1. Које су фундаменталне композиционе разлике између Инцолои 800, 800Х, 800ХТ и Инцолои 825, и како ове разлике диктирају њихове примарне секторе примене у индустрији нафте и гаса и хемијској преради?
Иако су све легуре никла-гвожђа-хрома, њихов специфични састав и резултујућа својства циљају на различита окружења услуживања.
Инцолои 800 серија је дизајнирана за високу{1} отпорност на температуру и отпорност на оксидацију. Његов основни састав је приближно 32,5% Ни, 21% Цр и уравнотеженог Фе, са контролисаним додацима титанијума и алуминијума.
Инцолои 800: Основна класа са стандардним садржајем угљеника.
Инцолои 800Х: "Х" означава високу температуру. Има већи садржај угљеника (0,05-0,10%) и жари се како би се добила груба зрнаста структура, пружајући супериорну чврстоћу при пузању на температурама изнад 540°Ц (1000°Ф).
Инцолои 800ХТ: Слично 800Х, али са још строжом контролом алуминијума и титанијума (Ал+Ти ≥ 0,85%) за још бољу -стабилност и чврстоћу на високим температурама.
Примарне примене (800Х/ХТ): Њихова ниша је у високо-температурним, корозивним процесним окружењима. У нафти и гасу, ово укључује цеви за пиролизу, цеви за грејаче и зрачеће цеви у пећима за крекирање етилена, где издржавају температуре од 850°Ц до 1100°Ц у атмосфери за карбуризацију и оксидацију. У хемијској преради, користе се у парним реформаторима метана, постројењима за водоник и системима за спаљивање отпада.
Инцолои 825 је, насупрот томе, оптимизован за изузетну отпорност на корозију у води, посебно против редукујућих киселина. Његов састав (приближно. 42% Ни, 21,5% Цр, 3% Мо, 2,2% Цу, избалансирани Фе) је изразито другачији. Висок садржај никла обезбеђује отпорност на корозионо пуцање хлоридним-јонским стресом- (СЦЦ). Молибден даје отпорност на корозију удубљења и пукотина у хлоридним срединама, док бакар повећава отпорност на сумпорну и фосфорну киселину.
Примарне примене (825): Његов домен је агресиван, влажан и често на нижим{1}температурама. У нафти и гасу, он је критичан за цевоводе у бушотини, компоненте за киселе услуге и процесне цеви за руковање произведеном водом која садржи хлориде, Х₂С и ЦО₂. У хемијској преради, то је стандард за системе за кисељење сумпорне и фосфорне киселине, цеви за хлађење морске воде, поновну прераду нуклеарног горива и цевоводе за слану воду на мору. Бешавни облик цеви је од суштинског значаја за критичну услугу под високим{5}}притиском где интегритет шава у завареним цевима може бити обавеза.
2. Зашто је „бешавни“ производни процес посебно критичан за цеви Инцолои 800/825 намењене за рад под високим{3}}притиском, високим{4}}температуром или корозивним радом?
Бешавни процес, где се цев екструдира или буши из чврсте гредице, не-не може се преговарати за захтевне примене због три основне предности у односу на заварене (са шавовима) цеви:
Хомогена структура и врхунски интегритет: Бешавна цев има непрекидну, уједначену зрнасту структуру по целом свом обиму. Ово елиминише инхерентну слабост уздужног завареног шава, који је потенцијално место за:
Покретање корозије: Зоне заварених спојева могу имати мање варијације у микроструктури (зоне захваћене топлотом{0}}) које су подложније удубљењу, корозији у пукотинама или пуцању корозије под напоном у агресивним медијима као што су хлориди или влажни Х₂С.
Недостаци: Упркос напретку, заварени спојеви могу садржати инклузије, порозност или непотпуну фузију, који су концентратори напона и почетне тачке за квар под цикличним притиском (замор) или пузање на високим температурама.
Побољшано задржавање притиска: Одсуство завареног шава значи да цев има конзистентна механичка својства. Ово омогућава веће безбедносне маргине и поуздане перформансе у системима високог{1}}притиска као што су цевоводе у бушотини, хидраулични водови или цев за измењивач топлоте високог{2}}притиска. Дебљина зида је такође равномернија.
