1. P: Koje su osnovne razlike u hemijskom sastavu i otpornosti na koroziju između Incoloy 800 i Incoloy 825 bešavnih cijevi?
A:
Iako su obje austenitne legure nikla-gvožđa-hroma, njihov sastav je prilagođen različitim korozivnim okruženjima.
Incoloy 800(UNS N08800) obično sadrži:
Nikl: 30–35%
hrom: 19–23%
Gvožđe: balans (približno. 39–50%)
Ugljik: Manje ili jednako 0,10% (sa kontroliranim verzijama 800H/800HT)
Njegova snaga leži uvisoka-otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturamai dobru snagu puzanja, ali ima ograničenu otpornost na redukciju kiselina.
Incoloy 825(UNS N08825) dodaje značajne legirajuće elemente:
Nikl: 38–46% (više za bolju otpornost na kiseline)
Krom: 19,5–23,5%
Molibden: 2,5–3,5% (omogućava otpornost na udubljenje)
Bakar: 1,5–3,0% (kritično za otpornost na sumpornu i fosfornu kiselinu)
Titan: 0,6–1,2% (stabilizuje se protiv preosjetljivosti)
Poređenje otpornosti na koroziju:
Incoloy 800ističe se u visoko-oksidirajućim atmosferama, pari i okruženjima za ugljičenje.
Incoloy 825superioran je u reducirajućim kiselim sredinama (sumporna, fosforna), morska voda i kiseli gas (H₂S/CO₂/hlorid) zbog svog sadržaja Mo i Cu.
U primjenama bešavnih cijevi,800 se bira za cijevi izmjenjivača topline iznad 500 stepeni, dok825 je odabran za mokri korozivni rad do 550 stepeni- na primjer, protočni vodovi za naftu i plin ili cijevi za kiselinu hemijskog postrojenja.
2. P: Zašto je Incoloy 825 bešavna cijev poželjna u odnosu na nehrđajući čelik 316L u kiselim uvjetima (vlažna H₂S okruženja)?
A:
U kiseloj službi definisanoj NACE MR0175/ISO 15156, materijali moraju biti otpornisulfidna napona pucanja (SSC)ihidrogen{0}}indukovano pucanje (HIC). Nerđajući čelik 316L, iako otporan na opštu koroziju, pati od pittinga i SSC kada hloridi i H₂S koegzistiraju na temperaturama iznad 60 stepeni.
Incoloy 825 bešavne cijevi nudi:
Visok sadržaj nikla (38–46%)– stabilizira austenitnu strukturu i smanjuje vodoničnu krtost.
molibden (2,5–3,5%)– povećava ekvivalentni broj otpornosti na pitting (PREN > 32), daleko premašujući 316L (PREN ~24–26).
bakar (1,5–3,0%)– posebno otporan na H₂S‑indukovano anodno otapanje.
Otpornost na pucanje hloridnim stresom (SCC)– uobičajeni način kvara za 316L u vrućim, vlažnim H₂S/Cl⁻ okruženjima.
NACE MR0175 eksplicitno navodiIncoloy 825 (UNS N08825)kao prihvatljivo za kiselu upotrebu u svim temperamentima i uslovima tvrdoće (manje ili jednako 35 HRC), dok je 316L često ograničen ili zahteva strogu kontrolu tvrdoće. Kao rezultat toga, bešavna cijev 825 je standardni izbor za donje cijevi, površinske protočne vodove i izmjenjivače topline u poljima kiselog plina.
3. P: Koji proizvodni standardi regulišu Incoloy 800 i 825 bešavne cijevi i koji su kritični zahtjevi za ispitivanje?
A:
Najčešći standardi su:
ASTM B407– Bešavne cijevi i cijevi za Incoloy 800, 800H, 800HT
ASTM B423– Bešavne cijevi i cijevi posebno za Incoloy 825
ASME SB-407 / SB-423– Iste specifikacije usvojene za primjenu posuda pod pritiskom i kotlova prema ASME Kodeksu, odjeljak II.
Kritične dimenzije i tolerancijeslijedite ASME B36.19 za veličine cijevi od nehrđajućeg čelika, iako legure nikla mogu imati neznatno različite dopuštene debljine stijenke.
Obavezni i izborni testovi uključuju:
Hidrostatički test– svaka cijev ispitana na naprezanje od najmanje 60% specificirane minimalne granice popuštanja.
Vrtložna struja ili ultrazvučni pregled– za NDE (ne-destruktivni pregled) kada je navedeno.
Test spljoštenja(za cijevi do 6″ NPS) – ocjenjuje duktilnost.
Test tvrdoće– obično manje od ili jednako 85 HRB za žareni 825, manje ili jednako 90 HRB za 800.
Ispitivanje intergranularne korozije(ASTM A262 Practice E ili C) – posebno za 825 za potvrdu stabilizacije (Ti sprečava taloženje Cr karbida).
