1. ถาม: อะไรคือความแตกต่างหลักระหว่าง Incoloy 800, 800H และ 800HT ในรูปแบบท่อ?
A:ความแตกต่างที่สำคัญอยู่ที่การควบคุมองค์ประกอบทางเคมี การบำบัดความร้อน และผลที่ได้คือ-ความต้านทานการแตกร้าวที่อุณหภูมิสูง
อินคอลอยย์ 800 (UNS N08800)เป็นเกรดมาตรฐานที่มีขนาดเกรนหยาบ (ขนาดเกรน ASTM No. 5 หรือหยาบกว่า) มีความต้านทานต่อออกซิเดชันและคาร์บูไรเซชันที่ดี แต่มีความต้านทานการคืบต่ำที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไปจะใช้ในการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1100 องศา F (593 องศา)
อินคอลอยย์ 800H (UNS N08810)เป็นรุ่นควบคุมที่มีขนาดเกรนละเอียด (ASTM No. 5 หรือละเอียดกว่า) และมีปริมาณคาร์บอนสูงกว่า (0.05–0.10%) ผ่านการบำบัดด้วยการหลอมสารละลายที่อุณหภูมิขั้นต่ำ 2,100 องศา F (1,150 องศา ) ซึ่งช่วยเพิ่มคุณสมบัติการคืบ- ทำให้เหมาะสำหรับงานบริการที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 1,100 องศา F โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีและการผลิตไฟฟ้า
อินคอลอยย์ 800HT (UNS N08811)เป็นการดัดแปลงเพิ่มเติมด้วยความแข็งแกร่งของการคืบคลานที่สูงขึ้น มีช่วงคาร์บอนใกล้เคียงกับ 800H แต่มีการเติมอะลูมิเนียม (0.15–0.60%) และไทเทเนียม (0.15–0.60%) แบบควบคุมเพื่อสร้างตะกอน อุณหภูมิการหลอมสารละลายจะสูงขึ้น (ต่ำสุด. 2150 องศา F / 1175 องศา ) ทำให้เกิดโครงสร้างเกรนที่หยาบกว่าซึ่งเพิ่มความต้านทานการคืบสูงสุดสำหรับสภาวะการบริการที่รุนแรง เช่น ท่อซุปเปอร์ฮีตเตอร์ และเตาหลอมเอทิลีนแตกร้าว
2. ถาม: รหัสอุตสาหกรรมและข้อกำหนดเฉพาะใดที่ควบคุมท่อ Incoloy 800/800H/800HT
A:ท่อเหล่านี้ครอบคลุมตามข้อกำหนด ASTM และ ASME เป็นหลัก สิ่งที่เกี่ยวข้องมากที่สุดคือ:
ASTM B407 / ASME SB407– ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อโลหะผสมโครเมียม-เหล็ก-นิกเกิลไร้ตะเข็บ (ครอบคลุมทั้งสามเกรด: N08800, N08810, N08811)
ASTM B408 / ASME SB408– สำหรับแท่งและรูปทรง ไม่ใช่สำหรับท่อโดยตรง แต่เกี่ยวข้องกับข้อต่อ
ASTM B163 / ASME SB163– สำหรับคอนเดนเซอร์ไร้ตะเข็บและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน มักใช้กับซีรีส์ Incoloy 800 สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือก-และ-แบบท่อ
มาตรฐาน ASTM B514– สำหรับท่อเชื่อม (แม้ว่าท่อไร้รอยต่อจะพบได้บ่อยกว่าสำหรับบริการที่อุณหภูมิสูง-)
สำหรับการใช้งานด้วยแรงดัน ASME Boiler และ Pressure Vessel Code Section II, Part D จะให้ค่าความเค้นที่ยอมรับได้ โปรดทราบว่า 800H และ 800HT มีความเค้นที่อนุญาตได้สูงกว่าที่อุณหภูมิสูง เนื่องจากมีความแข็งแรงในการคืบที่เหนือกว่า เมื่อสั่งซื้อ ผู้ซื้อจะต้องระบุเกรด (เช่น UNS N08810) และเงื่อนไขการรักษาความร้อนที่ต้องการ
