Калі інжынер вызначае incoloy частка для каразійнай лініі выбар паміж сплавам 825 і сплавам 800 рэдка залежыць ад таго, які сплаў «лепшы». Гаворка ідзе пра тое, які сплаў адпавядае рэальным умовам эксплуатацыі. Incoloy 825 (UNS N08825) быў распрацаваны для аднаўлення кіслот, хларыдаў і кіслых газавых асяроддзяў. Incoloy 800 (UNS N08800) быў распрацаваны для высокатэмпературнай трываласці і ўстойлівасці да акіслення з карозійнымі характарыстыкамі ў водных асяроддзях у якасці другаснай перавагі. Пераблытанне гэтых двух варыянтаў можа прывесці альбо да непатрэбных выдаткаў, альбо да таго, што сплаў не адпавядае патрабаванням абслугоўвання.
Гэта параўнанне напісана для інжынераў і пакупнікоў, якія займаюцца хімічнымі, афшорнымі і цеплаабменнікамі, якім патрэбна практычная база выбару, а не поўны даведнік па матэрыялах. У цэнтры ўвагі металургічная логіка кожнага сплаву, формы дэталяў, выбар якіх найбольш важны, а таксама пункты вырабу і пакупкі, якія вызначаюць, ці сапраўды ўказаны сплаў працуе ў эксплуатацыі.
Incoloy 825 супраць 800: розніца ў пазіцыянаванні
Самы просты спосаб сфармуляваць розніцу: Сплаў 825 з'яўляецца першапачаткова каразійным; Сплаў 800 з'яўляецца першым нагрэвам.
Сплаў 825 належыць да сямейства Ni-Fe-Cr-Mo-Cu. Яго ўтрыманне нікеля сядзіць у дыяпазоне 38-46% з наўмыснымі дадаткамі малібдэна (2,5-3,5%) і медзі (1,5-3,0%), а таксама стабілізацыі тытана. Гэтая камбінацыя была распрацавана для працы як з акісляльнымі, так і з аднаўляючымі кіслотамі, супрацьстаяла хларыднаму каразійнаму расколіне і пераносіла кіслыя ўмовы эксплуатацыі, якія змяшчаюць H₂S.
Сплаў 800 - гэта сплаў Ni-Fe-Cr з прыкладна 30-35% нікеля і 19-23% хрому, але без наўмыснага дадання малібдэна і медзі. Яго распрацоўка заключаецца ў эксплуатацыі пры высокіх тэмпературах: устойлівасць да акіслення, устойлівасць да науглероживания і трываласць на паўзучасць пры тэмпературах да прыблізна 593°C для базавага класа 800, з 800H і 800HT, якія пашыраюць гэты дыяпазон. У водных агрэсіўных асяроддзях без моцнага ўздзеяння хларыду або памяншэння кіслаты 800 працуе належным чынам, але яго каразійная ўстойлівасць меншая па канструкцыі.
Для ан incoloy частка у хімічнай тэхналагічнай лініі, якая апрацоўвае серную кіслату з хларыдамі, адпаведнай спецыфікацыяй з'яўляецца 825. Для апоры печы або высокатэмпературнага злучальнага кольца 800 часта з'яўляецца больш прыдатным і больш эканамічным выбарам. Рашэнне павінна прытрымлівацца дамінуючага механізму дэградацыі, а не агульнай рэпутацыі сплаву.
Склад і механізмы каразійнай устойлівасці
Што робяць нікель, хром, малібдэн і медзь
Каразійная ўстойлівасць сплаву 825 не з'яўляецца эфектам аднаго элемента. Кожная дабаўка легіруючых сродкаў звяртаецца да пэўнага рэжыму адмовы.
Нікель забяспечвае аснову ўстойлівасці да хларыднага каразійнага расколіны (SCC). Дыяпазон 38–46% нікеля ў 825 дастатковы, каб супрацьстаяць хларыд-іёнам SCC у многіх асяроддзях. Ніжэйшае ўтрыманне нікеля ў сплаве 800 (30–35%) таксама забяспечвае карысную ўстойлівасць да SCC у многіх водных асяроддзях, але больш высокае ўтрыманне нікеля ў 825 забяспечвае больш шырокі запас у цяжкіх хларыдных умовах.
