1. ถาม: อะไรคือความแตกต่างด้านองค์ประกอบพื้นฐานระหว่างท่อไร้รอยต่อ Incoloy 800 และ Incoloy 825 และสิ่งเหล่านี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพอย่างไร
A:แม้ว่าทั้ง Incoloy 800 และ Incoloy 825 จะอยู่ในตระกูลโลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก-โครเมียม แต่ความแตกต่างด้านองค์ประกอบมีความสำคัญและกำหนดกรอบการใช้งานได้โดยตรง
อินคอลอยย์ 800 (UNS N08800)มีองค์ประกอบเล็กน้อยคือ นิกเกิล 32.5% โครเมียม 21% และเหล็กสมดุล โดยมีการควบคุมคาร์บอนสูงสุด 0.10% มีเพียงโมลิบดีนัมและทองแดงในปริมาณเล็กน้อย องค์ประกอบนี้เหมาะสำหรับทนอุณหภูมิสูง-และทนต่อการเกิดออกซิเดชันมากกว่าความต้านทานการกัดกร่อนของน้ำ ปริมาณนิกเกิลที่สูงจะทำให้โครงสร้างของออสเตนิติกคงที่ ในขณะที่โครเมียมให้ความต้านทานต่อออกซิเดชันและคาร์บูไรเซชันที่อุณหภูมิสูง
อินคอลอยย์ 825 (UNS N08825)เป็นเกรดที่มีโลหะผสมสูงกว่าซึ่งประกอบด้วยนิกเกิล 38–46%, โครเมียม 19.5–23.5%, โมลิบดีนัม 2.5–3.5%, ทองแดง 1.5–3.0% และไทเทเนียม 0.6–1.2% การเติมโมลิบดีนัมและทองแดงจะเปลี่ยนพฤติกรรมของโลหะผสมโดยพื้นฐาน โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์- ในขณะที่ทองแดงให้ความต้านทานต่อกรดรีดิวซ์ เช่น กรดซัลฟูริกและฟอสฟอริกได้ดีเยี่ยม ไทเทเนียมถูกเติมเพื่อรักษาเสถียรภาพของโลหะผสมต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนหลังการเชื่อม
ผลกระทบด้านประสิทธิภาพ:ท่อไร้ตะเข็บ Incoloy 800 ทำงานได้ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมก๊าซอุณหภูมิสูง-ที่แห้ง เช่น ท่อเตาเผา เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในการแตกตัวของปิโตรเคมี และส่วนประกอบเครื่องทำความทำความร้อนยิ่งยวด รักษาเสถียรภาพของโครงสร้างได้สูงถึงประมาณ 1800 องศา F (982 องศา) ในทางกลับกัน Incoloy 825 ได้รับการออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมที่เปียกและมีฤทธิ์กัดกร่อนที่อุณหภูมิปานกลาง (โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 1,000 องศา F / 538 องศา ) เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับบริการกรดซัลฟิวริก บ่อน้ำก๊าซเปรี้ยวที่มี H₂S และคลอไรด์ และระบบจัดการน้ำทะเลที่กังวลเรื่องการกัดกร่อนแบบรูพรุนและความเครียด
การเลือกเกรดที่ไม่ถูกต้องจะนำไปสู่ความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร การใช้ Incoloy 800 ในสภาพแวดล้อมของกรดซัลฟิวริกเปียกจะส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนทั่วไปอย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน การใช้ Incoloy 825 ในเตาแคร็กเอทิลีนที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 1500 องศา F จะทำให้เกิดการเสียรูปของการคืบมากเกินไป เนื่องจากโลหะผสมไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อ-ความแข็งแรงของการคืบที่อุณหภูมิสูง
2. ถาม: กระบวนการและมาตรฐานการผลิตใดบ้างที่ควบคุมท่อไร้ตะเข็บ Incoloy 800 และ 825
