Incoloy 825 Creimeadh Géar Gáis: Friotaíocht i gCreimeadh Strus Clóiríd sa tSeirbhís H2S

Incoloy 825(UNS N08825, W.Nr. 2.4858) cóimhiotal cróimiam nicil cobhsaithe le moluibdín agus copar le tíotáiniam, agus tá sé ar cheann de na cóimhiotail resistant creimeadh (CRAnna) is mó sonraithe do tháirgeadh gás géar (H₂S). Cuireann a chion nicil 38–46% go bhfuil sé i bhfad os cionn an raon so-ghabhálachta maidir le scoilteadh struis clóiríde (CSCC), agus tá sé cáilithe faoi NACE MR0175/ISO 15156-3 do sheirbhís ghéar-chreimeadh-resistant ag uaschruas 35 HRC.

Freagraíonn an t-alt seo na ceisteanna is mó a chuireann innealtóirí agus foirne soláthair: cad a thiomáineann SCC clóiríd i toibreacha géara, cén fáth a chuireann Incoloy 825 in aghaidh é, conas a dhéantar comparáid idir é agus 316L, 904L, Alloy 625 agus C-276, cá bhfuil a theorainneacha praiticiúla, agus conas é a roghnú, a tháthú agus a fhíorú le haghaidh seirbhíse H₂S. Is féidir gach ráiteas cainníochtúil a rianú de réir na gcaighdeán agus na bhfoinsí déantúsóra atá liostaithe sa rannán Tagairtí.

Incoloy 825 Sracfhéachaint

Comhdhlúthaíonn an tábla thíos na freagraí a fhorbraíonn an t-alt seo go mion. Tá sé formáidithe ionas gur féidir gach sraith a bhaint agus a lua go neamhspleách.

Cad é Incoloy 825 agus Cén Fáth a bhfuil sé Sonraithe le haghaidh Seirbhís Géar Gáis?

Is cóimhiotal cróimiam é Incoloy 825 (UNS N08825) nicil chobhsaithe tíotáiniam ina bhfuil moluibdín agus copar, a innealtóireacht chun cur i gcoinne comhionsaí aigéid laghdaitheacha, meáin ocsaídeacha, clóiríd te agus H₂S. Is é an workhorse CRA de tháirgeadh gás géar toisc go seachadann grád amháin friotaíocht SCC clóiríd, friotaíocht scoilteadh strus suilfíd (SSC), friotaíocht pitting agus weldability ar chostas i bhfad faoi bhun cóimhiotail nicil préimhe mar Alloy 625 nó C-276.

Baineann Incoloy 825 leis an teaghlach Ni{{1}Fe-Cr seachas an teaghlach Ni-Cr{-Mo, agus is é sin an fáth go bhfuil sé eacnamaíoch: is ionann iarann ​​agus 22% ar a laghad den mhaitrís. Tá post creimthe ar leith ag gach breisiú d’aon ghnó, mar a achoimrítear i dTábla 2.

Tábla 2. Comhdhéanamh ainmniúil agus feidhm creimeadh de chuid Incoloy 825 (UNS N08825).

Soláthraítear an cóimhiotal i riocht réitigh -annealaithe mar phíobán (ASTM B423), pláta/bileog/stiall (B424), barra (B425), feadán comhdhlúthadáin (B163) agus gaibhnithe (B564). Toisc go bhfuil an micreastruchtúr iomlán austenític agus cobhsaí, coinníonn Incoloy 825 dea-dhianacht agus tá sé fós éasca le táthú, agus is é sin an fáth go bhfuil sé le feiceáil i mbeagnach gach comparáid friotaíochta creimeadh d'ola agus gáis, próiseáil cheimiceach agus rialú truaillithe.

Cad é Cnagadh Creimthe Strus Clóiríd agus Cén Fáth a Scriosann sé Cruach Dhosmálta i dToibreacha Géar?