Хром утварае пасіўную аксідную плёнку, якая абараняе ад акісляльных асяроддзяў, такіх як азотная кіслата і акісляльныя солі. І 800, і 825 для гэтай функцыі абапіраюцца на хром, і абодва ўтрымліваюць прыкладна 19–23,5% Cr.
Малібдэн - гэта месца, дзе два сплавы разыходзяцца найбольш выразна. 2,5–3,5% Mo ў 825 павышае ўстойлівасць да кропкавай і шчыліннай карозіі, асабліва ў хларыдазмяшчальных асяроддзях. Сплаў 800 не ўтрымлівае наўмыснага дадання малібдэна. Гэта адсутнасць не з'яўляецца дэфектам дызайну 800; гэта проста паказвае, што 800 не быў распрацаваны для ўстойлівасці да хларыднай кропкавай стойкасці.
Медзь, якая прысутнічае ў колькасці 1,5–3,0 % у 825, разам з малібдэнам супрацьстаіць аднаўляючым кіслотам, асабліва сернай і фосфарнай. Сплаў 800 не ўтрымлівае дабаўкі медзі. У разбаўленай сернай кіслаце ўтрыманне медзі 825 з'яўляецца асноўнай прычынай, па якой указваецца, што 800 не будзе.
Тытан у 825 служыць стабілізатарам, які звязвае вуглярод для прадухілення выпадзення карбіду хрому падчас зваркі і зніжэння рызыкі сенсібілізацыі. Вось чаму 825 апісваецца як устойлівы да міжкрысталічнай карозіі ў зварным стане.
Што на практыцы азначае адсутнасць Mo і Cu у 800-х
Сплаў 800 не варта адкідваць як «менш устойлівы да карозіі» ў кожным кантэксце. У высокатэмпературных акісляльных атмасферах утрыманне хрому 800 і баланс нікеля забяспечваюць выдатную ўстойлівасць да акіслення і науглерожванию, таму ён застаецца стандартным матэрыялам для кампанентаў рыформераў і печаў. Сплаў забяспечвае агульную каразійную ўстойлівасць да многіх водных асяроддзяў і супраціўляецца каразійнаму расколіне пад напругай у многіх асяроддзях.
Абмежаванне з'яўляецца, калі асяроддзе эксплуатацыі ўключае хларыды плюс аднаўляючую кіслату або калі кропкавая і шчылінная карозія з'яўляюцца сур'ёзнай пагрозай. У такіх умовах недахоп малібдэна ў 800 робіць яго ўразлівым для лакалізаваных нападаў, супраць якіх 825 распрацаваны. Эксперыментальная праца на секцыях папярэдняга нагрэву з высокай канцэнтрацыяй хларыду (5500 частак на мільён Cl⁻) пры падвышанай тэмпературы выявіла, што Incoloy 800 дэманструе кропкавую карозію, у той час як Incoloy 825 не дэманструе значнай карозіі паверхні пры тых жа ўмовах. Гэты тып параўнальных доказаў, хоць і характэрны для тэставага асяроддзя, ілюструе практычныя наступствы розніцы ў складзе.
Для ан incoloy частка у цеплаабменніку з марской вадой гэта адрозненне мае значэнне. Марская вада спалучае ў сабе хларыд, перыядычныя аднаўляльныя ўмовы ад біялагічнай актыўнасці і шчыліны на фланцах і злучэннях трубы з трубнай рашоткай. Змест Mo і Cu у сплаве 825 непасрэдна ўплывае на гэтыя механізмы. Сплаў 800 не робіць.
Тыповыя формы дэталяў Incoloy і сцэнары прымянення
Шайбы знаходзяцца ў асабліва няўмольным месцы ў балтавым злучэнні: яны сціснутыя паміж дзвюма паверхнямі, ствараючы шчыліну, дзе знясіленне кіслароду і канцэнтрацыя хларыду могуць паскорыць атаку. Пры працы з хларыдамі матэрыял шайбы павінен супрацьстаяць як агульнай карозіі, так і шчыліннай карозіі, захоўваючы папярэднюю нагрузку.
