คำถามที่ 1: องค์ประกอบทางเคมีของเพลต Hastelloy B-2 คืออะไร และอะไรทำให้เพลตมีความพิเศษเฉพาะตัว
A:Hastelloy B-2 เป็นโลหะผสมนิกเกิลโมลิบดีนัมเสริมสารละลายของแข็ง ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้ทนทานเป็นพิเศษต่อกรดไฮโดรคลอริกและสภาพแวดล้อมที่มีการลดอย่างรุนแรงอื่นๆ องค์ประกอบทางเคมีที่ระบุคือประมาณ:นิกเกิล (ความสมดุล โดยทั่วไป ≥68%) โมลิบดีนัม 26.0–30.0% เหล็ก ≤2.0% โครเมียม ≤1.0% แมงกานีส ≤1.0% ซิลิคอน ≤0.10% คาร์บอน ≤0.02% โคบอลต์ ≤1.0%และติดตามปริมาณฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์ (แต่ละ ≤0.025%)
สิ่งที่ทำให้ Hastelloy B-2 มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวก็คือปริมาณคาร์บอนและซิลิกอนต่ำมากบวกกับการไม่มีโครเมียมอย่างมีนัยสำคัญ ต่างจากโลหะผสมซีรีส์ C (C-276, C-22) ที่มีโครเมียม 14–16% สำหรับความต้านทานต่อตัวกลางออกซิไดซ์ B-2 แทบไม่มีโครเมียม (≤1.0%) นี่เป็นความตั้งใจ: ในการลดกรดอย่างรุนแรง เช่น กรดไฮโดรคลอริก โครเมียมสามารถลดประสิทธิภาพการกัดกร่อนโดยการสร้างฟิล์มพาสซีฟที่มีความเสถียรน้อยกว่า หรือโดยการส่งเสริมการโจมตีเฉพาะที่ ปริมาณโมลิบดีนัมในปริมาณสูง (26–30%) ให้ความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกได้ดีเยี่ยม แม้ในสารละลาย HCl ที่ร้อนและมีความเข้มข้น
อย่างไรก็ตาม เคมีแบบเดียวกันที่ทำให้ B-2 มีความต้านทานต่อกรดรีดิวซ์เป็นพิเศษก็ทำให้ B-2 มีคุณสมบัติดังกล่าวเช่นกันไม่เสถียรทางโลหะวิทยาภายใต้เงื่อนไขบางประการ B-2 มีความไวสูงต่อการตกตะกอนของเฟสระหว่างโลหะ (โดยเฉพาะ Ni₄Mo และ Ni₃Mo) เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิในช่วง 600–900°C (1110–1650°F) แม้แต่การเคลื่อนตัวในช่วงสั้นๆ ในช่วงนี้-เช่น ระหว่างการเชื่อมหรือการขึ้นรูปร้อน ก็สามารถทำให้เกิดระยะที่เปราะบางเหล่านี้ได้ ซึ่งจะช่วยลดความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนลงอย่างมาก ความไวต่อความร้อนนี้เป็นข้อจำกัดที่สำคัญที่สุดข้อเดียวของ B-2 และนำไปสู่การพัฒนาโลหะผสม B-3 ที่มีความเสถียรทางความร้อนมากขึ้นโดยตรง ด้วยเหตุนี้ ในขณะที่เพลต B-2 ยังคงมีอยู่และให้ประสิทธิภาพการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมในกรดรีดิวซ์บริสุทธิ์ แต่เพลตดังกล่าวต้องการการผลิตอย่างระมัดระวังมากกว่า B-3 และโดยทั่วไปจะถูกแทนที่ด้วย B-3 สำหรับการใช้งานที่สำคัญใหม่ๆ
คำถามที่ 2: เพลต Hastelloy B-2 ยังคงใช้งานในอุตสาหกรรมใดบ้างในปัจจุบัน