Побољшане перформансе при високим{0}}температурама: За типове као што је 800Х/ХТ који се користе у режимима пузања, једнообразна, контролисана микроструктура је најважнија. Бешавни процес, праћен одговарајућим жарењем раствора и (за 800Х/ХТ) топлотном обрадом зрна{4}}угрубљавањем, обезбеђује предвидљиву и оптималну чврстоћу пузања-. Заварени шав може бити локализована област ситних зрна или измењене структуре талога, што доводи до прераног квара под дуготрајним-напоном на температури.
У суштини, бешавне цеви се бирају за најкритичније услуге где квар није опција, оправдавајући њену већу цену у поређењу са завареним алтернативама.
3. Који су кључни механизми корозије против којих је Инцолои 825 бешавна цев посебно дизајнирана и како се њен састав односи на сваки од њих?
Инцолои 825 је свестрани "хемијски ратник" дизајниран за руковање коктелом корозивних агенаса. Његов састав је директан одговор на специфичне механизме отказа:
Пуцање изазвано хлоридом-напрезањем од корозије (Цл-СЦЦ): Ово је крт лом нормално дуктилног материјала под затезним напоном у присуству хлорида и кисеоника. Висок садржај никла (≥42%) је примарна одбрана, чинећи легуру имуном на Цл-СЦЦ за све практичне сврхе у већини процесних окружења. Ово је кључно за хлађење морском водом, апликације на мору и процесне токове који-садрже сол.
Корозија удубљења и пукотина: Локализовани напад у стагнирајућим растворима хлорида или испод наслага/заптивки. Додатак 3% молибдена значајно подиже критичну температуру удубљења (ЦПТ) легуре и отпорност на корозију у пукотинама, чинећи је погодном за боћату воду, морску воду и процесне течности-напуњене хлоридима.
Редукционе киселине (сумпорне, фосфорне): Отпорност на сумпорну киселину је кључна снага. Комбинација никла и бакра пружа одличну отпорност на разблажену сумпорну киселину и добру отпорност на фосфорну киселину. Ово чини 825 идеалним за линије киселог кисељења, системе за дренажу киселих рудника и опрему за обраду фосфатног ђубрива.
Оксидирајућа окружења и политионска киселина СЦЦ: 21,5% хрома формира стабилан, заштитни пасивни филм хром-оксида (Цр₂О₃), пружајући отпорност на азотну киселину, нитрате и оксидационе соли. Овај ниво хрома такође омогућава ефикасну стабилизацију легуре против пуцања политионске киселине (ПАСЦЦ) током заустављања у рафинерији/петрохемијској служби кроз одговарајуће поступке пасивације.
Сулфидна и кисела корозија: У нафтним и гасним срединама које садрже Х₂С (кисели сервис), висок садржај никла и хрома у легури пружа добру отпорност на сулфидно љуштење и пуцање, посебно када су температуре и нивои хлорида такође повишени.
4. У производњи, која су критична разматрања за заваривање и термичку обраду након-заваривања (ПВХТ) Инцолои 800/825 бешавних система цевовода?
Неправилна производња може у потпуности да поткопа својства корозије и високе{0}}температуре ових врхунских легура.
Разматрања о заваривању:
Избор додатног метала: морају се користити одговарајући или више{0}}легирани додатни метали.
Инцолои 800/800Х/800ХТ: Обично се заварује са Инцонел 82 (ЕРНиЦр-3) или Инцолои 800ХТ пунилом (ЕРНиФеЦр-1). Ова пунила одговарају чврстоћи основног метала на високе температуре и отпорности на оксидацију.
Инцолои 825: Заварен са ИНЦО-Заваром 825/ИНЦО-Филлер 825 (ЕРНиЦрМо-3). Коришћење пунила од нерђајућег челика (као што је 309) би створило завар са ниским садржајем-молибдена, осетљив на пукотине, који не може да се одупре питингу.
Процес и техника: Процеси са малим уносом топлоте као што је електролучно заваривање гасом волфрама (ГТАВ/ТИГ) су пожељнији за корен и вруће пролазе да би се одржала отпорност на корозију. Оклопљени метални лук (СМАВ/Стицк) се може користити за пуњење и затварање. Строго чишћење за уклањање уља, масти и свих загађивача сумпора/олова је од виталног значаја. Техника "маслац и заваривање" се често користи за различите спојеве са угљеничним челиком.
