Mitkä ovat tärkeimmät näkökohdat Incoloy 800:n määrittelyssä ja hankinnassa?

1. K: Mitkä ovat tärkeimmät koostumuksen ja lämpökäsittelyn erot Incoloy 800, 800H ja 800HT pyöreiden saumattomien putkien välillä?

A:Incoloy 800, 800H ja 800HT ovat kolme toisiinsa liittyvää nikkeli-rauta-kromiseoslaatua, joilla on sama peruskoostumus, mutta ne eroavat toisistaan ​​hiilipitoisuudessa, tarkoituksellisissa seostuslisäyksissä ja lämpökäsittelyssä. Nämä erot määräävät niiden soveltuvuuden tiettyihin lämpötila-alueisiin ja käyttöolosuhteisiin.

Peruskoostumus (kaikki kolme luokkaa):30–35 % nikkeliä, 19–23 % kromia, 0,15–0,60 % alumiinia, 0,15–0,60 % titaania ja loppurautaa. Korkea nikkelipitoisuus tarjoaa kestävyyttä kloridijännityskorroosiohalkeilua vastaan ​​ja ylläpitää austeniittista stabiilisuutta. Kromi kestää hapettumista ja hiiltymistä. Alumiini ja titaani edistävät sateen vahvistumista korkeissa lämpötiloissa.

Incoloy 800 (UNS N08800):Tämä on vakiolaatu, jonka hiilipitoisuus on enintään 0,10 % (ei vähimmäisvaatimusta). Se on liuoshehkutettu 1800–2100 astetta F (982–1149 astetta) ja jäähdytetään nopeasti. Tuloksena oleva raerakenne on tyypillisesti karkea (ASTM-raekoko No. 5 tai karkeampi). Tämä laatu tarjoaa hyvän hapettumis- ja hiiltymiskestävyyden, mutta sillä on alhaisin virumislujuus näistä kolmesta. Se soveltuu käyttölämpötiloihin aina noin 593 asteeseen asti, jolloin viruminen ei ole suunnitteluongelma.

Incoloy 800H (UNS N08810):Tämän laadun hallinnassa oleva hiilialue on 0,05–0,10 %, ja se vaatii korkeamman liuoshehkutuslämpötilan, vähintään 2100 astetta F (1149 astetta). Korkeampi hehkutuslämpötila yhdistettynä kontrolloituun hiilipitoisuuteen tuottaa hienomman, tasaisemman raerakenteen (ASTM-raekoko No. 5 tai hienompi). Tämä hienorakeinen rakenne parantaa merkittävästi virumismurtolujuutta, mikä tekee 800H:sta sopivan yli 593 asteen käyttölämpötiloihin, joissa ajasta riippuvainen muodonmuutos tulee kriittiseksi.

Incoloy 800HT (UNS N08811):Tämä on edistynein laatu, jolla on sama hiilialue kuin 800H:lla (0,06–0,10 %), mutta alumiinin (0,15–0,60 %) ja titaanin (0,15–0,60 %) hallittu lisäys alueiden yläpäässä. Liuoshehkutuslämpötila on vielä korkeampi -vähintään 2150 astetta F (1177 astetta). Tämä tuottaa tarkoituksella karkeamman raerakenteen, joka optimoi virumisvastuksen. Korkeamman alumiinin/titaanin (edistäen Ni₃(Al,Ti) -saostumista palvelun aikana) ja optimoidun raekoon yhdistelmä antaa 800HT:lle erinomaisen lujuuden korkeassa lämpötilassa.

Oikean arvosanan valinta:Sovelluksiin alle 1100 asteen F ilman jatkuvaa rasitusta standardi 800 on riittävä ja taloudellisin. Huoltoon yli 1100 astetta F virumisen vuoksi tarvitaan 800H. Vaativimpiin korkean lämpötilan sovelluksiin (eteenin krakkaus, höyrymetaanireformointi), joissa maksimaalinen virumisikä on olennainen, 800HT on suositeltava valinta.

---

2. K: Mitkä alan standardit ja tekniset tiedot säätelevät Incoloy 800/800H/800HT pyöreitä saumattomia putkia?

A:Incoloy 800/800H/800HT pyöreät saumattomat putket valmistetaan ja testataan kattavan ASTM-, ASME- ja kansainvälisten vaatimusten mukaisesti. Näiden standardien ymmärtäminen on välttämätöntä hankinnan, valmistuksen ja säädöstenmukaisuuden kannalta.