Шайбы са сплаву 825 падыходзяць для фланцавых злучэнняў у сістэмах апрацоўкі кіслотнага газу, марской вады і кіслот. Утрыманне малібдэна забяспечвае ўстойлівасць да кропкавай і шчыліннай карозіі, якой не можа параўнацца 800. Для высокатэмпературных дымавых газаў або печаў, дзе адсутнічаюць хларыды і тэрмічная стабільнасць з'яўляецца прыярытэтам, можна разгледзець 800 шайбаў.
Адна практычная заўвага з вопыту механічнай апрацоўкі: сплавы Incoloy умацоўваюцца падчас токарнай апрацоўкі і наразання разьбы, і хуткасць умацавання для маркі 825 адносна высокая, нават калі яна некалькі ніжэйшая, чым у звычайнай аўстенітнай нержавеючай сталі. Тонкія шайбы ніжэй прыкладна за 1,5 мм могуць дэфармавацца падчас тэрмічнай апрацоўкі, калі іх не падмацаваць належным чынам. Для канструкцый разьбовых шайбаў у хларыдным рэжыме часта аддаюць перавагу накручванне разьбы, а не наразанне, таму што наразанне можа прывесці да пашкоджання пад паверхняй зруху, якое становіцца месцам ініцыяцыі каразійнага расколіны пад напругай. Праверачная запіска: Гэта кіраўніцтва па вырабе адлюстроўвае агульную практыку апрацоўкі сплаваў Incoloy; канкрэтныя параметры павінны быць пацверджаны з фактычным вытворцам.
Часткі труб і цеплаабменнікаў з інколою
ASTM B423 / ASME SB423 ахоплівае бясшвовыя і халоднаапрацаваныя трубы ў UNS N08825 для агульнага каразійнага ўздзеяння. У трубах цеплаабменніка выбар паміж 825 і 800 звычайна адпавядае хімічным складам на баку абалонкі або на баку трубы.
Калі па баку трубы знаходзіцца астуджальная вада з хларыдамі або тэхналагічная вадкасць змяшчае аднаўляючыя кіслоты, труба 825 забяспечвае ўклад Mo і Cu, неабходны для супрацьстаяння пітынгу і кіслотнаму ўздзеянню. Калі прымяненне - гэта высокатэмпературная печ рыфармавання або піролізная печ, дзе тэмпература металу перавышае 600°C, а навакольнае асяроддзе ў асноўным сухое або акісляльнае, традыцыйным выбарам з'яўляецца труба 800H або 800HT.
Сцэнар сярэдняга ўзроўню заслугоўвае ўвагі: цеплаабменнікі з тэмпературай працэсу каля 400–500°C і ўмераным узроўнем хларыду. Ні адзін сплаў не з'яўляецца універсальным адказам тут. Рашэнне павінна залежаць ад таго, ці ствараюць канцэнтрацыя хларыду і геаметрыя шчыліны надзейны SCC або рызыку пітынгу. Калі так, больш высокае ўтрыманне нікеля і малібдэна ў 825 забяспечвае большы запас трываласці.
Абрэзка клапана і апрацаваныя кампаненты
Унутраныя элементы клапана падвяргаюцца эрозіі-карозіі, расколінам на ўшчыльняючых паверхнях, а пры эксплуатацыі ў кіслых умовах - сульфіднаму расколінам. Аздабленне са сплаву 825 выкарыстоўваецца пры развядзенні кіслых і кіслых газаў, дзе актуальная камбінацыя Mo для ўстойлівасці да кропкавай паразы і Ni для ўстойлівасці да SCC. Сплаў 800 радзей сустракаецца ў мокрых каразійных клапанах, але з'яўляецца ў прымяненні высокатэмпературных дымавых газаў і печных клапанаў.
Праверачная запіска: Асартымент прадукцыі, даступны на вэб-сайце, павінен быць пацверджаны, перш чым меркаваць аб наяўнасці ашалёўкі клапана або іншага апрацаваныя дэталі Incoloy за шайбы. Калі цяперашняя прапанова сайта сканцэнтравана на шайбах, гэты раздзел варта разглядаць як кантэкст прыкладання, а не як прэтэнзію на прадукт.
