Зашто је цев од легуре 25-6ХН пожељна за употребу са морском водом и агресивним хлоридима?

1. П: Које су основне разлике у саставу и својствима између цеви од легуре Инцолои 330 и 25-6ХН?

A:Инцолои 330 и 25-6ХН служе фундаментално различитим апликацијама-један је дизајниран за рад на високим температурама, док је други оптимизован за отпорност на корозију у води у агресивним хлоридним срединама.

Инцолои 330 (УНС Н08330)је аустенитна легура никла-гвожђа-хрома дизајнирана за високо-оксидацију, карбуризацију и отпорност на топлотни замор. Његов номинални састав је 34–37% никла, 17–20% хрома, 1,0–1,5% силицијума, 0,08–0,12% угљеника и баланс гвожђа. Легура не садржи молибден или азот. Висок садржај никла (∼35%) пружа одличну отпорност на хлоридно напрезање корозионо пуцање и карбуризацију. Контролисани додатак силицијума (1,0–1,5%) значајно повећава отпорност на оксидацију на повишеним температурама. Инцолои 330 је чврст-раствор ојачан без талога{21}}очвршћавања. Типична граница течења је 30–45 кси (207–310 МПа) на собној температури, са корисном јачином пузања до приближно 2000 степени Ф (1093 степена) за краткотрајну-службу и 1800 степени Ф (982 степена) за дуготрајну-раду. Његова најизразитија карактеристика је изузетна отпорност на термички замор и цикличну оксидацију.

25-6ХН легура (УНС Н08925)је супер-аустенитни нерђајући челик дизајниран за екстремну отпорност на корозију у води, посебно у морској води и киселим хлоридним срединама. Његов номинални састав је 24–26% никла, 19–21% хрома, 6,0–7,0% молибдена, 0,8–1,5% бакра, 0,10–0,20% азота и баланс гвожђа. Легура је такође позната као "6 Моли" или "Супер аустенит 6% Мо." Комбинација високог молибдена (6–7%) и азота (0,10–0,20%) обезбеђује изузетну отпорност на корозију на рупице и пукотине, са еквивалентним бројем отпорности на питинг (ПРЕН) од приближно 40–45. Додатак бакра повећава отпорност на редукујуће киселине као што је сумпорна киселина. 25-6ХН је такође чврст- раствор ојачан типичном граном течења од 35–45 кси (241–310 МПа) на собној температури, али НИЈЕ дизајниран за рад на високим{28}}температурама изнад приближно 316 степени Ф, где је отпорност на корозију (приближно 606 степени Ф), могу се формирати фазе кртости.

Металуршке импликације:Инцолои 330 је дизајниран засува,{0}}окружења са високом температуром(1000–2000 степени Ф / 538–1093 степена) у компонентама пећи, корпама за термичку обраду и петрохемијским грејачима. Његов висок садржај силицијума подстиче формирање заштитног слоја силицијум диоксида (СиО₂) испод скале од хром-оксида, пружајући изузетну отпорност на оксидацију и карбуризацију. 25-6ХН је дизајниран завлажне,-до{1}}умерене температуре водене средине(до 600 степени Ф / 316 степени) у руковању морском водом, хемијској обради и одсумпоравању димних гасова. Брзо би се оксидирао и скалирао на високим температурама због неадекватног хрома и силицијума за суву употребу.

Избор између њих:Ако апликација укључујевисоко{0}}суво сервисирање (компоненте пећи, опрема за термичку обраду), изаберите Инцолои 330. Ако апликација укључујеморска вода, раствор соли или кисели раствори хлорида на умереним температурама, изаберите 25-6ХН. Практично не постоји примена где су обе легуре одрживе алтернативе.

---

2. П: Који индустријски стандарди и спецификације регулишу бешавне цеви од легуре Инцолои 330 и 25-6ХН?

A:Ове две легуре су регулисане изразито различитим оквирима спецификација који одражавају њихова различита тржишта за -високо-индустријско грејање на високим температурама за 330 и хемијско/поморско за 25-6ХН.

За бешавне цеви Инцолои 330:

АСТМ Б535 / АСМЕ СБ535– Стандардна спецификација за бешавне цеви од легуре никла-гвожђа-хрома-силицијума (УНС Н08330). Ово је примарна спецификација цеви, која покрива хемију, својства затезања и захтеве у погледу димензија.

АСТМ Б163 / АСМЕ СБ163– Бешавне цеви кондензатора и измењивача топлоте, које се често користе за цеви од Инцолои 330 у размењивачима топлоте на високим{1}}има.

АСТМ Б366– Стандардна спецификација за фабрички{0}}фабрички израђене фитинге од кованог никла и легура никла (покрива Н08330 за окове).