Ensisijaiset putken ja putken tekniset tiedot:

ASTM B163 / ASME SB163– Tämä on vakiospesifikaatio saumattomille lauhdutin- ja lämmönvaihdinputkille. Se kattaa Incoloy 800, 800H ja 800HT (UNS N08800, N08810, N08811) ja on putkituotteiden yleisin erittely. Vaatimukset sisältävät kemiallisen koostumuksen, vetoominaisuudet, tasoitustestin, soihdutustestin ja hydrostaattisen tai rikkomattoman sähköisen testauksen. Toleranssit ovat tiukemmat kuin putkissa, joten tämä sopii lämmönsiirtosovelluksiin.

ASTM B407 / ASME SB407– Saumattomien nikkeli-rauta-kromiseosputkien vakiomääritys. Tämä kattaa suuremmat halkaisijat ja raskaammat seinämänpaksuudet prosessiputkisovelluksissa. Samat UNS-numerot ovat voimassa.

Lisätiedot:

ASTM B829– Yleiset vaatimukset nikkeliseoksesta saumattomille putkille (tarjoaa lisävaatimuksia lämpökäsittelylle, näytteenotolle, sertifioinnille ja mittatoleransseille)

ASTM B751– Yleiset vaatimukset nikkeliseosputkelle (kattaa suoruuden, pinnan viimeistelyn ja päiden viimeistelyn)

Koodi- ja paineastiastandardit:

ASME:n kattila- ja paineastiakoodin osa II, osa D– Tarjoaa sallitut jännitysarvot kaikille kolmelle laadulle korkeissa lämpötiloissa. Kriittisesti 800H ja 800HT saavat huomattavasti suuremmat sallitut jännitykset yli 593 astetta verrattuna standardiin 800.

ASME Section VIII, Division 1– Säännöt paineastioiden rakentamisesta näistä materiaaleista.

Mittastandardit:

ASME B36.19– Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien mitat (käytetään usein halkaisijaltaan suurempiin{0}}putkiin)

ASTM B163sisältää omat mittatoleranssit lämmönvaihdinputkille (tyypillisesti ±0,004" OD:lla alle 1" putkille)

Laadunvarmistusvaatimukset:Sertifioitujen putkien mukana tulee olla materiaalitestiraportti (MTR), joka dokumentoi:

Lämpöluku ja kemiallinen analyysi (mukaan lukien hiilipitoisuus ja 800HT:lle alumiini ja titaani)

Mekaaniset ominaisuudet (myötävyys, vetolujuus, venymä)

Lämpökäsittelyn tiedot (lämpötila, pitoaika, jäähdytysmenetelmä) - kriittinen 800H/800HT:lle vähimmäishehkutuslämpötilan varmistamiseksi

Raekoko (ASTM-raekokonumero) - vaaditaan 800H:lle ja 800HT:lle oikean lämpökäsittelyn varmistamiseksi

Tuhoamaton tutkimustulokset (pyörrevirta- tai ultraäänitesti)

Kriittinen hankintahuomautus:800H:lle ja 800HT:lle MTR:ssä on nimenomaisesti dokumentoitava liuoshehkutuslämpötila (suurempi tai yhtä suuri kuin 2100 astetta F 800H:lle, suurempi tai yhtä suuri kuin 2150 astetta F 800HT:lle) ja raekoko (ASTM No{6}} tai hienompi 800H:lle). Ilman näitä materiaalia ei voida sertifioida 800H tai 800HT kemiasta riippumatta.

---

3. K: Miksi Incoloy 800HT pyöreä saumaton putki on suositeltava materiaali eteenin krakkausuunissa ja höyrymetaanireformerissa?

A:Incoloy 800HT pyöreästä saumattomasta putkesta on tullut alan standardi vaativimpiin petrokemian uunisovelluksiin-eteenikrakkausuuneihin ja höyrymetaanireformeriin (SMR). Nämä sovellukset vaativat materiaaleja, jotka kestävät äärimmäisiä lämpötiloja, hiileviä ilmakehyksiä ja jatkuvaa sisäistä painetta vuosikymmeniä. Kolme erityistä ominaisuutta selittää 800HT:n määräävän aseman.