Табліца выбару рашэнняў: па асяроддзі і тэмпературы
У наступнай табліцы логіка выбару зводзіцца да ўмоў, з якімі звычайна сутыкаюцца incoloy частка пакупнікоў. Мяркуецца, што дэталь з'яўляецца цвёрдым або апрацаваным кампанентам (шайба, трубка, фітынг, аздабленне) і што асноўнай праблемай з'яўляецца водная карозія, калі не пазначана іншае.
| Стан абслугоўвання | Рэкамендаваны сплаў | Абгрунтаванне |
| Серная кіслата (аднаўленчая), з хларыдамі, >60°C | 825 | Cu + Mo супрацьстаяць аднаўленню кіслаты; Ni супрацьстаіць хларыду SCC |
| Фосфарная кіслата, забруджаная хларыдамі | 825 | Даданне Cu накіравана на фосфарную кіслату; Мо супрацьстаіць ямкавай апрацоўцы |
| Марская вада або расол, стаялая або з расколінамі | 825 | Мо забяспечвае ўстойлівасць да вылучэнняў/шчылін; 800 не хапае Mo |
| Кіслы газ (H₂S) з хларыдамі, рызыка крэкінгу ў адпаведнасці з NACE MR0175 | 825 | Уключаны ў NACE MR0175 па ўстойлівасці да парэпання ў кіслых умовах; Спалучэнне Ni + Mo |
| Акісляльная кіслата (азотная), без хларыдаў, умераная тэмп | 800 або 825 | Абодва абапіраюцца на пасіўную плёнку Cr; 800 меншы кошт |
| Высокатэмпературнае акісленне/науглероживание, >600°C, сухі | 800 / 800H / 800HT | Высокотэмпературная трываласць і стабільнасць; 825 не прызначаны для гэтага дыяпазону |
| Разведзены хларыд, нізкая тэмпература, без шчылін | 800 можа хапіць | Змест Ni 800 забяспечвае ўстойлівасць да SCC у мяккіх умовах; без шчылін рызыка адукацыі кропак нізкі |
Важная мяжа па NACE MR0175: Гэты стандарт разглядае ўстойлівасць да сульфіднага расколіны пад напругай і вызначае матэрыялы, дапушчальныя для выкарыстання з H₂S. Ён не ўстанаўлівае межы точкавай або шчыліннай карозіі. Матэрыял, пералічаны ў MR0175, не з'яўляецца аўтаматычна «цалкам устойлівым да карозіі» для ўсіх кіслых умоў; гэта азначае, што матэрыял адпавядае патрабаванням устойлівасці да парэпання ў вызначаным стандартам аб'ёме. Для 825 у кіслым расоле з высокім утрыманнем хларыду ўстойлівасць да кропкавай адукацыі па-ранейшаму залежыць ад утрымання Мо і фактычнай тэмпературы і канцэнтрацыі хларыду. У кіслых прадуктах з высокім утрыманнем хларыдаў адпаведнасць MR0175 з'яўляецца адпраўной кропкай, а не поўнай ацэнкай карозіі.
Вартасці вырабу і пакупкі
Загартоўка і механічная апрацоўка
Сплаў 825 і 800 умацоўваецца хутчэй, чым аўстэнітная нержавеючая сталь. У прыватнасці, для маркі 825 каэфіцыент дэфармацыйнага ўмацавання некалькі ніжэйшы, чым у звычайных аўстэнітных нержавеючых марак, але ўсё яшчэ адносна высокі, і абсталяванне для фармоўкі павінна мець адпаведную магутнасць, каб кампенсаваць павелічэнне мяжы цякучасці падчас дэфармацыі. У аперацыях механічнай апрацоўкі знаходжанне або трэнне інструмента аб паверхню ўмацоўвае пласт зрэзу і паскарае знос інструмента. Для ан incoloy частка з жорсткімі допускамі, такімі як шайба з патрабаваннямі да плоскаснасці або разьбовым фітынгам, паслядоўнасць апрацоўкі і шлях інструмента павінны пазбягаць непатрэбных праходаў, якія апрацоўваюць паверхню.