A:ท่อไร้ตะเข็บ Incoloy 800 และ 825 ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการพิเศษที่ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของโลหะวิทยา ความแม่นยำของมิติ และสอดคล้องกับมาตรฐานสากลที่เข้มงวด
กระบวนการผลิต:การผลิตเริ่มต้นด้วยเปลือกกลวงที่อัดขึ้นรูปหรือเจาะ วิธีที่แนะนำสำหรับโลหะผสมนิกเกิลเหล่านี้คือการอัดขึ้นรูปโดยที่แท่งเหล็กที่ได้รับความร้อนจะถูกบังคับผ่านแม่พิมพ์โดยใช้แมนเดรลเพื่อสร้างโพรงที่ไร้รอยต่อ การอัดขึ้นรูปช่วยให้เกรนไหลได้ดีกว่าและขจัดความพรุนของเส้นกึ่งกลางที่อาจเกิดขึ้นกับการเจาะแบบหมุนของโลหะผสมนิกเกิลที่มีความแข็งแรงสูง- หลังจากการอัดรีด ท่อจะต้องผ่านการรีดเย็นหลายครั้งหรือการรีดเย็นด้วยการหลอมสารละลายระดับกลาง การทำงานเย็นช่วยปรับปรุงโครงสร้างของเกรน ปรับปรุงความแม่นยำของมิติ และช่วยให้สามารถผลิตผนังบางและเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กที่ไม่สามารถทำได้โดยการอัดขึ้นรูปเพียงอย่างเดียว สารละลายขั้นสุดท้ายที่อุณหภูมิ 1900–2100 องศาฟาเรนไฮต์ (1,038–1149 องศา) ตามด้วยการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว (การชุบน้ำ) จะช่วยคืนความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียว
ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญ:
ASTM B407 / ASME SB407– ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อโลหะผสมโครเมียม-เหล็ก-นิกเกิลไร้รอยต่อ (ครอบคลุม Incoloy 800, 800H, 800HT)
ASTM B423 / ASME SB423– ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อโลหะผสมทองแดง-เหล็ก-โครเมียม-โมลิบดีนัม-นิกเกิลไร้รอยต่อ (สำหรับ Incoloy 825 โดยเฉพาะ)
ASTM B163 / ASME SB163– ท่อคอนเดนเซอร์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อนไร้รอยต่อสำหรับตระกูลโลหะผสมทั้งสอง
มาตรฐาน ASTM B829– ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับท่อไร้รอยต่อโลหะผสมนิกเกิล (เสริมเป็น B407 และ B423)
การทดสอบและตรวจสอบ:ท่อที่ผ่านการรับรองจะต้องผ่าน:
การวิเคราะห์ทางเคมี– ยืนยันการกำหนด UNS และช่วงองค์ประกอบ
การทดสอบแรงดึง– ความแข็งแรงของผลผลิต ความต้านทานแรงดึงสูงสุด และการยืดตัว
การทดสอบทางไฟฟ้าแบบอุทกสถิตหรือไม่ทำลาย– ตาม ASTM E213 สำหรับอัลตราโซนิกหรือ E426 สำหรับกระแสไหลวน
การทดสอบการทำให้เรียบและวูบวาบ– สำหรับผลิตภัณฑ์แบบท่อเพื่อตรวจสอบความเหนียว
การทดสอบการกัดกร่อนตามขอบเกรน– ตาม ASTM G28 สำหรับ Incoloy 825 เพื่อตรวจสอบความเสถียร
มาตรฐานมิติ:แม้ว่า ASTM B407 และ B423 จะระบุค่าความคลาดเคลื่อน แต่ท่อเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ผลิตขึ้นASME B36.19(ขนาดท่อสแตนเลส) สำหรับความหนาของผนังและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก มีกำหนดการพิเศษ (เช่น Sch 10S, 40S, 80S) ผู้ซื้อควรระบุว่าท่อมีจุดประสงค์เพื่อกักเก็บแรงดัน (ต้องมีการทดสอบไฮโดรสแตติกเต็มรูปแบบ) หรือไม่-ใช้งานด้วยแรงดัน