A:แม้ว่าจะมีการแทนที่มากขึ้นด้วย Hastelloy B-3 สำหรับอุปกรณ์ใหม่ แต่เพลต Hastelloy B-2 ยังคงใช้งานได้และยังคงได้รับการระบุสำหรับการใช้งานบางอย่างที่ต้องการความต้านทานต่อกรดรีดิวซ์เป็นพิเศษ และในจุดที่สามารถควบคุมการผลิตอย่างระมัดระวัง การใช้งานที่สำคัญได้แก่:
ถังและภาชนะเก็บกรดไฮโดรคลอริก– เพลต B-2 ใช้สำหรับถังเก็บบรรยากาศหรือแรงดันต่ำที่มีกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น (30–37%) ที่อุณหภูมิแวดล้อม โลหะผสมมีอัตราการกัดกร่อนต่ำกว่า 0.05 มม./ปีใน HCl บริสุทธิ์ โดยมีอายุการใช้งาน 20+ ปี อย่างไรก็ตาม ถังต้องได้รับการออกแบบเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนจากการออกซิไดซ์ (เช่น อากาศที่เข้าไป ไอออนของเฟอร์ริก) ที่จะเร่งการกัดกร่อน
ถังดองในกระบวนการแปรรูปเหล็กและไทเทเนียม– โรงงานเหล็กใช้กรดไฮโดรคลอริกร้อน (80–95°C / 175–205°F, 10–18% HCl) เพื่อขจัดตะกรันออกจากแถบเหล็ก (การดอง) แผ่น B-2 ใช้สำหรับผนังถัง คอยล์ทำความร้อน และฝาครอบ โลหะผสมต้านทานทั้งกรดและวงจรความร้อน ไลน์การดองที่มีอยู่จำนวนมากที่สร้างขึ้นก่อนการนำ B-3 มาใช้ ยังคงใช้งานกับส่วนประกอบของ B-2 และชิ้นส่วนทดแทนมักทำจาก B-2 เพื่อให้ตรงกับวัสดุที่มีอยู่
ถังปฏิกรณ์เคมีสำหรับตัวกลางคลอรีน– ในการผลิตไวนิลคลอไรด์โมโนเมอร์ (VCM) ตัวทำละลายคลอรีน และสารเคมีที่มีคลอรีนอื่นๆ กรดไฮโดรคลอริกเป็นผลพลอยได้หรือสารตั้งต้น เครื่องปฏิกรณ์แบบเพลต B-2 จัดการ HCl ร้อนที่อุณหภูมิสูงถึง 120°C (250°F) ภายใต้ความดัน อย่างไรก็ตาม ความไม่พอใจใด ๆ ที่ทำให้เกิดการออกซิไดซ์ชนิดต่างๆ (เช่น ก๊าซคลอรีน เฟอร์ริกคลอไรด์) สามารถทำให้เกิดการโจมตีอย่างรวดเร็วได้
ส่วนประกอบการกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชันของก๊าซไอเสีย (FGD)– ในบริเวณรีดิวซ์ของเครื่องฟอก FGD (โดยที่ pH ต่ำและมีคลอไรด์เข้มข้น) มีการใช้เพลต B-2 สำหรับท่อไลเนอร์ ท่อทางออก และท่อสารละลาย อย่างไรก็ตาม C-276 เป็นเรื่องปกติมากขึ้นในปัจจุบัน เพราะมันให้อภัยกระบวนการพลิกผันได้มากกว่า
การสังเคราะห์ทางเคมีทางเภสัชกรรมและละเอียด– ปฏิกิริยาแบทช์บางอย่างใช้กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือรีเอเจนต์ เครื่องปฏิกรณ์แบบเพลต B-2 และภาชนะจัดเก็บพบได้ในโรงงานผลิตยาเก่า ซึ่งยังคงทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ หากกระบวนการยังคงปราศจากสิ่งเจือปนจากการออกซิไดซ์