Is modh teip tobann, brittle, crack é scoilteadh creimeadh strus clóiríd (CSCC) déanta as cruach dhosmálta austenític a éilíonn trí choinníoll comhuaineach - strus teanntachta, iain chlóiríd, agus teocht os cionn thart ar 60 céim (140 céim F) - agus féadann sé comhpháirt a bhriseadh ag strusanna i bhfad faoi bhun aon chreimeadh ginearálta, agus go minic beagnach gan aon chreimeadh infheicthe.

Tá na trí choinníoll ag teastáil ó CSCC láithreach. (1) Strus teanntachta - arna chur i bhfeidhm ag brú nó meáchan marbh, nó strus iarmharach fágtha ag táthú, foirmiú nó obair fuar. (2) Iain chlóiríde - atá i láthair i sáile táirgthe, i sreabháin chríochnaithe agus i bhformhór na sruthanna próisis. (3) Luasghéaraíonn teocht - scoilteadh os cionn 60 céim . Bain aon cheann de na trí cinn agus stopann an mheicníocht.

Tuigtear go maith an t-ord. Briseann an scannán éighníomhach síos go háitiúil ag ardaitheoir struis ar nós ladhar táthaithe, scratch nó clais atá ann cheana féin. Aistríonn hiain clóiríd isteach sa sárú agus aigéadaíonn hidrealú na gcatálacha miotail an chill occluded, ag tiomáint an pH áitiúil síos. Leanann díscaoileadh anodic ar aghaidh ag an mbarr crack agus feidhmíonn an miotail máguaird mar chatóid, agus comhchruinníonn strus teanntachta ag an mbarr agus tiomáineann sé crack trasghráinneach tríd an laitís austenític. Toisc go n-éiríonn an crack gan tanú balla suntasach, is féidir le teip a bheith tobann agus tubaisteach.

Is stoirm foirfe do CSCC iad toibreacha géara gáis: is sáile clóiríd te é an t-uisce a tháirgtear; H₂S agus CO₂ an sáile sin a aigéadú; agus is gnách go suíonn teochtaí tobair agus poll síos idir 60 agus 150 céim. Is ábhar nicil an athróg ábhair rialaithe. Mar a thaispeánann coincheap an chuair Copson i bhFíor 1, is sa raon nicile 8–12% - go díreach a sháraíonn so-ghabháltacht clóiríde 8–12% - sa chás go bhfuil an teaghlach dhosmálta 304/316 - agus go dtiteann sé go géar nuair a sháraíonn nicil thart ar 20–30%. Míníonn an gaol aonair seo an fáth a scoilteann 316L i seirbhís clóiríd te agus nach bhfuil cóimhiotail nicil níos airde.

Fíor 1. So-ghabhálacht scéimreach - clóiríd SCC i gcoinne ábhar nicil (coincheap an chuair Copson-). Gan scála; caidreamh cáilíochtúil. Tá Incoloy 825 (38–46% Ni) i bhfad níos faide ná an raon scoilte.

An bhfuil Incoloy 825 Frithsheasmhach do Chreimeadh Strus Clóiríd?

Tá. Le 38-46% nicil, tá Incoloy 825 suite i bhfad os cionn an raon so-ghabhálachta SCC clóiríd agus meastar go forleathan go bhfuil sé imdhíonachta go héifeachtach ó SCC clóiríd i seirbhís phraiticiúil H₂S; sa tástáil fiuchphointe clóiríd mhaignéisiam (ASTM G36) tá sé fós saor ó scoilteadh nuair a theipeann ar 316L laistigh d’uaireanta.

Oibríonn trí mheicníocht le chéile. Gcéad dul síos, an éifeacht nicil: ardaíonn méadú nicil fuinneamh lochtach cruachta an austenít, mar sin de dislocations tras-duillín go héasca agus dífhoirmiúchán plaisteach leathnaíonn go haonfhoirmeach in ionad foirmiú bandaí duillín marthanacha a réabfaidh an scannán éighníomhach agus scoilteanna núicléatacha. Cuireann comhdhearcadh tionscail agus taighde an tairseach leathan friotaíochta gar do 20–30% Ni; ag 38–46% Ni, tá corrlach sábháilteachta mór os a chionn ag Incoloy 825.

