ข้อกำหนดในการเชื่อมที่สำคัญสำหรับท่อ Incoloy 864 กับท่อ Incoloy 890 คืออะไร

1. ถาม: อะไรคือความแตกต่างพื้นฐานด้านองค์ประกอบและคุณสมบัติระหว่างท่อ Incoloy 864 และท่อ Incoloy 890

A:Incoloy 864 และ Incoloy 890 ต่างก็เป็นสเตนเลสออสเทนนิติกประสิทธิภาพสูง- แต่ได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน ความแตกต่างหลักอยู่ที่เนื้อหานิกเกิล โครเมียม และโมลิบดีนัม

อินคอลอย 864 (UNS N08864)เป็นสเตนเลสสตีลออสเทนนิติกผสมโลหะผสมสูง ซึ่งออกแบบมาเพื่อความทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำในระดับสูงสุด องค์ประกอบที่ระบุคือนิกเกิล 38–42%, โครเมียม 20–24%, โมลิบดีนัม 6.0–8.0%, ทองแดง 1.0–2.0%, ไนโตรเจน 0.15–0.25% และธาตุเหล็กที่สมดุล โลหะผสมนี้มีนิกเกิลสูงเป็นพิเศษ (ประมาณ 40%) และมีโมลิบดีนัมสูง (6–8%) ซึ่งจัดอยู่ในตระกูลซูเปอร์-ออสเทนนิติก การผสมผสานระหว่างนิกเกิลและโมลิบดีนัมในปริมาณสูงทำให้มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์ (SCC) และการเกิดรูพรุนได้ดีเยี่ยม การเติมทองแดงช่วยเพิ่มความต้านทานต่อกรดรีดิวซ์ เช่น กรดซัลฟิวริกและกรดฟอสฟอริก ปริมาณไนโตรเจน (0.15–0.25%) ทำให้โครงสร้างออสเทนนิติกมีความเสถียรและปรับปรุงความต้านทานการเกิดรูพรุนเพิ่มเติม อินคอลอย 864 ไม่ใช่การตกตะกอน-การแข็งตัว มันได้มาจากความแข็งแกร่งของสารละลายของแข็งและการเสริมความแข็งแกร่งของไนโตรเจน ความแข็งแรงของผลผลิตโดยทั่วไปคือ 35–50 ksi (241–345 MPa) ที่อุณหภูมิห้อง

อินคอลอยย์ 890 (UNS N08890)เป็นโลหะผสมโครเมียมเหล็ก-นิกเกิล-ที่ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีซัลฟิไดซ์และออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิสูง องค์ประกอบที่ระบุคือนิกเกิล 32–35% โครเมียม 25–28% โมลิบดีนัม 0.5–1.5% ซิลิคอน 0.3–0.8% แมงกานีส 0.5–1.0% คาร์บอน 0.02–0.06% และธาตุเหล็กที่สมดุล สังเกตนิกเกิลที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (∼33%) และโมลิบดีนัมที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับ Incoloy 864 คุณลักษณะที่แตกต่างที่สำคัญคือปริมาณโครเมียมที่สูงมาก (25–28%) ซึ่งสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมมาตรฐานอย่างมาก (304L มี 18%, 310H มี 24–26%) ระดับโครเมียมที่สูงนี้เมื่อรวมกับซิลิคอนและแมงกานีสที่ได้รับการควบคุม จะให้ความต้านทานต่อซัลไฟด์เป็นพิเศษ (การโจมตีโดยก๊าซที่มีซัลเฟอร์-ที่อุณหภูมิสูง) และ-การเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง Incoloy 890 เป็นสารละลาย-ที่เป็นของแข็งที่ได้รับการเสริมความแข็งแกร่งโดยไม่มีการตกตะกอนโดยเจตนา-การเติมเพื่อทำให้แข็งตัว ความแข็งแรงของผลผลิตโดยทั่วไปคือ 30–45 ksi (207–310 MPa) ที่อุณหภูมิห้อง

ผลกระทบทางโลหะวิทยา:Incoloy 864 ได้รับการออกแบบมาเพื่อเปียก อุณหภูมิต่ำ-ถึง-ปานกลาง (สูงถึง 500 องศา F / 260 องศา ) การกัดกร่อนของน้ำโดยเฉพาะในน้ำทะเล น้ำเกลือที่เป็นกรด และกระบวนการทางเคมีที่มีคลอไรด์และกรดรีดิวซ์ ไม่มีความสามารถพิเศษด้านอุณหภูมิสูง- Incoloy 890 ออกแบบมาเพื่อแห้ง-บริการที่อุณหภูมิสูง (1000–1800 องศา F / 538–982 องศา ) ในบรรยากาศที่มีกำมะถัน-เช่นที่พบในโรงกลั่น โรงไฟฟ้า และเตาเผาขยะ ไม่มีความต้านทานพิเศษต่อการกัดกร่อนของน้ำ