АСМЕ код за котлове и посуде под притиском, одељак ИИ, део Д– Обезбеђује дозвољене вредности напрезања за Н08330 на температурама до 1650 степени Ф (899 степени ) за дуготрајну-службу.

АМС 5592– Спецификација материјала за ваздухопловство за Инцолои 330 листове, траке и плоче (често се помињу за цеви у ваздухопловним апликацијама).

За бешавне цеви од легуре 25-6ХН:

АСТМ Б677 / АСМЕ СБ677– Стандардна спецификација за бешавне цеви од легура никла-гвожђа-хром-молибдена-бакар- (УНС Н08925). Ово је примарна спецификација цеви.

АСТМ Б673– Стандардна спецификација за заварене цеви (иако је бешавна пожељна за критичне услуге).

АСТМ Б625– Стандардна спецификација за плоче, лимове и траке (често се помињу за захтеве за хемију и својства).

НОРСОК М-630– Норвешки стандард за нафту и гас који укључује 25-6ХН за услуге морске воде и слане воде.

АСМЕ код за котлове и посуде под притиском, одељак ИИ, део Д– Обезбеђује дозвољене вредности напона за Н08925 на температурама до приближно 600 степени Ф (316 степени).

Разматрања набавке:Инцолои 330 бешавне цеви су комерцијално доступне у неколико млинова, обично у стандардним распоредима (Сцх 10С, 40С, 80С) према АСМЕ Б36.19. Време испоруке је 8–14 недеља. 25-6ХН је такође комерцијално доступан, али ређе од Инцолои 926 (слична легура од 6% Мо). Време испоруке је обично 10-16 недеља. За обе легуре, увек проверите да извештај о испитивању материјала документује тачан УНС број и, за 25-6ХН, садржај азота (0,10–0,20%) и садржај молибдена (6,0–7,0%).

---

3. П: Зашто је Инцолои 330 бешавне цеви пожељан материјал за употребу у пећима на високим{2}}температурама и топлотној обради?

A:Инцолои 330 бешавне цеви су заузеле доминантну позицију у индустријском грејању захваљујући својој јединственој комбинацијивисока{0}}температурна чврстоћа, отпорност на оксидацију, отпорност на карбуризацију и отпорност на термички замор. Четири специфичне карактеристике објашњавају његову супериорност у односу на стандардне нерђајуће челике као што је 310Х.

Прво, изузетна отпорност на оксидацију услед контролисаног додавања силицијума.Сви аустенитни нерђајући челици се ослањају на скалу хром-оксида (Цр₂О₃) за заштиту од оксидације. Међутим, на температурама изнад 1800 степени Ф (982 степена), Цр₂О₃ постаје све испарљивији и пада током термичког циклуса. Инцолои 330 садржи 1,0–1,5% силицијума, који промовише формирање континуираног, аморфног силицијум диоксида (СиО₂) под-слоја испод скале хром оксида. Овај слој силицијум диоксида је изузетно стабилан, смањује дифузију кисеоника и драматично побољшава адхезију каменца током термичког циклуса. У тестирању цикличне оксидације (циклуси од 15-минута до 2000 степени Ф / 1093 степена), Инцолои 330 показује мање од 10% губитка метала нерђајућег челика типа 310Х након 500 циклуса. То га чини пожељним материјалом за компоненте пећи које се често покрећу-и гасе.

Друго, изузетна отпорност на карбуризацију.У атмосферама које-садрже угљоводонике (нпр. петрохемијске пећи, топлотна обрада ендотермним гасом), дифузија угљеника (угљичење) чини кртост стандардних нерђајућих челика. Висок садржај никла у Инцолои 330 (34–37%) смањује растворљивост угљеника и дифузију у аустенитној матрици. Додатак силицијума такође промовише формирање слоја силицијум диоксида који делује као баријера за дифузију угљеника. У пигтаиловима парног реформатора метана и линијама за пренос изложеним атмосфери угљенисања на 1600–1700 степени Ф (871–927 степени), Инцолои 330 је показао отпорност на карбуризацију значајно бољу од 310Х и упоредиву са вишим-легурама никла као што је Инцолои 800ХТ.

Треће, одлична отпорност на топлотни замор.Многе компоненте пећи су подвргнуте поновљеном термичком циклусу, што изазива термичка напрезања која могу изазвати пуцање. Умерени коефицијент термичке експанзије Инцолои 330 (слично другим аустенитним легурама) у комбинацији са високом дуктилношћу и добром чврстоћом на високим{2}}температурама обезбеђује изузетну отпорност на топлотни замор. Способност легуре да се пластично деформише без пуцања током термичких прелазних процеса је супериорнија од легура веће -чврстоће, преципитацијски-каљених легура. У сервису са зрачећим цевима за пећи за жарење (циклично кретање од амбијенталне до 1850 степени Ф / 1010 степени свака 24 сата), Инцолои 330 цеви обично трају 5-8 година, у поређењу са 2-3 године за 310Х.

