1. Класификација материјала и двојна сертификација
П: Наше спецификације пројекта захтевају и „УНС Н09925“ и „АПИ 6АЦРА 925“. Наш добављач нуди материјал за АСТМ Б805. Да ли је ово исти материјал и да ли можемо да користимо АСТМ Б805 цев за АПИ 6А апликацију?
О: Ово је врло честа тачка забуне у индустрији нафте и гаса и измењивача топлоте. Кратак одговор је да је основна хемија-легура никла-гвожђа-хрома са молибденом и бакром, опште позната као Инцолои 925, иста. Међутим, разлика лежи у спецификацији производа и обиму тестирања.
УНС Н09925: Ово је јединствена ознака система нумерисања за саму хемију. Он дефинише елементарне границе (никл: 42-46%, хром: 20-23%, молибден: 2,5-3,5%, итд.). Сваки материјал који се продаје као Инцолои 925 мора задовољити ову хемију.
АСТМ Б805: Ово је стандардна спецификација за УНС Н09925 бешавне цеви и цеви. Покрива толеранције димензија, захтеве за затезањем и стандардна испитивања за општу употребу, укључујући измењиваче топлоте. То је добра спецификација "залиха".
АПИ 6АЦРА (сада АПИ 6А ЦРА): Ово је стандард за „легура на бази -каљеног никла- за опрему за бушење и производњу нафте и гаса“. Знатно је строжи. Он налаже специфичне праксе топлотног третмана (обично 1350 степени Ф жарење раствора + 1150 степен Ф старости), специфичне опсеге тврдоће (често 30-36 ХРЦ) и додатно тестирање као што је испитивање удара по Цхарпи В-зарезу на ниским температурама, што није увек потребно према АСТМ Б805.
Тренд у индустрији:
Нови тренд је ка двострукој сертификацији. Произвођач ће производити цев према АСТМ Б805, али ће извршити додатна АПИ{2}}потребна испитивања (верификацију величине зрна, испитивање на удар, строгу контролу тврдоће) и потврдити да такође испуњава АПИ 6АЦРА. За измењивач топлоте у рафинерији или платформи на мору обично је довољан АСТМ Б805. Међутим, ако је тај измењивач топлоте део главе бунара или разводника за пригушивање, цев мора испуњавати захтеве АПИ 6А ЦРА. Увек наведите да ли су вам потребни додаци „АПИ“-с обзиром да основни Б805 материјал можда није тестиран на удар.
2. Отпорност СЦЦ у киселој служби (Х₂С окружења)
П: Зашто Инцолои 925 (УНС Н09925) постаје тренд за измењиваче топлоте у односу на стандардни нерђајући челик 316Л, посебно у преради гаса "киселог сервиса"?
О: Примарни покретач за замену нерђајућег челика 316Л са УНС Н09925 у цевима размењивача топлоте је отпорност на пуцање сулфидним стресом (ССЦ) и хлоридно корозионо пуцање (ЦЛСЦЦ) у високо корозивним срединама.
Стандардни нерђајући челик 316Л је аустенит и нуди добру општу отпорност на корозију. Међутим, у окружењима „киселог сервиса“ која садрже Х₂С (водоник сулфид) заједно са хлоридима и слободном водом, 316Л пати од два главна механизма квара:
Хлорид СЦЦ: Изнад приближно 140 степени Ф (60 степени), 316Л је веома подложан трансгрануларном пуцању у присуству хлорида.
ССЦ: У Х₂С окружењима, водоник може да направи крхкост материјала.
Предност УНС Н09925:
Инцолои 925 је легура никла-гвожђа-хрома (са ~42% Ни) која се може очврснути таложењем-. Висок садржај никла (преко 40%) обезбеђује металуршку стабилност која пребацује перформансе материјала у категорију "ЦРА" (Легура отпорна на корозију) према НАЦЕ МР0175/ИСО 15156.