การเลือกระหว่างพวกเขา:หากการสมัครเกี่ยวข้องกับน้ำทะเล, FGD (การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสีย) หรือการแปรรูปทางเคมีด้วยคลอไรด์และกรดรีดิวซ์ให้เลือก Incoloy 864 หากแอปพลิเคชันเกี่ยวข้องสภาพแวดล้อมที่มีซัลฟิไดซ์ที่อุณหภูมิสูง-สูง- เช่น เครื่องทำความร้อนในโรงกลั่น ส่วนประกอบหม้อไอน้ำที่ใช้ถ่านหิน- หรือท่อของเตาเผาขยะให้เลือก Incoloy 890 มีการทับซ้อนกันน้อยที่สุดในซองบริการ

---

2. ถาม: มาตรฐานอุตสาหกรรมและข้อกำหนดเฉพาะใดบ้างที่ควบคุมท่อไร้รอยต่อ Incoloy 864 และ Incoloy 890

A:โลหะผสมทั้งสองนี้อยู่ภายใต้กรอบการทำงานข้อกำหนดเฉพาะที่แตกต่างกันเนื่องจากโดเมนการใช้งานที่แตกต่างกัน-การประมวลผลทางเคมีสำหรับ 864 และการกลั่นที่อุณหภูมิสูง-สำหรับ 890

สำหรับท่อไร้ตะเข็บ Incoloy 864:

ASTM B677 / ASME SB677– ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อโลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก-โครเมียม-โมลิบดีนัม-ทองแดง-ไร้รอยต่อ นี่เป็นข้อกำหนดหลักสำหรับ UNS N08864 และเกรดซูเปอร์-ออสเทนนิติกที่คล้ายกัน (รวมถึงอินคอลอยย์ 926) โดยครอบคลุมถึงเคมี สมบัติแรงดึง การทดสอบอุทกสถิต และพิกัดความเผื่อมิติ

มาตรฐาน ASTM B829– ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับท่อไร้รอยต่อโลหะผสมนิกเกิล (เสริมถึง B677)

นอร์สก M-630– มาตรฐานน้ำมันและก๊าซของนอร์เวย์ที่รวม Incoloy 864 สำหรับบริการน้ำทะเลและน้ำเกลือ

รหัสหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน ASME ส่วนที่ II, ส่วน D– ให้ค่าความเครียดที่อนุญาตสำหรับ N08864 ที่อุณหภูมิสูงถึงประมาณ 600 องศา F (316 องศา) โดยทั่วไปแล้วโลหะผสมจะไม่ถูกใช้เกิน 600 องศา F เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนลดลง

สำหรับท่อไร้รอยต่อ Incoloy 890:

ASTM B407 / ASME SB407– ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อโลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก-โครเมียมไร้รอยต่อ Incoloy 890 (UNS N08890) อยู่ภายใต้ข้อกำหนดนี้ว่าเป็นตัวแปรโครเมียมสูง- ข้อมูลจำเพาะจำเป็นต้องมีการตรวจสอบทางเคมีและการทดสอบแรงดึง

ASTM B163 / ASME SB163– ท่อคอนเดนเซอร์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อนไร้รอยต่อ มักใช้กับท่อ 890 ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่อุณหภูมิสูง-

กรณีรหัส ASME 2588– อนุญาตให้ใช้ Incoloy 890 (UNS N08890) ในการก่อสร้าง ASME Boiler และ Pressure Vessel Code เพื่อให้บริการที่อุณหภูมิสูงถึง 1800 องศา F (982 องศา ) ในสภาพแวดล้อมที่มีซัลไฟด์

เอพีไอ 938-C– American Petroleum Institute แนะนำแนวทางปฏิบัติสำหรับการใช้ Incoloy 890 ในส่วนประกอบเครื่องทำความร้อนของโรงกลั่นที่สัมผัสกับการกัดกร่อนของกำมะถัน