Термичка обрада након{0} заваривања (ПВХТ):
Инцолои 800Х/ХТ: ПВХТ је генерално потребан за рад изнад 540°Ц (1000°Ф). Стандард је жарење раствором на 1100-1175°Ц (2012-2147°Ф) након чега следи брзо хлађење (гашење водом). Ово поново раствара хром карбиде који се таложе у ХАЗ завара, враћа дуктилност и за 800Х/ХТ омогућава развој неопходне крупнозрнасте структуре.Ослобађање од стреса на нижим температурама (нпр. 850°Ц) се не препоручујејер може довести до сензибилизације.
Инцолои 825: ПВХТ типично НИЈЕ потребан нити се препоручује за стандардне услуге против корозије. Легура се користи у стању-жареног раствора. Ако се ПВХТ сматра неопходним за релаксацију напона након тешке производње, то мора бити жарење у пуном раствору (900-925°Ц праћено брзим гашењем) да би се избегла сензибилизација у критичном опсегу од 425-870°Ц где се формирају штетни карбиди хрома и интерметалне фазе, уништавајући отпорност на корозију.
5. Када специфицирате Инцолои 800Х/ХТ или 825 бешавне цеви за пројекат, који су основни АСТМ/АСМЕ материјали и стандарди за тестирање на које се мора позвати да би се обезбедио квалитет и прикладност-за{4}}намену?
Прецизна стандардизација је кључ за поузданост. Следећи су основни стандарди:
За бешавне цеви Инцолои 800/800Х/800ХТ:
Стандард материјала: АСТМ Б407 / АСМЕ СБ407 - Стандардна спецификација за бешавне цеви и цеви од легура никла-гвожђа-хрома. Овај стандард покрива хемијски састав, механичка својства и опште захтеве.
Разликовање разреда: Мора се навести одређени УНС број:
Инцолои 800: УНС Н08800
Инцолои 800Х: УНС Н08810 (са угљеником ≥0,05%, Ал+Ти ≥0,85%)
Инцолои 800ХТ: УНС Н08811 (са угљеником ≥0,05%, Ал+Ти ≥0,85%)
Стандарди тестирања:
АСТМ А999 / АСМЕ СА999: Општи захтеви за цеви од легираног челика. Често се позива за додатне захтеве као што су хидростатичко испитивање, електрична испитивања без-неразарања (НДЕ) и сертификација.
Хидростатички тест: По АСТМ Б407, обично тестиран на притисак израчунат по стандардној формули.
Не-Испитивање без разарања (НДЕ): АСТМ Е213 (ултразвучно испитивање) или АСТМ Е709 (тестирање магнетним честицама - за феромагнетне материјале, мање уобичајено за ове) може да се наведе за детекцију грешака.
Провера величине зрна за 800Х/ХТ: АСТМ Е112 се користи за проверу величине крупног зрна (обично АСТМ бр. 5 или грубље) потребне за оптималну отпорност на пузање.
За бешавне цеви Инцолои 825:
Стандард материјала: АСТМ Б423 / АСМЕ СБ423 - Стандардна спецификација за бешавне цеви и цеви од никла-гвожђа-хрома-молибдена-легуре бакра (УНС Н08825).
Стандарди тестирања:
АСТМ А999 / АСМЕ СА999 се поново примењује за опште захтеве за цеви.
Испитивање корозије (ако је наведено): Иако није увек обавезан услов за испоруку, тестови интергрануларне корозије према АСТМ Г28 методи А (за откривање исцрпљености хрома) могу да се наведу за критичну услугу како би се осигурало да је материјал у исправном раствору-жареном, не-осетљивом стању.
Хидростатички и НДЕ: Слични захтеви као горе, при чему је УТ примарни НДЕ метод.
За све пројекте, применљив АСМЕ Б31.3 Кодекс за процесне цеви регулише пројектовање, производњу, инспекцију и тестирање инсталираног система цевовода, позивајући се на ове стандарде материјала.