Усклађеност са НАЦЕ: УНС Н09925 је посебно наведен као усаглашен материјал за киселу услугу. Може да издржи високе парцијалне притиске Х₂С, високе хлориде и ниске пХ средине где би 316Л отказао у року од неколико дана.
Тренд: Како нафтна и гасна поља сазревају, произведени флуиди постају „киселији“ (већи Х₂С). Рафинерије такође прерађују тежу, прљавију сирову нафту. Због тога се измењивачи топлоте у горњим токовима сирових јединица или у постројењима за пречишћавање гаса све више специфицирају са цевима Н09925 како би се избегла катастрофална искључења изазвана пуцањем корозије под напоном. Цев обезбеђује корозиону баријеру, док омотач од угљеничног челика обезбеђује задржавање притиска, нудећи -ефикасно решење у поређењу са чврстим легурама високог{5}}никла као што је 625.
3. Беспрекорна предност измењивача топлоте
П: Зашто се за грејач воде под високим{0}}притиском{1}}или хладњак у рафинерији креће ка специфицирању „бешавних“ цеви УНС Н09925 по АСТМ Б805 уместо заварених цеви?
О: У критичним сервисима измењивача топлоте-посебно тамо где притисци на страни-бочине премашују 500 пси или где је течност-бочне стране цеви запаљива, токсична или на екстремним температурама-бешавне цеви се често користе у односу на заварене цеви. Тренд ка бешавном УНС Н09925 вођен је елиминацијом уздужног завареног шава, који је потенцијална тачка квара.
Кључна инжењерска разматрања за бешавне:
Одсуство завареног шава: У завареној цеви, шав и зона утицаја топлоте (ХАЗ) представљају микроструктурну промену. Чак и ако је завар хладно-обрађен и жарен, постоји ризик од преференцијалног напада корозије или пуцања услед замора на интерфејсу завара. У бешавној цеви произведеној екструзијом или ротационим пирсингом, структура зрна је уједначена по целом обиму од 360 степени.
Веће оцене притиска: Формуле у АСМЕ кодексу за котлове и посуде под притиском (Одељак ВИИИ, Дивизија 1) додељују нижи "фактор ефикасности завареног споја" (обично 0,85 или 0,90) завареним цевима осим ако се радиографски не прегледа 100%. Бешавне цеви добијају фактор 1,0. То значи да за исту дебљину зида, бешавна цев може да издржи веће дозвољене напоне и притиске.
Поузданост у водоничним срединама: У раду са водоником на високој{0}температури (попут измењивача ефлуента који се напаја из уређаја за пречишћавање хидроцентрала), водоник може да нападне челик. Док је Н09925 отпоран, сваки дефект шава или сегрегација у завареној цеви може деловати као место нуклеације за напад водоника. Бешавна конструкција елиминише ризик повезан са металом за пуњење шава који не одговара савршено карактеристикама хватања водоника основног метала.
Иако су заварене цеви јефтиније, тренд у новим проширењима рафинерија и пројектима високог{0}}активе{1}}интегритета је употреба бешавних АСТМ Б805 цевовода за снопове цеви како би се максимално повећало средње време између отказа (МТБФ).
4. Механичке особине и отврдњавање падавинама
П: За разлику од нерђајућег челика 304/316, Инцолои 925 је описан као „отврдљив на падавинама“. Како ова топлотна обрада утиче на механичка својства бешавних цеви за примену у размењивачу топлоте?
О: Ово је критична разлика. Стандардни аустенитни нерђајући челици (304/316) постижу своју чврстоћу хладном обрадом или ојачањем чврстим раствором. УНС Н09925, међутим, добија своју високу чврстоћу кроз термичку обраду контролисаног старења након формирања цеви. Ово омогућава произвођачима да понуде цеви у два различита услова, а разумевање овога је кључно за „нови тренд“.
Циклус топлотне обраде:
Обично је бешавна цев УНС Н09925:
Жарено: Загрева се на око 1800-1900 степени Ф (980-1040 степени) да би се растворили сви карбиди и ставили елементи у раствор, а затим брзо хлађени. У овом стању је релативно мекан.