ข้อควรพิจารณาในการจัดซื้อจัดจ้าง:ท่อไร้ตะเข็บ Incoloy 864 มีจำหน่ายจากโรงงานทั่วโลกหลายแห่ง แต่พบได้น้อยกว่า Incoloy 926 (เกรดซูเปอร์-ออสเทนนิติกที่คล้ายกัน) โดยทั่วไประยะเวลารอคอยสินค้าจะอยู่ที่ 10–16 สัปดาห์ Incoloy 890 เป็นเกรดพิเศษที่มีแหล่งผลิตจำกัด คาดว่าจะใช้เวลาประมาณ 12–20 สัปดาห์และมีต้นทุนสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 310H มาตรฐาน สำหรับโลหะผสมทั้งสอง ให้ตรวจสอบรายงานการทดสอบวัสดุว่าบันทึกหมายเลข UNS ที่ถูกต้องเสมอ และสำหรับ Incoloy 864 ปริมาณไนโตรเจน (0.15–0.25%)

---

3. ถาม: เหตุใดท่อไร้ตะเข็บ Incoloy 864 จึงเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับระบบกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากน้ำทะเลและก๊าซไอเสีย (FGD)

A:ท่อไร้ตะเข็บ Incoloy 864 ได้กลายเป็นวัสดุชั้นนำสำหรับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนทางอุตสาหกรรมที่ท้าทายที่สุดสองแห่ง: การจัดการน้ำทะเลอุ่น และเครื่องฟอกกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (FGD) คุณลักษณะเฉพาะสี่ประการอธิบายความเหนือกว่าโลหะผสมซูเปอร์-ออสเทนนิติกและนิกเกิลอื่นๆ

ประการแรก ความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกในคลอไรด์ที่ยอดเยี่ยมตัวเลขที่เทียบเท่ากับความต้านทานแบบหลุม (PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N) สำหรับ Incoloy 864 มีค่าประมาณ 44–50 โดยคำนวณเป็น:

โครเมียม: 20–24%

โมลิบดีนัม: 6.0–8.0%

ไนโตรเจน: 0.15–0.25%

PREN นี้เป็นหนึ่งในสเตนเลสออสเทนนิติกที่มีจำหน่ายในท้องตลาดที่สูงที่สุด โดยการเปรียบเทียบ:

สแตนเลส 316L: PREN ∼24–26

ดูเพล็กซ์ 2205: PREN ∼35–38

อินคอลอยย์ 825: PREN ∼30–33

อินคอลอยย์ 926: PREN ∼40–45

ในน้ำทะเลอุ่นที่อุณหภูมิ 80–120 องศา F (27–49 องศา) แม้แต่เหล็กสแตนเลสซูเปอร์ดูเพล็กซ์ก็อาจสัมผัสกับการกัดกร่อนของรอยแยกภายใต้การปนเปื้อนทางชีวภาพหรือคราบสะสม Incoloy 864 ต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกในน้ำทะเลได้สูงถึงประมาณ 150 องศา F (65 องศา ) ทำให้เหมาะสำหรับระบบระบายความร้อนของน้ำทะเลเขตร้อน ท่อส่งน้ำดับเพลิง และท่อบัลลาสต์ที่สามารถเพิ่มอุณหภูมิได้

ประการที่สอง ความต้านทานที่โดดเด่นต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์ (SCC)ด้วยนิกเกิลประมาณ 40% Incoloy 864 จึงมีปริมาณนิกเกิลสูงกว่าสเตนเลสออสเทนนิติกมาตรฐาน (304L: 8–12%) อย่างมีนัยสำคัญ และยังสูงกว่าเกรดซูเปอร์-ออสเทนนิติกหลายๆ ชนิดอีกด้วย (Incoloy 926: 24–26% Ni) ปริมาณนิกเกิลสูงโดยพื้นฐานแล้วจะเปลี่ยนพฤติกรรมของ SCC-โลหะผสมจะต้านทานคลอไรด์ SCC ในทุกอุณหภูมิที่พบในการให้บริการที่เป็นน้ำ รวมถึงในน้ำเกลือเข้มข้น คอนเดนเสทของไอน้ำที่มีการพาหะของคลอไรด์ และสภาพบรรยากาศในทะเล ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการวางท่อบนแท่นนอกชายฝั่ง โรงกลั่นน้ำทะเล และโรงงานเคมีชายฝั่งซึ่ง SCC เป็นภัยคุกคามอยู่ตลอดเวลา