หมายเหตุสำคัญ:สำหรับโครงการใหม่ปัจจุบันวิศวกรส่วนใหญ่ระบุเพลต Hastelloy B-3 แทน B-2 B-3 มีความต้านทานการกัดกร่อนที่เหมือนกันโดยพื้นฐานในการลดกรดแต่มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่ามาก ทำให้การเชื่อมและการผลิตมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น B-2 ถูกใช้เป็นหลักสำหรับชิ้นส่วนอะไหล่ในอุปกรณ์ที่มีอยู่หรือสำหรับการใช้งานที่มีต้นทุนที่ต่ำกว่า (B-2 มีราคาถูกกว่า B-3 เล็กน้อย) แสดงให้เห็นถึงการดูแลการผลิตเพิ่มเติมที่จำเป็น
คำถามที่ 3: ความท้าทายในการเชื่อมและการผลิตที่สำคัญสำหรับเพลต Hastelloy B-2 คืออะไร
A:การเชื่อมและการผลิตเพลต Hastelloy B-2 นั้นมีความท้าทายมากกว่าโลหะผสมนิกเกิลอื่นๆ ส่วนใหญ่อย่างมาก เนื่องจากความไวต่อการตกตะกอนของเฟสระหว่างโลหะอย่างมาก ความท้าทายและข้อกำหนดต่อไปนี้มีความสำคัญ:
1. การตกตะกอนระหว่างโลหะ (Ni₄Mo, Ni₃Mo):การสัมผัสกับอุณหภูมิในช่วง 600–900°C (1110–1650°F) เป็นเวลาสองสามนาทีอาจทำให้เกิดการตกตะกอนของระยะที่เปราะเหล่านี้ได้ ในการเชื่อม โซนรับผลกระทบความร้อน (HAZ) ที่อยู่ติดกับแนวเชื่อมสามารถเข้าถึงอุณหภูมิเหล่านี้ได้อย่างง่ายดาย การตกตะกอนทำให้สูญเสียความเหนียวอย่างรุนแรง (การยืดตัวอาจลดลงจาก 40% เหลือน้อยกว่า 5%) และอาจนำไปสู่การแคร็กคลายความเครียดระหว่างการทำความเย็นหรือไม่นานหลังจากวางส่วนประกอบเข้ารับบริการ การแตกร้าวนี้มักเกิดขึ้นใน HAZ และโดยทั่วไปจะมีลักษณะเป็นขอบเกรน
2. ข้อกำหนดขั้นตอนการเชื่อม:เพื่อลดเวลาที่ใช้ในช่วงอุณหภูมิที่ละเอียดอ่อน ช่างเชื่อมต้องใช้:
อินพุตความร้อนต่ำ– โดยทั่วไป ≤1.0 กิโลจูล/มม. (≤25 กิโลจูล/นิ้ว) สำหรับ GTAW (การเชื่อมอาร์กทังสเตนด้วยแก๊ส) และ ≤1.5 กิโลจูล/มม. (≤38 กิโลจูล/นิ้ว) สำหรับ GMAW (การเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส)
อุณหภูมิระหว่างทางอย่างเคร่งครัด ≤150°C (300°F)– มักต้องใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศระหว่างรอบ
เทคนิคการร้อยลูกปัด– ลูกปัดแคบซ้อนทับกันมากกว่าลูกปัดทอแบบกว้าง
ไม่มีการอุ่นเครื่อง– อุ่นเครื่องจะเพิ่มเวลาในช่วงที่ละเอียดอ่อน
การจับคู่โลหะฟิลเลอร์– ERNiMo‑7 (AWS A5.14) คือตัวเติมมาตรฐานสำหรับ B-2 มีองค์ประกอบคล้ายกับ B-2 แต่มีธาตุเหล็กสูงกว่าเล็กน้อยเพื่อช่วยรักษาเสถียรภาพของโลหะเชื่อม
3. การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม (PWHT):ต่างจากโลหะผสมหลายชนิดที่ PWHT บรรเทาความเค้นตกค้างโดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้ PWHT สำหรับ B-2เว้นแต่เป็นการหลอมสารละลายเต็มรูปแบบ (1,060–1100°C / 1940–2010°F) ตามด้วยการดับน้ำอย่างรวดเร็ว PWHT เฉพาะจุดหรืออุณหภูมิต่ำ (เช่น 400–500°C) สามารถเร่งการเปราะได้จริง สำหรับส่วนประกอบ B-2 ที่ประดิษฐ์ขึ้นส่วนใหญ่ การเชื่อมจะใช้ในสภาพเหมือนรอยเชื่อม แต่ความเสี่ยงของการแตกร้าวของ HAZ ยังคงอยู่
4. การขึ้นรูปร้อน:ถ้าแผ่น B-2 จะต้องขึ้นรูปด้วยความร้อน (เช่น หัวที่เป็นจาน, กระบอกรีด) จะต้องควบคุมอุณหภูมิการขึ้นรูปอย่างระมัดระวัง จานควรได้รับความร้อนอย่างรวดเร็วถึง 1,060–1200°C (1940–2190°F) ขึ้นรูป แล้วจึงดับน้ำทันที การระบายความร้อนช้าๆ ในช่วงอุณหภูมิ 600–900°C จะทำให้เกิดการเปราะ แนะนำให้ใช้การขึ้นรูปเย็น แต่หากการลดความเย็นเกิน 15–20% จะต้องอบอ่อนสารละลายทั้งหมดในภายหลัง
5. การปนเปื้อนพื้นผิว:เช่นเดียวกับโลหะผสมซีรีส์ B ทั้งหมด B-2 มีความไวต่อการปนเปื้อนของเหล็ก อนุภาคเหล็กจากเครื่องมือเหล็กกล้าคาร์บอน พื้นผิวการทำงาน หรือแม้แต่ฝุ่นจากการเจียรสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนของกัลวานิกในบริการ HCl เครื่องมือทั้งหมดที่สัมผัสกับแผ่น B-2 ควรทำจากสแตนเลสหรือคาร์ไบด์ หลังการผลิต ต้องดองเพลต (ส่วนผสมของกรดไนตริก-ไฮโดรฟลูออริก) เพื่อกำจัดเหล็กและออกไซด์ของพื้นผิวที่ฝังอยู่
6. การตรวจสอบ:หลังการเชื่อม ควรตรวจสอบ HAZ เพื่อหารอยแตกร้าวโดยใช้การทดสอบการแทรกซึมของของเหลว (PT) การทดสอบความแข็งของ HAZ (ควรเป็น ≤100 HRB) สามารถบ่งชี้ได้ว่าระยะที่เกิดการเปราะเกิดขึ้นแล้ว-ค่าที่แข็งกว่านั้นบ่งชี้ถึงการตกตะกอนหรือไม่ แนะนำให้ใช้การตรวจสอบทางโลหะวิทยาของคูปองการเชื่อมตัวอย่างสำหรับการใช้งานที่สำคัญ
เนื่องจากความท้าทายเหล่านี้ ผู้ผลิตจำนวนมากจึงปฏิเสธที่จะทำงานกับเพลต B-2 โดยเลือกใช้ B-3 ที่ให้การให้อภัยมากกว่า สำหรับโครงการใหม่ใดๆ ขอแนะนำอย่างยิ่งให้เลือก B-3 มากกว่า B-2 เว้นแต่จะมีเหตุผลเฉพาะ (เช่น การจับคู่อุปกรณ์ที่มีอยู่ หรือกรอบเวลากระบวนการที่แคบมากซึ่ง B-2 มีประวัติที่พิสูจน์แล้ว) เพื่อใช้ B-2
คำถามที่ 4: ข้อจำกัดและโหมดความล้มเหลวของเพลต Hastelloy B-2 ที่ให้บริการมีอะไรบ้าง
A:แม้จะมีประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมในกรดรีดิวซ์บริสุทธิ์ แต่เพลต Hastelloy B-2 มีข้อจำกัดที่สำคัญหลายประการที่อาจนำไปสู่ความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร หากไม่ได้รับการแก้ไขอย่างเหมาะสม:
1. การโจมตีด้วยกรดออกซิไดซ์ (การกัดกร่อนทั่วไปอย่างรวดเร็ว)– B-2 คือไม่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ หากกระบวนการออกซิไดซ์มีปริมาณเล็กน้อย (ส่วนต่อล้านส่วน) -เช่น กรดไนตริก กรดโครมิก เฟอร์ริกไอออน (Fe³⁺) คิวปริกไอออน (Cu²⁺) ออกซิเจนละลายน้ำ หรือคลอรีน- ฟิล์มพาสซีฟของโลหะผสมจะไม่เสถียร และอัตราการกัดกร่อนสามารถเร่งได้จาก<0.05 mm/year to >5 มม./ปี นี่เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวก่อนกำหนดในอุปกรณ์ B-2 ตัวอย่างเช่น เครื่องปฏิกรณ์แบบเพลต B-2 ที่จัดการกรดไฮโดรคลอริกที่ได้รับการปนเปื้อนโดยไม่ได้ตั้งใจด้วยกรดไนตริกจำนวนเล็กน้อยจากกระบวนการต้นน้ำอาจเกิดความล้มเหลวได้ภายในไม่กี่สัปดาห์
2. การแตกตัวของเฟสระหว่างโลหะ (Ni₄Mo, Ni₃Mo)– ตามที่กล่าวไว้ในไตรมาสที่ 3 การสัมผัสกับอุณหภูมิ 600–900°C (1110–1650°F) ในระหว่างการผลิตหรือการบริการทำให้เกิดการตกตะกอนของระยะที่เปราะเหล่านี้ การสูญเสียความเหนียวที่เกิดขึ้นทำให้แผ่นสัมผัสได้ง่ายแตกหักเปราะภายใต้ความเค้นดึง (เช่น จากความดัน การขยายตัวทางความร้อน หรือภาระทางกล) โดยทั่วไปแล้วรอยแตกร้าวจะเกิดขึ้นที่รอยเชื่อม HAZ และแพร่กระจายไปตามขอบเกรน โหมดความล้มเหลวนี้มักจะล่าช้า-ส่วนประกอบอาจผ่านการทดสอบแรงดันเบื้องต้น แต่จะเกิดรอยแตกในระหว่างรอบการระบายความร้อนครั้งแรกหรือหลังจากใช้งานไปสองสามเดือน
3. การแตกตัวของไฮโดรเจน– ในการลดกรด อะตอมของไฮโดรเจนจะถูกสร้างขึ้นเป็นผลพลอยได้จากการกัดกร่อน (แม้อัตราการกัดกร่อนที่ต่ำของ B-2 จะทำให้เกิดไฮโดรเจนบางส่วน) ภายใต้แรงดึง ไฮโดรเจนสามารถแพร่กระจายเข้าไปในโครงตาข่ายนิกเกิลและทำให้เกิดการเปราะ ซึ่งจะรุนแรงกว่าที่อุณหภูมิต่ำกว่า 80°C (175°F) และเมื่อมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้ B-2 สำหรับการบริการที่มีรสเปรี้ยว (H₂S) เว้นแต่จะคงการควบคุมความแข็งอย่างเข้มงวด (≤100 HRB) และขีดจำกัดความเค้น (≤80% ของผลผลิต) NACE MR0175 มีข้อจำกัดเฉพาะสำหรับ B-2
4. การกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกในกรดที่ไม่บริสุทธิ์– แม้ว่า B-2 จะต้านทาน HCl บริสุทธิ์ แต่การมีไอออนของโลหะออกซิไดซ์ (Fe³⁺, Cu²⁺) อาจทำให้เกิดรูพรุนได้ โดยเฉพาะในบริเวณที่นิ่ง (เช่น ใต้ปะเก็น ที่แผ่นรองรองรับ หรือในรอยตัดรอยเชื่อม) เมื่อหลุมเริ่มต้น มันสามารถแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากมีปริมาณโมลิบดีนัมสูงซึ่งให้ความต้านทานต่อการเกิดหลุมใน HCl บริสุทธิ์ จะไม่มีประสิทธิภาพเมื่อมีสายพันธุ์ออกซิไดซ์
