikkawża preċipitazzjoni tal-karbur tal-kromju; uża tkessiħ rapidu għal sezzjonijiet irqaq
Ikkwalifika l-proċeduri tal-iwweldjar għal ASME Taqsima IX b'ittestjar mekkaniku xieraq, inklużi testijiet ta' tensjoni-elevati ta' temperatura jekk is-servizz tal-creep huwa maħsub.
5. Q: F'liema ambjenti korrużivi l-pajpijiet tas-serje Incoloy 800 joffru vantaġġi distinti fuq l-istainless steel standard bħal 304L u 316L?
A:Filwaqt li l-azzar li ma jissaddadx awstenitiku bħal 304L u 316L huma liegi reżistenti għall-korrużjoni-bi skop ġenerali eċċellenti, is-serje Incoloy 800 tipprovdi prestazzjoni superjuri f'diversi ambjenti speċifiċi u eżiġenti. Il-fehim ta' dawn id-distinzjonijiet jipprevjeni applikazzjoni ħażina materjali u falliment prematur.
Ossidazzjoni ta'-temperatura għolja:Fuq 1500 grad F (816 grad), 304L u 316L juru skalar u spalling rapidu. Il-kontenut ta 'kromju tagħhom (18% għal 304L, 16-18% għal 316L) huwa insuffiċjenti biex iżomm saff ta' ossidu protettiv f'dawn it-temperaturi, speċjalment taħt ċikliżmu termali. Incoloy 800's 21% kromju, flimkien ma' 30–35% nikil, jifforma skala Cr₂O₃ li tfejjaq waħedha aktar aderenti, li tibqa' protettiva sa madwar 1800 grad F (982 grad) għal servizz intermittenti u 2000 grad għal servizz kontinwu 3 F (1100 gradi). Applikazzjonijiet li jibbenefikaw minn dan jinkludu komponenti tal-forn, tagħmir għat-trattament tas-sħana, u kanali ta'-temperatura għolja.
Klorur stress korrużjoni qsim (SCC):Dan huwa bla dubju l-aktar vantaġġ sinifikanti tas-serje Incoloy 800. Azzar li ma jissaddadx awstenitiku huwa notorjament suxxettibbli għall-klorur SCC fil-preżenza ta 'ossiġnu f'temperaturi 'l fuq minn madwar 140 grad F (60 grad). Anke konċentrazzjonijiet baxxi ta 'klorur (10-100 ppm) jistgħu jikkawżaw qsim fi 304L u 316L, partikolarment f'kundizzjonijiet evaporattivi bħal sistemi tal-fwar, skambjaturi tas-sħana, u pajpijiet iżolati li jixxarrbu. Il-kontenut ogħla ta 'nikil ta' Incoloy 800 (30–35% vs. 8–12% għal 304L/316L) jibdel b'mod fundamentali l-mekkaniżmu SCC. In-nikil iżid l-enerġija tal-ħsara tal-istivar tal-liga, u jagħmilha aktar reżistenti għall-mogħdija ta 'dissoluzzjoni anodika li tippropaga xquq SCC. Incoloy 800 huwa meqjus bħala reżistenti ħafna għall-klorur SCC fit-temperaturi kollha li jiltaqgħu magħhom fis-servizz akweju. Dan jagħmilha għażla eċċellenti għal feedwater heaters, tubi tal-ġeneratur tal-fwar, u pajpijiet ta 'pjattaforma offshore fejn it-trasferiment tal-klorur huwa possibbli.
Atmosferi tal-karburizzazzjoni:F'ambjenti li fihom gassijiet li jġorru l-karbonju-(CO, CH₄, eċċ.) f'temperatura għolja, il-karbonju jista' jinfirex f'uċuħ tal-liga, u jiffurmaw karburi interni li jiffrankaw il-materjal. Filwaqt li 316L joffri xi reżistenza, il-kontenut ogħla ta 'nikil ta' Incoloy 800 inaqqas b'mod sinifikanti d-diffusività tal-karbonju. Dan il-vantaġġ huwa partikolarment ta 'valur fil-proċessi petrokimiċi bħar-riforma tal-metanol, il-produzzjoni tal-idroġenu, u fran għat-trattament tas-sħana b'atmosferi endotermiċi.
Cracking tal-korrużjoni tal-istress tal-aċidu politioniku:Fis-servizz tar-raffinerija, azzar inossidabbli awstenitiku sensitizzat waqt l-iwweldjar jew espożizzjoni għal-temperatura għolja jistgħu jinqasam meta esposti għal aċidi politioniċi ffurmati minn sulfidi tal-ħadid u umdità. Il-kontenut ogħla ta 'nikil ta' Incoloy 800 inaqqas il-forza li tmexxi għal din il-forma ta 'attakk.
Limitazzjonijiet biex tirrikonoxxi:Is-serje Incoloy 800 mhix sostituzzjoni universali għall-istainless steel. Fit-tnaqqis ta 'ambjenti ta' aċidu (eż., aċidi sulfuriċi jew idrokloriki dilwiti f'temperaturi baxxi għal moderati), 316L ħafna drabi jaħdem bl-istess mod jew aħjar bi prezz aktar baxx. Barra minn hekk, Incoloy 800 ma jaqbilx mar-reżistenza għat-tħaffir ta '316L f'soluzzjonijiet milwiema li fihom klorur-f'temperaturi ambjentali-il-molibdenu fi 316L (2-3%) jipprovdi reżistenza għall-ħofor speċifika li Incoloy 800 m'għandux.
Id-deċiżjoni ekonomika għandha tibbilanċja l-ispiża tal-materjal inizjali (Incoloy 800 tipikament jiswa 3-5 darbiet aktar minn 316L) kontra l-konsegwenzi ta 'falliment, ħajja ta' servizz mistennija, u aċċess għall-manutenzjoni. Għal servizzi kritiċi, -temperatura għolja, jew SCC-suxxettibbli, il-pajpijiet tas-serje Incoloy 800 jagħtu affidabbiltà li l-istainless steel standard ma jistgħux jaqblu.