Четврто, добра снага пузања на повишеним температурама.Иако није легура која очвршћава{0}}преципитацијом, Инцолои 330 постиже корисну снагу пузања кроз ојачавање чврстим раствором од хрома, никла и силицијума. Чврстоћа пузања од 100.000-часова пузања на 1600 степени Ф (871 степен) је приближно 2,5–3,5 кси (17–24 МПа), адекватна за већину апликација у цевима пећи где су обручни напони ниски (обично 0,5–1,5 кси).

Типичне примене:Зрачне цеви у пећима за жарење и карбуризацију, корпе и решетке за термичку обраду, петрохемијске пећи и водови за пренос, носачи цеви за реформаторе, млазнице горионика, компоненте цементне пећи и носачи цеви за котлове отпадне топлоте.

---

4. П: Зашто је цев од легуре 25-6ХН пожељна за употребу са морском водом и агресивним хлоридима?

A:25-6ХН цев од легуре (УНС Н08925) је супер-аустенитни нерђајући челик који је широко прихваћен у руковању морском водом, десалинизацији и хемијској обради због своје изузетне отпорности на удубљење, корозију у пукотинама и пуцање хлоридним напоном. Три специфичне карактеристике објашњавају његову супериорност над дуплекс нерђајућим челиком и ниже легираним аустенитом.

Прво, екстремно висок еквивалентни број отпорности на питинг (ПРЕН).ПРЕН се израчунава као %Цр + 3.3×%Мо + 16×%Н. За 25-6ХН:

хром: 19–21%

молибден: 6,0–7,0%

Азот: 0,10–0,20%

Ово даје ПРЕН од приближно 40–45. Поређења ради:

Нерђајући челик 316Л: ПРЕН ∼24–26

Дуплекс 2205: ПРЕН ∼35–38

Инцолои 825: ПРЕН ∼30–33

Већи ПРЕН указује на већу отпорност на корозију удубљења и пукотина у срединама које садрже хлорид{0}}. У топлој морској води (80-100 степени Ф / 27-38 степени), 316Л јаме у року од неколико недеља. Дуплек 2205 има боље перформансе, али и даље може да доживи корозију у пукотинама под биообраштањем или наслагама. 25-6ХН отпоран је на удубљење у морској води до приближно 120–140 степени Ф (49–60 степени), што га чини погодним за системе за хлађење тропске морске воде, водове противпожарне воде и баластне цеви.

Друго, изузетна отпорност на пуцање хлоридним стресом (СЦЦ).Аустенитни нерђајући челици (304Л, 316Л) су веома подложни хлоридном СЦЦ изнад приближно 140 степени Ф (60 степени), посебно у условима испаравања. 25-6Високи садржај никла (24–26%) и молибдена у ХН-у суштински мењају понашање СЦЦ. Легура је отпорна на СЦЦ на свим температурама на које се сусрећу у воденој употреби, укључујући концентроване слане воде, кондензат паре са преносом хлорида и морске атмосферске услове. То га чини одличним избором за цевоводе платформе на мору, постројења за десалинизацију и обалне хемијске објекте.

Треће, додатак бакра за смањење отпорности на киселину.Садржај бакра од 0,8–1,5% пружа изузетну отпорност на редукционе киселине, посебно на сумпорну и фосфорну киселину. У системима за одсумпоравање димних гасова (ФГД)-где мокри скрубери уклањају СО₂ из издувних гасова електране-окружење садржи сумпорну киселину, хлориде и флуориде при ниском пХ (2–4). Додатак бакра помаже 25-6ХН да се одупре нападима у овим мешовитим киселим срединама. Многи распршивачи распршивача ФГД апсорбера и потпорне цеви елиминатора магле су специфициране као легуре са 6% Мо као што је 25-6ХН.

Упоредни режими отказа:У измењивачу топлоте{0}}хлађеном морском водом на 90 степени Ф (32 степена) са стагнирајућим пукотинама испод заптивки:

У цевима од 316Л долази до цурења рупица у року од 6–12 месеци

Дуплек 2205 може преживети 2-5 година, али корозија у пукотинама почиње на заптивкама

25-6ХН обезбеђује 15–20+ година рада, често премашујући пројектовани век опреме

Типичне примене:Цјевоводи за хлађење морске воде (електране, ЛНГ терминали), системи противпожарне воде (одобалне платформе), спојни цевоводи постројења за десалинизацију, теретни водови танкера за превоз хемијских производа, распршивачи ФГД апсорбера, цевоводи постројења за избјељивање целулозе и папира (услуга хлор-диоксида) и транспортне линије за фармацеутске реакторе.