Гэта не тэарэтычны клопат пра тонкія дэталі. Шайбы таўшчынёй менш за 1,5 мм могуць дэфармавацца падчас адпалу ў растворы або канчатковай тэрмічнай апрацоўкі, калі іх не замацаваць належным чынам. Для шайбаў вялікага дыяметра можа спатрэбіцца кантраляваная хуткасць астуджэння, каб пазбегнуць дэфармацыі краёў. Гэта дэталі вырабу, якія варта абмеркаваць на этапе расцэнкі, а не выяўляць падчас першай праверкі артыкула.
Аздабленне паверхні і яе ўплыў на ўстойлівасць да карозіі
Точкавая і шчылінная карозія ўзнікаюць на паверхневых разрывах: драпінах, убудаваным жалеза, цеплавым адценні ад зваркі і шурпатых механічна апрацаваных паверхнях. Для 825 дэталяў, якія працуюць з хларыдам, стан паверхні ўшчыльняльных паверхняў і паверхняў, якія ўтвараюць шчыліны, непасрэдна ўплывае на тэрмін службы.
Апрацаванае пакрыццё Ra ≤ 0,8 мкм тыпова для агульных каразійна-ўстойлівых паверхняў. Электрапаліроўка да Ra ≤ 0,2 мкм можа быць прадугледжана для крытычных ушчыльняючых паверхняў у фармацэўтычных або хімічных службах высокай чысціні, дзе патрабуецца як каразійная ўстойлівасць, так і магчымасць ачысткі. Для мыйных машын, якія працуюць з марской вадой або кіслай вадой, выдаленне цеплавога адцення і забеспячэнне чыстай, пасіўнай паверхні пасля механічнай апрацоўкі больш важныя, чым дасягненне звышнізкага ліку Ra.
Стандартныя і сертыфікацыйныя праверкі
Пры куплі ан incoloy частка, сертыфікат матэрыялу павінен быць правераны ў адпаведнасці з указаным нумарам UNS і прыдатным стандартам:
- Сплаў 825: UNS N08825. Труба можа адпавядаць ASTM B423 / ASME SB423. Брускі і кованые формы падпадаюць пад розныя спецыфікацыі ў залежнасці ад формы прадукту. Адпаведнасць NACE MR0175 павінна быць відавочна пазначана ў сертыфікаце, калі патрабуецца абслугоўванне кіслай кіслатой.
- Сплаў 800: UNS N08800 (або N08810/N08811 для 800H/800HT). Стандарты прадукцыі адрозніваюцца ў залежнасці ад формы; прутка, пласціна і пакоўкі маюць асобнае пакрыццё ASTM.
Існуючая старонка прадукту шайбы Incoloy на вэб-сайце паказвае магчымасць апрацоўкі шайбаў Incoloy з вызначанымі допускамі і аздабленнем паверхні. Для іншых формаў дэталяў, такіх як трубы або вырабленыя на заказ кампаненты, даступны аб'ём вытворчасці павінен быць пацверджаны непасрэдна, а не меркаваны са старонкі пральнай машыны.
FAQ
Ці заўсёды Incoloy 825 з'яўляецца лепшым выбарам для каразійнай службы ў параўнанні з 800?
Не. Сплаў 825 з'яўляецца лепшым выбарам, калі абслугоўванне ўключае хларыды, аднаўляючыя кіслоты або кіслы газ, таму што яго дабаўкі Mo і Cu накіраваны на гэтыя механізмы. Сплаў 800 лепш падыходзіць і больш эканамічны для высокатэмпературных акісляльных або науглерожваемых асяроддзяў, дзе карозія абумоўлена цяплом, а не воднай хіміяй. Выкарыстанне 825 у высокатэмпературных печах прывядзе да павелічэння кошту без павышэння прадукцыйнасці.
Ці можна выкарыстоўваць шайбы Incoloy 800 для фланцаў з марской вадой?