5. ความเหนื่อยล้าจากความร้อน– B-2 มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนคล้ายกับสเตนเลสออสเทนนิติก (~13.5 μm/m·K) ในอุปกรณ์ที่ต้องมีการหมุนเวียนด้วยความร้อนบ่อยครั้ง (เช่น เครื่องปฏิกรณ์แบบแบทช์ที่ได้รับความร้อนและความเย็นทุกวัน) การขยายตัวที่แตกต่างกันระหว่างส่วนประกอบต่างๆ (เช่น ท่อและแผ่นท่อ) อาจทำให้เกิดการแตกร้าวเมื่อยล้าจากความร้อน ความเหนียวต่ำของ B-2 โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีเฟสระหว่างโลหะเกิดขึ้น ทำให้มีความอ่อนไหวต่อโหมดความล้มเหลวนี้มากกว่า B-3
6. ต้นทุนและความพร้อม– เพลต B-2 มีราคาแพงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม (โดยทั่วไปจะมีราคาแพงกว่า 316 ลิตรถึง 6-10 เท่า) และมีจำหน่ายน้อยลงเมื่อโรงงานเปลี่ยนการผลิตไปใช้ B-3 ระยะเวลารอคอยสำหรับเพลต B-2 อาจยาวนาน (12–20 สัปดาห์) และอาจต้องมีปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำ
กลยุทธ์การบรรเทาผลกระทบ:
ควบคุมกระบวนการอย่างเคร่งครัดเพื่อแยกสายพันธุ์ออกซิไดซ์ (ใช้การหุ้มไนโตรเจนบนถังเก็บ ตรวจดู Fe³⁺/Cu²⁺ หลีกเลี่ยงการซึมของอากาศ)
ปฏิบัติตามขั้นตอนการเชื่อมที่เข้มงวด (อินพุตความร้อนต่ำ อุณหภูมิระหว่างการเชื่อมต่ำ ไม่มี PWHT ยกเว้นการอบอ่อนสารละลายทั้งหมด)
ดำเนินการตรวจสอบความหนาเป็นประจำ (การทดสอบอัลตราโซนิก) เพื่อตรวจจับการกัดกร่อนทั่วไปหรือการกัดกร่อนแบบรูพรุน
ลองเปลี่ยนส่วนประกอบ B-2 ด้วย B-3 ระหว่างการหยุดซ่อมบำรุงตามกำหนดการ เนื่องจาก B-3 มีความต้านทานการกัดกร่อนเหมือนกันและมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่ามาก
คำถามที่ 5: มาตรฐานและข้อกำหนดในการทดสอบใดบ้างที่ควบคุมเพลต Hastelloy B-2
A:เพลต Hastelloy B-2 ได้รับการผลิตและทดสอบตามมาตรฐานอุตสาหกรรมหลายมาตรฐาน แม้ว่าจะเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องทราบว่า B-2 กำลังค่อยๆ เลิกใช้ B-3 แทนในข้อกำหนดเฉพาะหลายประการ มาตรฐานเบื้องต้นคือ:
มาตรฐานวัสดุ:
มาตรฐาน ASTM B333– ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับแผ่น แผ่น และแถบโลหะผสมนิกเกิลโมลิบดีนัม (นี่คือมาตรฐานหลักสำหรับเพลต B-2 โดยครอบคลุมถึงองค์ประกอบ สมบัติทางกล และความคลาดเคลื่อนของขนาด)
ASME SB-333– รหัสภาชนะรับความดัน ASME เวอร์ชัน ASTM B333 (สำหรับใช้ในเรือ ASME มาตรา VIII ส่วนที่ 1)