---

5. П: Који су критични захтеви за заваривање за цеви од легуре Инцолои 330 у односу на 25-6ХН цеви?

A:Заваривање ове две легуре захтева пажњу на различита питања: Инцолои 330 са високим садржајем силицијума захтева контролу да би се избегао вруће пуцање, док 25-6ХН захтева додатне метале који одржавају отпорност на точење.

За цеви Инцолои 330 (високи силицијум, висок ниво никла):

Избор метала за пуњење:КориститеЕР330(подударни састав) илиЕР310пунила од нерђајућег челика.ЕР330је пожељан за усклађивање отпорности на оксидацију и карбуризацију. Никада немојте да користите ниско{1}}пунила од легуре или стандардна пунила од 308Л/316Л-они немају потребан никл и силицијум за рад на високим{5}}има.

Контрола уноса топлоте:Максимална температура између пролаза: 300 степени Ф (149 степени). Унос топлоте је ограничен на 25–45 кЈ/ин (10–18 кЈ/цм). Прекомерни унос топлоте може да изазове сегрегацију силицијума и повећа ризик од пуцања услед врућине. Уместо ткања, користите перле.

Превенција врућег пуцања:Садржај силицијума од 1,0–1,5%, иако је користан за отпорност на оксидацију, повећава подложност пуцању на вруће. Мере предострожности укључују:

Темељно очистите површине-контаминација сумпором од течности за сечење или оловака за обележавање је посебно штетна

Користите благо конвексан профил шава{0}}конкавне перле повећавају ризик од пуцања

Минимизирајте ограничење заваривања

Термичка обрада након{0}заваривања (није потребно):Инцолои 330 се користи у-завареном стању. Жарење након -заваривања раствором би повратило максималну дуктилност, али је непрактично за заваривање на терену и ретко се специфицира.

За цеви од легуре 25-6ХН (супераустенитне):

Избор метала за пуњење:КориститеЕРНиЦрМо-3(Инцонел 625) као стандардно пунило. Пунило мора да одговара или премашује садржај молибдена у основном металу (6–7%) да би се одржала отпорност на удубљење.ЕРНиЦрМо-10(Инцонел 622) је такође прихватљив. Никада не користите пунила од нерђајућег челика (308Л, 316Л)-они стварају галванску корозиону ћелију и немају молибден.

Контрола уноса топлоте:Максимална температура између пролаза: 250 степени Ф (121 степен). Унос топлоте је ограничен на 20–40 кЈ/ин (8–16 кЈ/цм). Већи унос топлоте може да изазове таложење фазе богате молибденом- (сигма или цхи фазе) што смањује отпорност на питинг за 50% или више.

Чишћење пре{0}заваривања:Очистите ацетоном или наменском четком од нерђајућег челика. Користите брусне плоче резервисане за легуре никла. Уклоните сву контаминацију угљеничног челика-честице гвожђа које су уграђене ће зарђати и покренути рупе.

Термичка обрада након{0}заваривања (углавном није потребна):За већину примена, 25-6ХН се користи у стању заваривања. За максималну отпорност на корозију у тешким окружењима (нпр. топла морска вода са стагнирајућим условима), жарење раствора на 1950–2050 степени Ф (1066–1121 степен) праћено брзим гашењем водом враћа пуну отпорност на точење. Ово се ретко ради на цевима због ризика од изобличења.

Критична упозорења:

За Инцолои 330:Немојте користити -пунила са мало хрома (308Л, 316Л)-она стварају слабу карику за напад оксидације и карбуризације. Немојте користити претерано унос топлоте-то повећава ризик од пуцања услед врућине. Очистите темељно да бисте уклонили сумпор.

За 25-6ХН:Немојте користити пунила од нерђајућег челика-они немају молибден и стварају зону заваривања склону корозији{1}}. Немојте прегревати-формирање сигма фазе је неповратно без потпуног жарења раствора. Не користите контаминиране брусне плоче-честице угљеничног челика уметнуте у отворе.

Квалификациони услови:

За Инцолои 330 у високо-цикличном раду, квалификација поступка заваривања треба да укључи термичко циклично тестирање или, у најмању руку, микроскопију{2}}попречног пресека да би се проверило да нема врућих пукотина.

За 25-6ХН у морској води или ФГД сервису, квалификација поступка заваривања треба да укључи испитивање корозије удубљења према АСТМ Г48 (гвоздени хлорид) да би се потврдило да заварене и топлотно{3}}захваћене зоне одржавају перформансе еквивалентне ПРЕН-у. Стандардни критеријум прихватања је да нема удубљења након 72 сата на 77 степени Ф (25 степени).