Ensinnäkin ylivoimainen virumis{0}}murtumislujuus äärimmäisissä lämpötiloissa.Eteenin krakkausuunin kelat toimivat metallilämpötiloissa 1600–1900 astetta F (870–1040 astetta) sisäisillä paineilla jopa 500 psi (3,4 MPa). Sisäisen paineen aiheuttama kehäjännitys yhdistettynä äärimmäiseen lämpötilaan aiheuttaa ajasta{7}}riippuvan muodonmuutoksen (virumisen). Incoloy 800HT:n yhdistelmä kontrolloitua hiiltä (0,06–0,10 %), korotettua alumiinia ja titaania (kumpikin 0,15–0,60 %) ja korkean lämpötilan liuoshehkutusta (vähintään 2150 astetta F / 1177 astetta) tuottaa optimoidun raerakenteen, joka vastustaa rypistymistä. Alumiini ja titaani muodostavat hienojakoisia Ni3(Al,Ti) -saostumia huollon aikana antaen lisävahvistusta. 800 HT:n 100 000 -tunnin virumismurtolujuus 1650 asteessa F (899 astetta) on noin 2,5–3,5 ksi (17–24 MPa) verrattuna 1,5–2,0 ksi:iin normaalilla 800H:lla ja käytännössä merkityksetön 800 HT:n oikein käytettäessä. 5–10 vuoden käyttöikä, kun taas 800H saattaa epäonnistua 2–3 vuodessa.

Toiseksi poikkeuksellinen hiiltymiskestävyys.Hiilivetykrakkausprosessi tuottaa pyrolyyttistä hiiltä, ​​joka voi diffundoitua putken seiniin{0}}ilmiö, jota kutsutaan hiiletyksi. Hiiltyneet kerrokset muuttuvat hauraiksi, menettävät sitkeyttä ja kehittävät vakavia lämpölaajenemishäiriöitä hiilettämättömän perusmetallin kanssa. Incoloy 800HT:n korkea nikkelipitoisuus (30–35 %) vähentää hiilen liukoisuutta ja diffuusiota austeniittisessa matriisissa. Putken sisähalkaisijalle muodostuva kromi-rikas oksidihilse toimii myös diffuusioesteenä. Kenttäkokemuksen mukaan 800HT-putket kestävät 0,02–0,05 tuuman vuotuisen hiiltymisen tunkeutumisasteen, mikä tarjoaa vuosikymmeniä palvelua ennen kuin haurastumisesta tulee kriittistä.

Kolmanneksi lämpöväsymiskestävyys koksinpoistojaksojen aikana.Eteeniuuneissa suoritetaan ajoittainen koksinpoisto (hiilikerrostumien poisto) tuomalla sisään höyryä ja ilmaa, mikä aiheuttaa nopeita lämpötilan vaihteluita. Nämä lämpösyklit aiheuttavat merkittävää rasitusta. Incoloy 800HT:n yhdistelmä kohtuullista lämpölaajenemiskerrointa ja korkean lämpötilan -muovuttavuutta mahdollistaa sen kestämisen tuhansia lämpösyklejä halkeilematta. Karkea, kontrolloitu raerakenne (joka on tarkoituksella valmistettu korkean lämpötilan liuoshehkutuksella) vastustaa raerajakavitaatiota, joka on lämpöväsymisvaurion edeltäjä.

Vertaileva kenttäsuorituskyky eteenin krakkauspalvelussa:

Tyypilliset sovellukset:Eteenin krakkausuunien käämit ja siirtolinjan vaihtimet, höyrymetaanireformerin letkut ja poistoputket, ammoniakkitehtaan primäärireformeriputket, vetyreformerin uunin komponentit ja tulistinputket kehittyneissä ultra-ylikriittisissä voimalaitoksissa.

---

4. K: Mitkä ovat kriittiset hitsausvaatimukset Incoloy 800/800H/800HT pyöreille saumattomille putkille?

A:Incoloy 800/800H/800HT pyöreiden saumattomien putkien hitsaus vaatii huolellista huomiota täytemetallin valintaan, lämmöntuontiohjaukseen ja esi-hitsin puhdistukseen. Toisin kuin saostus{5}}kovettuvat metalliseokset, nämä lajikkeet ovat yleensä hitsattavissa ilman pakollista jälki{6}}hitsauksen lämpökäsittelyä, mutta 800H/800HT:n hienoraerakenteen säilyttäminen on ratkaisevan tärkeää.

Täytemetallin valinta:

ERNiCr-3(AWS A5.14) – Tämä on vakiotäyteaine kaikille kolmelle laadulle. Se sisältää noin 67 % nikkeliä, 20 % kromia ja 2,5 % mangaania, mikä tarjoaa hyvän lujuuden korkeissa lämpötiloissa ja vastaavat lämpölaajenemisominaisuudet.

ERNiCrCoMo-1(Inconel 617) – Käytetään vaativimpaan virumiseen yli 1500 astetta F (816 astetta). Tämä täyteaine tarjoaa erinomaisen-lämpötilalujuuden ja hapettumiskestävyyden.