มาตรฐาน ASTM B575– ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับแผ่นโลหะผสมนิกเกิลคาร์บอนต่ำ-โมลิบดีนัม-โครเมียม (มาตรฐานนี้เดิมครอบคลุมถึง B-2 แต่ได้รับการแก้ไข; B-2 อาจรวมอยู่ในเกรดบางเกรด)
NACE MR0175 / ISO 15156– สำหรับบริการก๊าซเปรี้ยว (สภาพแวดล้อมที่มี H₂S‑S) B-2 มีข้อกำหนดด้านความแข็งและการรักษาความร้อนเฉพาะภายใต้มาตรฐานนี้
มาตรฐานมิติ:
มาตรฐาน ASTM B333รวมถึงค่าความคลาดเคลื่อนของความหนา (เช่น ±0.25 มม. สำหรับแผ่นเพลท 5–10 มม.) ความเรียบ (เช่น ≤3 มม. ต่อเมตร) และสภาพของขอบ
โดยทั่วไปขนาดของเพลทจะเรียงลำดับเป็นหน่วยเมตริก (เช่น 1500 × 6000 มม.) หรืออิมพีเรียล (เช่น 48 × 120 นิ้ว)
การทดสอบภาคบังคับสำหรับเพลต B-2:
การวิเคราะห์ทางเคมี (ตาม ASTM E1473)– ตรวจสอบ Ni ≥68%, Mo 26–30%, Fe ≤2.0%, Cr ≤1.0%, C ≤0.02%, Si ≤0.10%, Mn ≤1.0% คาร์บอนและซิลิกอนต่ำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเสถียรภาพทางความร้อน
คุณสมบัติแรงดึง (ตาม ASTM E8/E8M) – At room temperature: yield strength (0.2% offset) ≥350 MPa (50 ksi), ultimate tensile strength ≥750 MPa (109 ksi), elongation ≥40% in 50 mm (2 in). For plate thickness >50 มม. (2 นิ้ว) อาจยอมรับการยืดตัว ≥35% ได้
ความแข็ง– Rockwell B ≤100 (หรือ ≤220 HV) เพื่อยืนยันการหลอมสารละลายที่เหมาะสมและไม่มีเฟสระหว่างโลหะ วัสดุที่แข็งกว่าบ่งบอกถึงการตกตะกอนหรืองานเย็นมากเกินไป
การทดสอบการกัดกร่อนตามขอบเกรน (ตาม ASTM G28 วิธี A)– การทดสอบกรดเฟอริกซัลเฟต‑ซัลฟิวริกเป็นเวลา 120 ชั่วโมง อัตราการกัดกร่อนจะต้องอยู่ที่ ≤12 มม./ปี (0.5 ipy) และการตรวจสอบทางโลหะวิทยาจะต้องไม่แสดงหลักฐานของการโจมตีตามขอบเกรน การทดสอบนี้คือจำเป็นสำหรับ B-2 เพราะเฟสระหว่างโลหะจะทำให้เกิดการโจมตีอย่างรวดเร็วตามแนวขอบเขตของเกรน ข้อมูลจำเพาะบางอย่างยังต้องใช้วิธี B (กรดไนตริก) สำหรับสภาพแวดล้อมบางอย่าง
การตรวจทางโลหะวิทยา– ที่กำลังขยาย 200–500× เพื่อตรวจสอบการตกตะกอน สิ่งเจือปน และโครงสร้างเกรน โครงสร้างจุลภาคต้องเป็นออสเทนนิติกอย่างสมบูรณ์ สมดุล โดยมีขนาดเกรนตามปกติ ASTM 5 หรือละเอียดกว่า (เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 45–64 ไมครอน) ไม่อนุญาตให้ใช้คาร์ไบด์ขอบเกรนหรือเฟสระหว่างโลหะ (Ni₄Mo, Ni₃Mo) อย่างต่อเนื่อง
การตรวจด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (UT) ตามมาตรฐาน ASTM A435 หรือ A578 – For plate thickness >ต้องใช้ UT หนา 6 มม. (0.25 นิ้ว) เพื่อตรวจจับช่องว่างภายใน การแยกส่วน หรือชั้นเคลือบจากแท่งโลหะดั้งเดิม