3. ถาม: เหตุใดจึงเลือกใช้ท่อ Incoloy 800HT สำหรับการใช้งานเตาปิโตรเคมีอุณหภูมิสูง-
A:ท่อ Incoloy 800HT เป็นที่นิยมในเตาเผาปิโตรเคมีอุณหภูมิสูง- เช่น การแตกตัวของเอทิลีนและหน่วยการปฏิรูปมีเทนด้วยไอน้ำ (SMR) เนื่องจากเหตุผลหลักสามประการ:
ความแข็งแกร่งของการแตกของครีพที่เหนือกว่า– การเติม Al และ Ti แบบควบคุม รวมกับการหลอมสารละลายที่อุณหภูมิสูง- ช่วยเพิ่มการตกตะกอนของเฟส Ni₃ (Al,Ti) ในระหว่างการให้บริการ ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการคืบคลานในระยะยาว-อย่างมีนัยสำคัญที่ 1600–1800 องศา F (870–980 องศา ) ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้ท่อโป่งและความล้มเหลวภายใต้ความเครียดสูงอย่างต่อเนื่อง
ต้านทานการเกิดออกซิเดชันและคาร์บูไรเซชันได้ดีเยี่ยม– ปริมาณโครเมียมสูง (19–23%) และนิกเกิล (30–35%) ทำให้เกิดสเกล Cr₂O₃ ที่เสถียรและป้องกันได้ สิ่งนี้จะต้านทานการเกิดคาร์บูไรเซชัน ซึ่งเป็นโหมดความล้มเหลวทั่วไปในการแตกตัวของไฮโดรคาร์บอน โดยที่คาร์บอนกระจายเข้าไปในผนังท่อ ทำให้เกิดการเปราะและเกิดฝุ่นโลหะ
เสถียรภาพของโครงสร้าง– ต่างจากสเตนเลสออสเทนนิติก (เช่น 310H) Incoloy 800HT รักษาความเสถียรของเฟสโดยไม่สร้างเฟสซิกมาที่เป็นอันตราย แม้จะผ่าน-การเสื่อมสภาพในระยะยาวที่อุณหภูมิสูงก็ตาม ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเหนียวและความสามารถในการเชื่อมได้หลังจากใช้งานมานานหลายปี
4. ถาม: ข้อกำหนดในการเชื่อมและความท้าทายทั่วไปเมื่อเข้าร่วมท่อ Incoloy 800/800H/800HT คืออะไร
A:การเชื่อมท่อซีรีส์ Incoloy 800 ต้องมีการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวจากความร้อนและรักษาความแข็งแรงของการคืบ ข้อกำหนดที่สำคัญ ได้แก่ :
การเลือกโลหะฟิลเลอร์: ใช้โลหะเติมที่เข้ากัน เช่น ERNiCr-3 (AWS A5.14) หรือ ERNiFeCr-1 ในบางกรณี Inconel 82 หรือ 617 ใช้สำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง
อินพุตความร้อนต่ำ: รักษาอุณหภูมิระหว่างทางให้ต่ำกว่า 200 องศา F (93 องศา) และใช้เทคนิค stringer bead เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไป ความร้อนที่มากเกินไปอาจทำให้เกรนหยาบ ส่งผลให้ความต้านทานการคืบของวัสดุลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งอย่างยิ่งสำหรับ 800H และ 800HT
หลัง-การรักษาความร้อนจากการเชื่อม (PWHT): ไม่จำเป็นเสมอไป แต่สำหรับส่วนที่หนาหรือบริการที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 1100 องศา F อาจมีการอบอ่อนสารละลาย (เช่น 2100 องศา F สำหรับ 800H) อย่างไรก็ตาม PWHT มักไม่สามารถใช้งานได้กับการเชื่อมภาคสนาม แต่จะเน้นการควบคุมการป้อนความร้อนและการใช้โลหะตัวเติมที่เหมาะสมแทน
ความท้าทายทั่วไป:
แตกร้อน: เนื่องจากมีปริมาณ Ni สูง หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของซัลเฟอร์และใช้ความร้อนต่ำ
การก่อตัวของเฟสซิกมา: ไม่ปกติในซีรีส์ 800 แต่สามารถเกิดขึ้นได้หากเชื่อมด้วยฟิลเลอร์สแตนเลสบางชนิด – ควรใช้ฟิลเลอร์ที่มีนิกเกิล-เสมอ
การสูญเสียคุณสมบัติการคืบ: หากโครงสร้างเกรนละเอียดของโลหะฐาน (ใน 800H) มีการเชื่อมมากเกินไป การทำให้เกรนหยาบจะลดความแข็งแรง การหลอมสารละลายหลังการเชื่อมสามารถคืนคุณสมบัติได้ แต่ในทางปฏิบัติไม่ค่อยทำได้
5. ถาม: ท่อซีรีส์ Incoloy 800 มีประสิทธิภาพเหนือกว่าสเตนเลส 316L ในสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนแบบใดโดยเฉพาะ
A:ซีรีส์ Incoloy 800 มีประสิทธิภาพเหนือกว่าสเตนเลส 316L อย่างมากในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและการกัดกร่อนที่รุนแรงหลาย-:
การออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง- (สูงกว่า 1500 องศา F / 816 องศา )– 316L ทนทุกข์ทรมานจากการปรับขนาดและการหลุดร่อนอย่างรวดเร็วเนื่องจากการแพร่กระจายของโครเมียมไม่เพียงพอ ในขณะที่ Ni และ Cr ที่สูงกว่าของ Incoloy 800 (32% Ni, 20% Cr เทียบกับ . 12% Ni, 17% Cr ใน 316L) ก่อให้เกิดชั้นออกไซด์ที่ยึดเกาะและเกิดใหม่ได้มากขึ้น Incoloy 800 สามารถทนต่อการทำงานเป็นช่วงๆ ได้สูงถึง 1800 องศา F (982 องศา ) โดยไม่มีการสูญเสียโลหะอย่างมีนัยสำคัญ
บรรยากาศคาร์บูไรซิ่งและไนไตรดิ้ง– ในเตาเผาปิโตรเคมีหรือโรงงานแอมโมเนีย คาร์บอนหรือไนโตรเจนแทรกซึมเข้าไปใน 316L ทำให้เกิดโครเมียมคาร์ไบด์หรือไนไตรด์ และทำให้เกิดการเปราะ นิกเกิลที่สูงขึ้นใน Incoloy 800 (30–35%) ช่วยลดอัตราการละลายและการแพร่กระจายของคาร์บอน ทำให้มีความต้านทานการเกิดคาร์บูไรเซชันที่เหนือกว่ามาก
การกัดกร่อนจากการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์ (SCC)– แม้ว่า 316L จะไวต่อ SCC ในสารละลายคลอไรด์ร้อน (เช่น 150 องศา , 100 ppm Cl⁻) แต่ปริมาณนิกเกิลที่สูงของ Incoloy 800 (มากกว่าหรือเท่ากับ 30%) ทำให้มีความทนทานต่อคลอไรด์ SCC สูง แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเกลือเข้มข้นหรือไอน้ำ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในกระบวนการทางทะเลหรือทางเคมีที่เกิดการพาหะของคลอไรด์
ซัลไฟด์– ในการลด-บรรยากาศซัลเฟอร์ที่อุณหภูมิสูง 316L จะก่อตัวเป็นเหล็กซัลไฟด์อย่างรวดเร็ว แม้ว่า Incoloy 800 จะไม่มีภูมิคุ้มกัน แต่ก็ทำงานได้ดีกว่าเนื่องจากมีโครเมียม-มีสเกลเข้มข้นและมีนิกเกิลสูงกว่า ซึ่งช่วยลดการแทรกซึมของซัลไฟด์
อย่างไรก็ตาม 316L ยังคงคุ้มค่ามากกว่า-และเพียงพอสำหรับอุณหภูมิที่ต่ำกว่า (<800°F) and non-carburizing, non-chloride environments. The choice of Incoloy 800 series is justified when long-term reliability is needed under extreme heat or corrosive attack.