3. ถาม: เหตุใดท่อไร้รอยต่อ Incoloy 825 จึงเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับกรดซัลฟิวริกและก๊าซเปรี้ยว
A:ท่อไร้รอยต่อ Incoloy 825 ได้รับชื่อเสียงในฐานะวัสดุชั้นนำสำหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่ท้าทายที่สุดสองประการ: การจัดการกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและการผลิตก๊าซเปรี้ยว (H₂S + คลอไรด์) ความเหนือกว่านั้นเกิดจากการออกแบบโลหะผสมโดยเจตนาและประสิทธิภาพภาคสนามที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว
บริการกรดซัลฟูริก:Incoloy 825 มีความทนทานต่อกรดซัลฟิวริกเป็นพิเศษในช่วงความเข้มข้นที่กว้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากความเข้มข้น 0% ถึง 60% ที่อุณหภูมิสูงถึงประมาณ 250 องศา F (121 องศา ) กลไกนี้เกี่ยวข้องกับผลเสริมฤทธิ์กันของโมลิบดีนัมและทองแดง โมลิบดีนัมส่งเสริมการก่อตัวของฟิล์มโมลิบเดตแบบพาสซีฟ ในขณะที่ทองแดงจะเปลี่ยนศักยภาพในการกัดกร่อนไปยังบริเวณที่ไม่โต้ตอบ ในทางตรงกันข้าม สแตนเลสมาตรฐาน 316L ต้องเผชิญกับการโจมตีอย่างรวดเร็วในกรดซัลฟิวริก เนื่องจากมีปริมาณโมลิบดีนัมไม่เพียงพอและขาดทองแดง ตัวอย่างเช่น ในกรดซัลฟิวริก 40% ที่ 200 องศา F 316L จะกัดกร่อนในอัตราที่เกิน 100 mpy (ล้านต่อปี) ในขณะที่ Incoloy 825 โดยทั่วไปจะมีอัตราต่ำกว่า 5 mpy ประสิทธิภาพนี้ทำให้สามารถระบุ Incoloy 825 สำหรับแท่นผสมกรด ท่อส่ง และทางออกของถังเก็บ ซึ่งการเจือจางหรือการให้ความร้อนเฉพาะที่สามารถสร้างสภาวะที่รุนแรงได้
บริการก๊าซเปรี้ยว (การผลิตน้ำมันและก๊าซ):ก๊าซธรรมชาติที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) คาร์บอนไดออกไซด์ คลอไรด์ และธาตุซัลเฟอร์ ทำให้เกิดค็อกเทลที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งทำให้เกิดการแตกร้าวจากความเครียดซัลไฟด์ (SSC) และการกัดกร่อนจากการกัดกร่อนจากความเครียดคลอไรด์ (SCC) Incoloy 825 ตรงตามข้อกำหนดของNACE MR0175 / ISO 15156สำหรับการใช้งานบริการเปรี้ยว ส่วนผสมของนิกเกิล 38–46% ให้ความต้านทานต่อคลอไรด์ SCC ในขณะที่โมลิบดีนัม (2.5–3.5%) ช่วยเพิ่มความต้านทานการเกิดรูพรุน ความสามารถของโลหะผสมในการสร้างฟิล์มป้องกันซัลไฟด์แทนที่จะแตกร้าว ทำให้โลหะผสมแตกต่างจากวัสดุที่มีความทนทานน้อยกว่า ประสบการณ์ภาคสนามในด้านท่อใต้หลุม แนวการไหลของพื้นผิว และระบบรวบรวมก๊าซยืนยันว่าท่อไร้ตะเข็บ Incoloy 825 ต้านทาน SSC ที่แรงดันย่อย H₂S สูงถึง 100 psi (0.7 MPa) และสูงกว่า
ข้อดีเพิ่มเติม:นอกจากนี้ Incoloy 825 ยังต้านทานกรดฟอสฟอริก (กรดฟอสฟอริกกระบวนการเปียกที่ใช้ในการผลิตปุ๋ย) น้ำทะเล และสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนหลังการเชื่อม มั่นใจได้ด้วยการรักษาเสถียรภาพของไทเทเนียม ช่วยให้สามารถผลิตสนามได้โดยไม่ต้อง-ใช้ความร้อนหลังการเชื่อม อย่างไรก็ตาม ผู้ออกแบบควรทราบว่าไม่แนะนำให้ใช้ Incoloy 825 สำหรับกรดออกซิไดซ์อย่างแรง เช่น กรดไนตริก ซึ่งโลหะผสมโครเมียมที่สูงกว่า เช่น Incoloy 800 หรือเหล็กกล้าไร้สนิม 304L ทำงานได้ดีกว่า