Одлежано (очвршћено од падавина): Загревано на нижу температуру, обично 1150 степени Ф - 1200 степен Ф (620-650 степени) неколико сати. Ово исталожи фине честице гама приме ( ′ ′) и ета фазе (ηη) у целој матрици.
Утицај на дизајн измењивача топлоте:
Повећана чврстоћа: У одлежаном стању, УНС Н09925 постиже границу течења од 85-100 кси (586-690 МПа). Ово је отприлике двоструко више од жареног нерђајућег челика 316Л (30-40 кси).
Смањена дебљина зида: Пошто је материјал јачи, инжењери могу да дизајнирају измењиваче топлоте са тањим зидовима цеви док и даље испуњавају захтеве за задржавање притиска. Тањи зидови значе бољи пренос топлоте (мањи топлотни отпор) и лакши, јефтинији укупни пакет.
Тренд: Тренд је да се специфицирају "старо очвршћене" цеви Н09925. Ово омогућава веће пројектоване притиске унутар истог омотача шкољке. Ако случајно купите цев у жареном (меком) стању, ваш притисак значајно опада, што може довести до пуцања цеви током хидротестирања или операције. АСТМ Б805 спецификација омогућава купцу да одреди услове топлотне обраде.
5. Трендови набавке: уске толеранције и обрада површине
П: Видимо нове спецификације за УНС Н09925 цеви размењивача топлоте које захтевају „+0.005“/-0.000“ ОД толеранције“ и „светлу жарену завршницу“. Зашто ови захтеви за завршну обраду површине и толеранције постају тренд за Инцолои 925?
О: Пооштравање толеранција димензија и захтева за завршном обрадом површине за бешавне цеви УНС Н09925 директно је повезано са напретком у техникама производње измењивача топлоте и дубљим разумевањем механизама квара. То одражава прелазак са једноставне "цеви" на прецизне "цеви".
1. Тренд у толеранцијама (+0.005"/-0.000"):
Зашто: Модерни цевни листови измењивача топлоте се често буше коришћењем ЦНЦ ласерских-навођених или пиштољем{1}}техника бушења. Да би се створио поуздан хидраулични дилатациони спој између цеви и цевног листа,-отпоран на цурење, спољни пречник цеви (ОД) мора бити изузетно конзистентан.
Утицај на индустрију: Ако је ОД цеви премали (негативна толеранција), не можете постићи довољну интерференцију током ширења, што доводи до цурења. Ако је превелика (позитивна толеранција), ризикујете да попустите лигамент цевне плоче или да оштетите цев током уметања. „Нови тренд“ је да се захтевају цеви „мрежног облика“ где произвођач контролише процес хладне завршне обраде (хладно извлачење) како би гарантовао да је спољни део тачно на номиналној величини или мало већи (дакле +0.005/-0,000). Ово обезбеђује 100% поуздане спојеве цеви-на-лимова без потребе за бушилицама прилагођене величине за сваку серију цеви.
2. Тренд у завршној обради површине (светло жарено):
Зашто: „Светло жарење“ се односи на жарење бешавне цеви у контролисаној атмосфери (чисти водоник, аргон или вакуум) тако да се не формира оксидна скала. Цев излази сјајна и чиста.
Утицај на индустрију: Традиционално жарење оставља тамни оксидни каменац који се мора уклонити киселином (чишћењем киселином) или механичким полирањем. Кисељење може довести до рупица или интергрануларног напада ако се пажљиво не контролише. За измењиваче топлоте који рукују осетљивим медијима или захтевају апсолутну чистоћу (као што су ЛНГ или фармацеутске апликације), светла жарена површина гарантује хемијски чисту, пасивну и глатку површину.
Корелација: Глатка површина (светло жарена) обезбеђује мање места нуклеације за корозију у облику јачака и обраштање (љуштење). У услугама запрљања (као што је вода за хлађење), глаткија цев дуже остаје чистија, одржава коефицијент преноса топлоте и продужава радни век измењивача.