Sa dara háit, an éifeacht moluibdín: le PREN ≈ 31, cuireann Incoloy 825 tús le pit i bhfad níos fearr ná 316L (PREN ≈ 25). Is iad claiseanna na comhchruinnithe strus a iompaíonn timpeallacht clóiríd ina imeacht SCC, agus mar sin tá friotaíocht pitting agus friotaíocht SCC doscartha go praiticiúil. Ar an tríú dul síos, cuireann cobhsú tíotáiniam cosc ​​​​ar fhrasaíocht chomhdhúile cróimiam ag teorainneacha gráin sa chrios a bhfuil tionchar aige ar theas táthú, agus mar sin seachnaíonn an cóimhiotal an micreastruchtúr íograithe a chruthaíonn cosán SCC intergranular sa riocht táthaithe.

Cabhsa macánta amháin: níl aon chóimhiotal iomlán imdhíonachta. Sa tástáil clóiríd mhaignéisiam fiuchphointe atá thar a bheith dian - is féidir le timpeallacht saotharlainne atá ionsaitheach d'aon ghnó i bhfad níos géire ná seirbhís allamuigh - fiú Incoloy 825 a bhriseadh tar éis nochtadh fada. Cáilíonn innealtóirí mar sin i gcoinne na timpeallachta fíorseirbhíse seachas a bheith ag brath ar thástáil saotharlainne amháin.

Conas a Fhreastaíonn Incoloy 825 Scáineadh Strus Sulfíde agus Ionsaí H₂S?

Tá Incoloy 825 cáilithe le haghaidh seirbhíse géar i NACE MR0175/ISO 15156-3 mar chnagadh-resistant Cineál 4c CRA, agus ag cruas Níos lú ná nó cothrom le 35 HRC seasann sé i gcoinne scoilteadh struis sulfíde (SSC) agus scoilteadh spreagtha hidrigineach (HIC); níl aon srian páirtbhrú H₂S uachtarach faoi bhun thart ar 132 céim (270 céim F) ag rangú Cineál 4c.

Is feiniméan breabaithe hidrigine é scoilteadh strus sulfíde. I seirbhís ghéar, déanann H₂S "nimh" athmheascadh na hidrigin adamhach ar an dromchla cruach, agus mar sin idirleata an hidrigin adamhach isteach sa mhiotail agus briseann sé micreastruchtúir atá crua nó a bhfuil céimeanna íogaire hidrigine iontu amhail martensite agus bainít. Seachnaíonn Incoloy 825 an fhadhb trí dhearadh: tá laitís FCC lán-austenític ard, nicil cobhsaí, níl aon táirgí claochlaithe íogaire hidrigine ann, agus fhulaingíonn sé hidrigin ionsúite i bhfad níos fearr ná struchtúir fheiritíteacha nó martensitic.

Is é NACE MR0175/ISO 15156 (eagrán reatha ISO 15156-3:2020) an caighdeán rialaithe le haghaidh ábhar i H₂S-ina bhfuil táirgeadh ola agus gáis. Tá Incoloy 825 rangaithe mar chóimhiotal Cineál 4c sna táblaí ceadaithe GRC de Chuid 3 (m.sh., Tábla A.14 in eagráin reatha). Is iad na coinníollacha cáilitheacha ná: foirmeacha táirgí a mhonaraítear de réir na sonraíochta is infheidhme, riocht an réitigh agus an cruas uasta de 35 HRC (d’oibrigh roinnt fuar-ard-tá teorainneacha níos ísle ag baint le foirmeacha táirge, m.sh., 33 HRC). Maidir le haicmiú Cineál 4c níl aon srianadh páirtbhrú H₂S faoi bhun 270 céim F (≈132 céim), agus tá an cóimhiotal fós cáilithe suas le 200 psi H₂S ag 350 céim F (≈177 céim ).