Pozitivna identifikacija materijala (PMI)– 100% potrebno u većini industrijskih kodova kako bi se izbjeglo miješanje legure.
Dodatno, za nuklearnu ili visokotemperaturnu upotrebu, testovi puzanja i naprezanja na pucanje (prema ASTM E139) mogu biti potrebni za 800H/800HT bešavne cijevi.
4. P: Kakva je termička stabilnost Incoloy 800 bešavnih cijevi u usporedbi s Incoloy 825 na povišenim temperaturama (600-900 stepeni)?
A:
Ovo je ključna razlika:
Incoloy 800(posebno 800H/800HT verzije) je dizajniran zavisoko{0}}temperaturna čvrstoća. Sa kontrolisanim ugljenikom (0,05–0,10%) i minimalnom veličinom zrna ASTM br Taloženje M₂₃C₆ karbida na granicama zrna zapravo poboljšava otpornost na puzanje bez izazivanja krtosti. Takođe formira zaštitnu ljusku Cr₂O₃ koja je otporna na oksidaciju i karburizaciju.
Incoloy 825, nasuprot tome, jestene preporučuje se za produženo izlaganje iznad 550 stepeni (1022 stepena F). Na višim temperaturama, njeni dodaci molibdena i bakra gube svoju korozionu korist, a legura postaje osjetljiva na formiranje sigma faze (krta intermetalna faza), što dovodi do gubitka udarne žilavosti i duktilnosti. Štaviše, stabilizacija sa titanijumom ne može u potpunosti sprečiti senzibilizaciju tokom sporog hlađenja od preko 700 stepeni.
Praktični zaključak:
KoristiIncoloy 800 bešavne cijeviza cijevi peći, kolektore pregrijača i zavojnice za pucanje etilena (650–900 stepeni).
KoristiIncoloy 825 bešavne cijeviza mokru, korozivnu upotrebu do 550 stepeni - nikad za konstrukcijske primjene na visokim temperaturama.
Ako projekat zahteva i visoku temperaturu i otpornost na mokri H₂S na srednjim temperaturama (400–550 stepeni), Incoloy 825 može i dalje raditi, ali dizajn puzanja mora da prati ASME smanjena dozvoljena naprezanja iznad 500 stepeni.
5. P: Koji su uobičajeni načini kvara Incoloy 825 bešavnih cijevi u proizvodnji na moru i kako se mogu spriječiti?
A:
Uprkos odličnoj otpornosti na koroziju, bešavne cijevi Incoloy 825 mogu propasti u podmorskim okruženjima pod određenim uvjetima:
Uobičajeni načini kvara:
Pitting/pukotina korozija– Pojavljuje se kada morska voda stagnira pod morskim rastom ili kamencem, posebno ako površina cijevi nije pravilno pasivirana ili ako razina kisika varira.
Kloridna naponska korozija (Cl‑SCC) – Rare in 825 due to high Ni, but can occur at temperatures >150°C (>302 stepena F) u visoko koncentriranim slanicima sa vlačnim naponima.
Galvanska korozija– U kombinaciji s manje plemenitim metalima (ugljični čelik, niskolegirani čelik) u morskoj vodi, 825 djeluje kao katoda, ubrzavajući napad na anodni materijal.
Vodikova krtost– Moguće ako je katodna zaštita prekomjerno primijenjena (potencijal < –850 mV u odnosu na Ag/AgCl) stvarajući atomski vodonik.
Erozija-korozija– U proizvedenim fluidima koji sadrže pijesak, posebno na krivinama cijevi i reduktorima.
Mere prevencije:
Završna obrada:Odredite ukiseljene i pasivizirane unutrašnje površine (ne samo mehanički polirane) kako biste uklonili ugrađeno željezo i osigurali stabilan oksidni film bogat Crom.
Dizajn: Avoid crevices (use full penetration welds, continuous gaskets) and maintain flow velocities >1,5 m/s kako bi se spriječilo taloženje, ali<4–5 m/s to avoid erosion.
Uparivanje materijala:Koristite izolacione komplete ili prelazne spojeve kada povezujete 825 na prirubnice od ugljeničnog čelika.
Kontrola katodne zaštite:Ograničite potencijal na –800 mV do –900 mV (Ag/AgCl) i nanesite premaz na 825 površina gdje je moguće kako biste smanjili punjenje vodonikom.
Tretman nakon zavarivanja:Iako 825 nije sklon senzibilizaciji, žarenje rastvorom (940-980 stepeni praćeno brzim hlađenjem) vraća optimalnu otpornost na koroziju nakon teškog hladnog rada ili zavarivanja.
Prateći ove prakse, Incoloy 825 bešavne cijevi mogu postići 20-30 godina rada u površinskim i podmorskim aplikacijama na moru.