การตรวจสอบพื้นผิว– สารแทรกซึมด้วยภาพและของเหลว (PT) ตาม ASTM E165 เพื่อตรวจจับรอบ ตะเข็บ รอยแตก หรือตะกรัน ขอบแผ่นมักถูกตรวจสอบโดยการทดสอบอนุภาคแม่เหล็กหรือกระแสไหลวน
การทดสอบทางเลือกแต่แนะนำสำหรับการใช้งานที่สำคัญ:
การทดสอบการบำบัดด้วยความร้อนหลังการเชื่อม (SPWHT) จำลอง– ตัวอย่างของเพลตอยู่ภายใต้วงจรความร้อนที่เลียนแบบการเชื่อม (เช่น 700°C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จากนั้นระบายความร้อนด้วยอากาศ) จากนั้นจึงทดสอบตาม ASTM G28 Method A วิธีนี้จะยืนยันว่าเพลตยังคงทนต่อการกัดกร่อนหลังการผลิต ขณะนี้ผู้ใช้จำนวนมากต้องการการทดสอบ B-2 นี้เนื่องจากมีความไวต่อความร้อน
การทดสอบเฟอร์รอกซิล– ตรวจจับการปนเปื้อนของเหล็กบนพื้นผิว (การย้อมสีน้ำเงินหมายถึงมีเหล็กอิสระ) เหล็กที่ตรวจพบใดๆ จะต้องผ่านการดองหรือการคัดแยก
การทดสอบแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ (ตาม ASTM E23)– สำหรับแผ่น B-2 ที่ใช้ในสภาพอากาศเย็นหรือบริการแช่แข็ง (แม้ว่า B-2 จะไม่ค่อยได้ใช้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า −50°C)
การตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม– สำหรับการใช้งานที่สำคัญ (เช่น ภาชนะรับความดันสำหรับบริการ HCl) หน่วยงานอิสระ (เช่น TÜV, DNV, Bureau Veritas) เป็นพยานในการทดสอบและทบทวน MTR ทั้งหมด
เอกสารประกอบ:ผู้ผลิตจะต้องจัดทำรายงานการทดสอบวัสดุ (MTR) ที่ได้รับการรับรอง รวมถึงหมายเลขความร้อน หมายเลขล็อต ผลการทดสอบทั้งหมด และคำชี้แจงการปฏิบัติตาม ASTM B333 (หรือมาตรฐานอื่นที่ระบุ) MTR ยังต้องรวมอุณหภูมิการหลอมสารละลาย (โดยทั่วไปคือ 1,060–1100°C) และวิธีการดับ (ต้องใช้น้ำดับสำหรับ B-2 เพื่อให้ได้อัตราการทำความเย็นที่จำเป็น)
หมายเหตุสำคัญเกี่ยวกับการอัปเดตข้อมูลจำเพาะ:มาตรฐานอุตสาหกรรมจำนวนมากได้รับการแก้ไขเพื่อให้สนับสนุน B-3 มากกว่า B-2 ตัวอย่างเช่น ASTM B333 ยังคงระบุ B-2 เป็นเกรดที่อนุญาต แต่ผู้ใช้ปลายทางจำนวนมากได้ลบ B-2 ออกจากรายการวัสดุที่ได้รับอนุมัติ ก่อนที่จะระบุเพลต B-2 วิศวกรควรตรวจสอบว่ามาตรฐานที่ต้องการยังคงมี B-2 อยู่ด้วย และผู้ผลิตมีประสบการณ์ตามข้อกำหนดเฉพาะของ B-2 ในกรณีส่วนใหญ่ การอัพเกรดเป็นเพลต B-3 (ซึ่งตรงตามมาตรฐาน ASTM B333 เดียวกันแต่มีการกำหนดเกรดที่แตกต่างกัน) เป็นแนวทางที่แนะนำสำหรับโครงการใหม่