Is é an caighdeán a rialaíonn scoilteadh, ní gach cineál creimeadh. Ní mór d’innealtóirí fós an timpeallacht iomlán a mheas - in-pH, tiúchan clóiríde, teocht, ionsar eiliminteach sulfair agus ocsaigine - toisc go ndéantar creimeadh ginearálta agus polladh a bhainistiú ag ceimic ábhartha agus rialú próisis, ní trí liostú SSC amháin.

Conas a dhéanann Incoloy 825 comparáid le 316L, 904L, Alloy 625 agus C-276?

Maidir le gás measartha géar le clóirídeanna te, is é Incoloy 825 an costas feidhmíochta milis spota: sáraíonn sé 316L agus 904L ar fhriotaíocht SCC clóiríd agus cáilíocht seirbhíse géar ag pointe praghais comhchosúil, agus níl údar le Alloy 625 agus C-276 ach amháin nuair a bhrúitear teocht, clóirídeanna nó clúdaigh Hity 8 ₂ os cionn 825.

Déanann Tábla 3 comparáid idir na cúig iarrthóirí a mheáigh innealtóirí is minice le haghaidh seirbhíse géar agus clóiríde.

Tábla 3. Comparáid cóimhiotal géar-(luachanna ainmniúla; tá na sraitheanna costais táscach agus-spleách ar an margadh).

Tosaíonn léamh an tábla le nicil. Ag 10–14% Ni, suíonn 316L taobh istigh den chuid is measa de chuar Copson, agus is é sin an fáth a scoilteann seirbhís clóiríd te - a chlúdach ISO 15156-3 caol (réiteach-annealaithe amháin, thart ar 22 HRC cruas uasta, ardaíonn clóiríd íseal agus teorainneacha teochta){38} Skels agus teorainneacha teochta íseal{38} friotaíocht, ach tá sé fós ina cruach dhosmálta faoi bhun na tairsí leathan-friotaíochta agus iompraíonn an cineál céanna srian cruas.

Is é Incoloy 825 ag 38–46% Ni an chéad leibhéal teaghlaigh le corrlach mór os cionn an raoin scoilte, agus is é an t-aon cheann de na trí ghrád saibhre iarainn atá cáilithe mar CRA Cineál 4c le huasteorainn chruas 35 HRC. Ceannaíonn cóimhiotal 625 (PREN ≈ 52, teocht pitting chriticiúil os cionn 80 céim i 1M NaCl in aghaidh an ASTM G150) agus C-276 (PREN ≈ 69) friotaíocht pitting agus scáinne i bhfad níos airde ar chostas i bhfad níos airde; tuilleann siad a bpraghas nuair a sháraítear clúdach 825. Tabhair faoi deara go bhfuil PREN Incoloy 825 de ≈ 31 suite gar do - 904L is é an buntáiste a bhaineann leis ná friotaíocht SCC agus SSC agus cáilíocht seirbhíse géar, ní uimhir pitting.

Fíor 2. Ábhar nicile agus friotaíocht pollta (PREN) iarrthóirí cóimhiotal géara (luachanna comhdhéanaimh ainmniúla; PREN=% Cr + 3.3×%Mo + 16×%N).

Cá Úsáidtear Incoloy 825 i Seirbhís Saibhir Gáis agus Clóiríde-?

Sonraítear Incoloy 825 cibé áit a mbuaileann H₂S le sáile clóiríde te: feadáin poll síos agus casáil i toibreacha géara gáis, sreafaí géara agus córais bailithe, ceann tobair agus trealamh dromchla, línte insteallta uisce agus ceimiceacha a tháirgtear, agus malartóirí teasa - agus tá sé chomh sa bhaile i ngléasraí ceimiceacha a láimhseálann sulfarach agus aigéid mheasctha.

Déanann Tábla 4 achoimre ar na príomhréimsí iarratais agus an jab creimthe a éilíonn gach ceann acu.

Tábla 4. Ionadaí Incoloy 825 feidhmchlár i seirbhís shaibhir gháis agus clóiríde.