Не рэкамендуецца. Марская вада стварае шчыліны на гранях мыйкі і ўзровень хларыду, які спрыяе адукацыі кропак. Сплаў 800 не змяшчае наўмыснага дадання малібдэна, які з'яўляецца асноўным легіруючым элементам для ўстойлівасці да кропкавай кропкавай асяроддзі ў хларыдных асяроддзях. Шайбы са сплаву 825 забяспечваюць утрыманне Mo, неабходнае для гэтай службы.
Што на самай справе азначае адабрэнне NACE MR0175 для дэталі Incoloy 825?
Гэта азначае, што матэрыял адпавядае патрабаванням стандарту ў дачыненні да ўстойлівасці да сульфіднага расколіны пад напругай у асяроддзях, якія змяшчаюць H₂S, у межах, вызначаных стандартам. Ён не сведчыць аб устойлівасці да кропкавай карозіі, шчыліннай карозіі або агульнай страты вагі карозіі. Дэталь можа адпавядаць патрабаванням MR0175 і па-ранейшаму пакутаваць ад пітынгу ў расоле з высокім утрыманнем хларыду, калі ўтрыманне Mo і стан паверхні не адпавядаюць канкрэтным умовам.
Ці распаўсюджваецца на ASTM B423 шайбы Incoloy 825?
Нумар ASTM B423 распаўсюджваецца на бясшвовыя трубы ў UNS N08825. Шайбы і іншыя машынна апрацаваныя формы звычайна набываюцца ў адпаведнасці з сертыфікатам матэрыялу, які паказвае нумар UNS і хімічны склад, а не стандартам формы прадукту для шайбаў. Сертыфікат павінен пацвярджаць хімічны склад N08825 і любую патрабаваную адпаведнасць NACE.
Чаму аздабленне паверхні мае значэнне для дэталяў Incoloy пры абслугоўванні хларыдам?
Ямкі ўзнікаюць на дэфектах паверхні, дзе канцэнтруюцца хларыды і даступнасць кіслароду адрозніваецца ад асноўнага асяроддзя. Шурпатая механічна апрацаваная паверхня, цеплавое адценне або ўбудаваныя староннія часціцы ствараюць месцы ініцыяцыі. Для 825 у марской вадзе або кіслым расоле выкарыстанне чыстай, належным чынам пасіваванай паверхні на ўшчыльненнях і паверхнях, звернутых да шчылін, з'яўляецца практычным спосабам падтрымаць уласцівую сплаву ўстойлівасць да карозіі.
Адпаведнасць сплаву і сэрвісу
Выбар паміж Incoloy 825 і 800 для ан incoloy частка павінны прытрымлівацца дамінуючага механізму дэградацыі ў рэальным асяроддзі абслугоўвання. Калі прысутнічаюць хларыды, аднаўленчыя кіслоты або H₂S і дэталь будзе працаваць у водным або вільготным асяроддзі, утрыманне малібдэна, медзі і нікеля ў 825 ліквідуе гэтыя канкрэтныя пагрозы. Калі прымяненне - высокатэмпературнае акісленне, науглероживание або сухое абслугоўванне ў печы, 800 або яго больш трывалыя варыянты з'яўляюцца адпаведным сямействам.
Для шайбаў і механічна апрацаваных кампанентаў у карозійнай эксплуатацыі рашэнне аб выбары таксама павінна ўлічваць геаметрыю шчыліны, аздабленне паверхні і дэталі вырабу, якія вызначаюць, ці працуе ўказаны сплаў належным чынам. Сертыфікаваная шайба 825 з дрэннай аздабленнем паверхні можа выйсці з ладу пры эксплуатацыі хларыду, гэтак жа як належным чынам завершаная шайба 800 не можа замяніць 825 там, дзе неабходны малібдэн.
Каб азнаёміцца з даступнымі спецыфікацыямі пральнай машыны Incoloy, уключаючы маркі матэрыялу, допускі і варыянты аздаблення паверхні, наведайце старонку прадукту пральнай машыны Incoloy. Для дэталяў, акрамя шайбаў, пацвердзіце бягучы аб'ём вытворчасці непасрэдна перад указаннем.