Älä koskaan käytäruostumattomasta teräksestä valmistetut täyteaineet (308L, 309L, 310H, 316L) – ne luovat laimennusvyöhykkeitä, jotka ovat alttiita kuumahalkeilulle ja niillä on pienempi virumislujuus.

Lämmöntuoton ohjaus 800H ja 800HT (kriittinen):Nämä lajikkeet saavat virumisenkestävyytensä kontrolloidusta hienoraerakenteesta (800H) tai optimoidusta karkearaerakenteesta (800HT). Liiallinen lämmöntuotto hitsauksen aikana voi karheuttaa raerakennetta lämpö-vaikutusvyöhykkeellä (HAZ), mikä vähentää paikallisesti virumisvastusta ja muodostaa mahdollisen vian alkamiskohdan.

Suurin välilämpötila: 200 astetta F (93 astetta)

Lämmönsyöttö rajoitettu arvoon 25–45 kJ/tuuma (10–18 kJ/cm)

Käytä naruhelmiä kutomisen sijaan

Ohuissa -seinämäputkissa (0,065" / 1,6 mm seinämä ja ohuempi) käytä GTAW-hitsausta (kaasuvolframikaarihitsaus) minimaalisella lämmöntuonnilla

Esi{0}}hitsauksen puhdistus ja saastumisen ehkäisy:Rikki, fosfori ja matalan{0}}sulamispisteen-metallit (kupari, sinkki, lyijy) aiheuttavat kuumahalkeilua.

Puhdista hitsausalue asetonilla tai erityisellä ruostumattomasta teräsharjalla

Käytä yksinomaan nikkeliseoksille varattuja hiomalaikkoja{0}}älä koskaan käytä aiemmin hiiliteräksissä käytettyjä hiomalaikkoja

Putken hitsausta varten huuhtele sisähalkaisija inertillä kaasulla (argonilla) sisäisen hapettumisen (sokeroitumisen) estämiseksi.

Jälki-hitsauksen lämpökäsittely (PWHT):Yleensä ei vaadita putkille tyypillisille seinämäpaksuuksille (enintään 0,500" / 12,7 mm). Raskaille-seinäosille tai kun komponentti toimii virumisalueella ja vaaditaan suurinta virumislujuutta, voidaan määrittää täysi liuoshehkutuslämpökäsittely:

800H: vähintään 2100 astetta F (1149 astetta), jota seuraa nopea jäähdytys

800HT:lle: vähintään 2150 astetta F (1177 astetta), jota seuraa nopea jäähdytys

Kenttä PWHT on harvoin käytännöllinen putkihitsauksessa, joten oikea hitsausmenettelyn pätevyys on välttämätöntä.

Yleisiä vikoja ja ennaltaehkäisyä:

Kuuma halkeilu:Alhainen lämmöntuotto, puhtaat olosuhteet ja oikea täyteaineen valinta estävät

Mikrofisturointi HAZ:ssa:Vältä kiinnityssovitusta-ja liiallista laimentumista epäjalosta metallista

Virumislujuuden menetys HAZ:ssa:Ohjaa läpikulkulämpötilaa; 800HT:n tapauksessa harkitse jälki-hitsauksen hehkutusta kriittisissä sovelluksissa

Juuren hapetus (sokerointi):Käytä inerttikaasuhuuhtelua putken ID:ssä

Pätevyysvaatimukset:Hitsausmenetelmien tulee olla ASME:n osan IX mukaisia. 800H:lle ja 800HT:lle ryömintäkäytössä voidaan määrittää kohotetussa-lämpötilassa oleva vetolujuus (tarkoitetussa käyttölämpötilassa). Reformerin ja eteenin krakkaussovelluksissa monet valmistajat vaativat HAZ:n poikkileikkausmikroskopiaa varmistaakseen, ettei rae karkene hyväksyttävien rajojen yli.

---

5. K: Mitkä ovat tärkeimmät näkökohdat määriteltäessä ja hankittaessa Incoloy 800/800H/800HT pyöreitä saumattomia putkia?

A:Incoloy 800/800H/800HT pyöreiden saumattomien putkien määrittäminen ja hankkiminen vaatii huomiota useisiin tekijöihin, kuten laadun valintaan, lämpökäsittelyn tarkastukseen, mittatoleranssiin, testausvaatimuksiin ja sertifiointiin. Oikeat tekniset tiedot estävät kalliit materiaalierot ja ennenaikaiset huoltohäiriöt.

Laadun valinta käyttölämpötilan ja rasituksen perusteella:Tämä on kriittisin hankintapäätös.