Cad iad na Teorainneacha Praiticiúla a bhaineann le Incoloy 825 i Seirbhís H₂S?

Mar riail roghnúcháin phraiticiúil, luíonn Incoloy 825 seirbhís géar le brú páirteach H₂S faoi bhun thart ar 0.1 MPa (15 psi), teocht faoi bhun thart ar 150 céim agus clóiríd faoi bhun thart ar 20,000 ppm; thar an gclúdach sin - nó nuair a thiteann an pH faoi ~3.5, tarlaíonn iontráil ocsaigine, nó cuirtear coinníollacha HPHT i bhfeidhm - déanann innealtóirí céim suas go dtí Alloy 625, C-276 nó gráid chóimhiotail níos airde.

Sainmhíníonn rangú ISO 15156-3 Cineál 4c an teorainn scoilte; léiríonn an clúdach praiticiúil thuas treoir imscaradh tionscail a úsáidtear go forleathan le haghaidh Incoloy 825 i toibreacha géara agus is pointe tosaigh é, ní ionadach é do mheastóireacht ar thionscadal ar leith.

Tá na teorainneacha ann ar chúiseanna fisiceacha. PREN ≈ 31 caipín pollta agus friotaíocht scoilte ag teocht ardaithe, agus is é pitting an réamhtheachtaí do SCC clóiríd. De réir mar a théann an teocht in airde, éiríonn an scannán éighníomhach níos lú cosanta agus éiríonn clóirídeanna níos ionsaithí; de réir mar a ardaíonn páirtbhrú H₂S agus tiúchan clóiríde le chéile, méadaítear an baol go dtarlódh trasdul ó pholl go scoilt agus go gcreimeadh ginearálta (lena n-áirítear sil-leagan sulfair). Cúngaíonn gnéithe ar nós ocsaigine isteach nó pH faoi ~3.5 an fhuinneog shábháilte. Is iad seo go beacht na cásanna ina dtuilleann an moluibdín níos airde de Alloy 625 nó C-276 a phréimh chostais.

I measc na dtruiceoirí uasghrádaithe tipiciúla ó Incoloy 825 go Alloy 625 nó C-276 tá:

• Teocht -Teocht oibriúcháin marthanach os cionn ~150 céim.
• Clóirídí -Tiúchan clóiríd os cionn ~ 20,000 ppm in éineacht le teocht ardaithe.
• déine H₂S -H₂S páirtbhrú os cionn ~ 0.1 MPa (15 psi) le huisce saor in aisce.
• pH -In{0}}situ tá pH faoi ~3.5 nó céim chomhdhlúite íseal-pH.
• Coinníollacha ocsaídeacha -Dul isteach ocsaigine nó córais aeraithe a bhriseann síos éighníomhach.
• Seirbhís mhór -Toibreacha HPHT, sil-leagan sulfair eiliminteach, nó i dtimthriallta stoptha arís agus arís eile.

Conas is cóir Incoloy 825 a Táthú agus a Dhéanamh le haghaidh Seirbhíse Géar?

Déanann Incoloy 825 táthú go héasca trí ghnáthphróisis ag baint úsáide as líontóirí nicil cóimhiotalacha - go hiondúil Alloy 82 (ERNiCr-3) nó Alloy 625 (ERNiCrMo-3). Toisc go bhfuil an cóimhiotal tíotáiniam cobhsaithe, go ginearálta ní gá annealing tuaslagáin iar-táthaithe chun friotaíocht creimeadh a athbhunú; Is iad na rialuithe ríthábhachtacha le haghaidh seirbhíse géar ná táthú miotail agus cruas HAZ (Níos lú ná nó cothrom le 35 HRC), glaineacht dromchla, agus nósanna imeachta táthúcháin cáilithe.