Incoloy 800:Käytä alle 593 asteen lämpötiloissa ilman jatkuvaa rasitusta tai ei--virumissovelluksiin, kuten uunilaitteistoihin, kohtuullisiin lämpötiloihin toimiviin lämmönvaihtimiin ja yleiseen korroosiohuoltoon.

Incoloy 800H:Käytä käyttölämpötiloissa 1100–1600 astetta F (593–871 astetta), joissa viruminen on suunnittelunäkökohta. Esimerkkejä: reformer-patit, korkean lämpötilan{5}}lämmönvaihtimet ja tulistinputket.

Incoloy 800HT:Käytä vaativimpiin palveluihin yli 1600 astetta F (871 astetta), erityisesti eteenin krakkaukseen ja höyrymetaanin reformointiuuniputkiin.

Lämpökäsittelyn tarkastus MTR:ssä:800H:n ja 800HT:n materiaalitestiraportissa (MTR) on nimenomaisesti dokumentoitava:

Liuoksen hehkutuslämpötila (suurempi tai yhtä suuri kuin 2100 astetta F 800H:lle, suurempi tai yhtä suuri kuin 2150 astetta F 800HT:lle)

Raekoko (ASTM No{0}} tai hienompi 800H:lle; 800HT yleensä karkeampi, mutta se on dokumentoitava)

Jäähdytysmenetelmä (vesijäähdytys tai pikajäähdytys on vakiona)
Ilman näitä materiaalia ei voida sertifioida 800H tai 800HT kemiasta riippumatta.

Mittatiedot:

Määritä ulkohalkaisija (OD) ja seinämän paksuus (WT) toleransseilla ASTM B163 (lämmönvaihdinputkille) tai ASTM B407 (putkille)

Vakioputkikoot: 1/4", 3/8", 1/2", 5/8", 3/4", 1", 1-1/4", 1-1/2", 2" OD ja suuremmat

Seinänpaksuudet: BWG (Birmingham Wire Gauge) -mitat 10-22 tai metriset vastaavat

Pituudet: satunnainen (12–25 jalkaa), tarkka tai kaksinkertainen satunnainen

Testaus- ja tarkastusvaatimukset:Määritä vaadittu testaustaso palvelun kriittisyyden perusteella:

Hydrostaattinen testaus:Vaaditaan paineen{0}}pidätysputkille ASTM B163/B407:n mukaisesti (testipaine lasketaan seinämän paksuudesta ja sallitusta jännityksestä)

Pyörrevirtatestaus (ECT):ASTM E426:n mukaan, standardi lämmönvaihdinputkille; havaitsee pinta- ja lähellä{1}}pintaviat

Ultraäänitestaus (UT):ASTM E213:n mukaan kriittisiin sovelluksiin, jotka vaativat sisäistä vian havaitsemista

Tasoitustesti:ASTM B163:n mukaan tarkistaa sitkeyden; tarvitaan lämmönvaihdinputkille

Soihdutustesti:ASTM B163:n mukaan varmistaa venyvyys laajennetuille putkiliitoksille (putkesta-putkeen{2}})

Korroosiotesti (valinnainen, mutta suositeltavaa vaativaan käyttöön):

ASTM G28, menetelmä A:Rautasulfaatti-rikkihappotesti rakeiden väliselle korroosiolle alttiudelle

Korkean lämpötilan-hapetustesti:Voidaan määrittää reformer-palvelua varten (ei vakiomenetelmää, usein ostaja{0}}määritetty)

Sertifiointivaatimukset:MTR:n tulee sisältää:

Lämmön numero ja valmistajan nimi

Kemiallinen analyysi (mukaan lukien C, Al, Ti laadun varmentamiseen)

Mekaaniset ominaisuudet (saanto, vetolujuus, venymä huoneenlämmössä)

Lämpökäsittelyn tiedot (lämpötila, aika, jäähdytysmenetelmä) - kriittinen 800H/800HT

Raekoko (ASTM-raekokonumero) - kriittinen 800H/800HT

Kaikkien määritettyjen testien tulokset (hydrostaattinen, NDE, tasoitus jne.)

Pätevän tarkastajan allekirjoitus

Yleisimmät hankintavirheet vältettävät:

800H tai 800HT määrittäminen ilman liuoksen hehkutuksen vähimmäislämpötilan tarkistamista MTR:stä

Olettaen, että standardi 800 on hyväksyttävä virumispalveluun yli 1100 astetta F

Lämmönvaihdinputkien litistys- ja soihdutustestejä ei ole määritelty

Ei tarkisteta, että hitsaukseen määritetty lisäaine vastaa putken laatua

Hyväksytty materiaali ilman dokumentoitua raekokoa 800H/800HT:lle