Is é cobhsú tíotáiniam an príomhfhíric metallurgical. Comhcheanglaíonn tíotáiniam le carbón go fabhrach, agus mar sin fanann cróimiam i dtuaslagán soladach sa teas táthaithe-crios a bhfuil tionchar aige agus-tá deascadh carbide (íogrú) cróimiam faoi chois sa riocht mar-táthaithe. Mar sin seachnaíonn Incoloy 825 an creimeadh idirghráinneach agus cosán SCC a chuireann isteach ar ghráid dhosmálta neamhchobhsaithe tar éis táthú, agus go ginearálta ní bhíonn gá le cóireáil teasa iar-weld ná ní mholtar é do na gráid austenític chobhsaithe seo.

Leanann roghnú líontóirí le cleachtas caighdeánach CRA: meaitseáiltear Alloy 82 (ERNiCr-3) d’fhormhór na bhfeidhmchlár, nó níos mó ná-cóimhiotail Alloy 625 (ERNiCrMo-3) áit a bhfuil an corrlach creimthe uasta ag teastáil. Tá cleachtas cóimhiotail nicile i bhfeidhm ar - dromchlaí glan, íseal-sulfair; ionchur teasa rialaithe agus teocht idirbhealaigh; agus éilliú cruach carbóin ó uirlisiú nó meilt a sheachaint go docht.

Maidir le cáilíocht seirbhíse géar, baineann an t-uasteorainn chruais chéanna agus a bhaineann leis an mbonnmhiotal le táthú miotail agus crios a bhfuil tionchar aige air. Is céim chaighdeánach glactha iad suirbhéanna cruas (de réir ASTM E10/E18), agus cuireann tionscadail ríthábhachtacha iad le tástáil SSC de réir NACE TM0177 agus cáilíocht pollta in aghaidh an ASTM G48. Críochnaíonn piocadh nó pasivation tar éis monaraithe an t-ullmhúchán dromchla.

Conas a Roghnaím Idir Incoloy 825 agus Cóimhiotail Frithsheasmhachta Eile-?

Roghnaigh Incoloy 825 nuair a nascann an timpeallacht H₂S le clóirídeanna ag teochtaí agus brúnna measartha; 316L agus 904L a shrianadh chuig coinníollacha éadroma, ísle-clóiríd; agus bogadh go Alloy 625 nó C-276 nuair a sháraíonn an teocht, na clóirídeanna nó an déine H₂S clúdach 825.

Leanann próiseas roghnúcháin disciplínithe cúig chéim.

Céim 1 -Sainmhínigh an timpeallacht seirbhíse: brúnna páirteach H₂S agus CO₂, teocht, pH situ, tiúchan clóiríd, sulfair eiliminteach, dul isteach ocsaigine, gearradh uisce, agus coinníollacha suaite.

Céim 2 -Seiceáil an caighdeán: deimhnigh go bhfuil an t-iarrthóir liostaithe san eagrán is déanaí de NACE MR0175/ISO 15156-3 don tseirbhís bheacht, lena n-áirítear teorainneacha cruais don fhoirm táirge agus do na táthaithe araon.

Céim 3 -Rangaigh na rioscaí teipe: clóiríd SCC (ábhar nicil vs. cuar Copson), SSC/HIC (cruas agus microstructure), agus creimeadh pollta/scáinne (PREN agus teocht pitting chriticiúil).

Céim 4 -Déan comparáid idir eacnamaíocht thar shaolré na sócmhainne: costas ábhair, déantúsaíocht, earraí inchaite táthú, cigireacht agus saol ionchais. De ghnáth is é Incoloy 825 an luach a phiocadh le haghaidh seirbhíse measartha géar; déphléacsacha nó 904L ach amháin nuair atá clóirídí agus H₂S éadrom; Cóimhiotal 625 nó C-276 amháin le haghaidh coinníollacha tromchúiseacha.

Céim 5 -Bailíochtaigh le sonraí: tástáil chreimthe amhail NACE TM0177 (SSC), ASTM G48 (pitting) agus ASTM G36 (SCC), le tacaíocht ó innealtóir creimthe cáilithe roimh an soláthar deiridh.