ประการที่สาม ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมกรดผสม FGDระบบกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชันของก๊าซไอเสียจะทำให้วัสดุสัมผัสกับส่วนผสมที่ซับซ้อนของกรดซัลฟิวริก กรดไฮโดรคลอริก คลอไรด์ ฟลูออไรด์ และกรดซัลฟูรัสที่ pH ต่ำ (1–4) และอุณหภูมิสูงถึง 200 องศาฟาเรนไฮต์ (93 องศา) การรวมกันของโมลิบดีนัม 6-8% และทองแดง 1-2% ให้ความต้านทานที่ยอดเยี่ยมต่อทั้งสภาวะออกซิไดซ์และรีดิวซ์ของกรด ปริมาณนิกเกิลที่สูงยังต้านทานการกัดกร่อน-ที่เกิดจากคลอไรด์อีกด้วย ในหอดูดซับ FGD ท่อทางเข้า และท่อทางออก Incoloy 864 มีประสิทธิภาพเหนือกว่า-โลหะผสมโมลิบดีนัมเช่น C-276 ในบางโซน เนื่องจากอัตราส่วนต้นทุนต่อประสิทธิภาพที่ดีกว่าและความต้านทานการกัดกร่อนที่เพียงพอสำหรับสภาพแวดล้อม FGD ส่วนใหญ่

ประการที่สี่ การเชื่อมที่ดีโดยไม่ต้อง-ใช้ความร้อนหลังการเชื่อมต่างจากการตกตะกอน-โลหะผสมในการชุบแข็ง Incoloy 864 เป็นสารละลายแข็ง-ที่เสริมความแข็งแกร่งและสามารถเชื่อมได้โดยใช้เทคนิคมาตรฐานที่มีโลหะตัวเติมที่เข้ากันหรือเข้าคู่กันมากเกินไป (ERNiCrMo-3 หรือ ERNiCrMo-4) ไม่จำเป็นต้องมีการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อม ทำให้การผลิตและการซ่อมแซมภาคสนามทำได้ง่ายขึ้น

โหมดความล้มเหลวเปรียบเทียบ:ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เย็นลงของน้ำทะเล-ที่อุณหภูมิ 110 องศา F (43 องศา ) โดยมีรอยแยกนิ่งอยู่ใต้ปะเก็น:

ท่อ 316L เกิดการรั่วของรูเข็มภายใน 3-6 เดือน

ดูเพล็กซ์ 2205 อาจอยู่ได้ 2-4 ปี แต่การกัดกร่อนตามรอยแยกเริ่มต้นที่ปะเก็น

Incoloy 864 ให้บริการ 15–20+ ปี ซึ่งมักจะเกินอายุการใช้งานการออกแบบอุปกรณ์

การใช้งานทั่วไป:ท่อระบายความร้อนน้ำทะเล (โรงไฟฟ้า คลัง LNG การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล) ระบบดับเพลิง (แท่นนอกชายฝั่ง) หัวฉีดสเปรย์ดูดซับ FGD เครื่องรองรับเครื่องกำจัดหมอก สายขนส่งสินค้าบรรทุกสารเคมี และท่อฟอกขาวสำหรับเยื่อกระดาษและกระดาษ (บริการคลอรีนไดออกไซด์)

---

4. ถาม: เหตุใดท่อไร้รอยต่อ Incoloy 890 จึงเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีซัลไฟด์อุณหภูมิสูง-ในโรงกลั่น

A:ท่อไร้รอยต่อ Incoloy 890 ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในโรงกลั่นปิโตรเลียม โรงไฟฟ้าถ่านหิน-และเตาเผาขยะ ซึ่งซัลเฟอร์-แบกก๊าซที่อุณหภูมิสูงทำให้เกิดซัลไฟด์อย่างรวดเร็ว (การโจมตีด้วยซัลเฟอร์) ของเหล็กกล้าไร้สนิมมาตรฐาน ลักษณะเฉพาะสามประการอธิบายความโดดเด่นของมัน

ประการแรก ความต้านทานต่อซัลฟิเดชันที่ยอดเยี่ยมจากปริมาณโครเมียมสูงซัลไฟด์เป็นรูปแบบหนึ่งของการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง- โดยที่ซัลเฟอร์ทำปฏิกิริยากับเหล็ก นิกเกิล และโครเมียม ทำให้เกิดซัลไฟด์จุดหลอมเหลว-ต่ำ- ต่างจากออกซิเดชัน (ซึ่งก่อตัวเป็นระดับ Cr₂O₃ ที่ป้องกัน) โดยทั่วไปแล้ว ซัลไฟด์จะสร้างเกล็ดที่ไม่-ป้องกันและมีรูพรุน ซึ่งช่วยให้เกิดการโจมตีอย่างรวดเร็วอย่างต่อเนื่อง กุญแจสำคัญในการต้านทานการเกิดซัลไฟด์คือการรักษาปริมาณโครเมียมให้เพียงพอเพื่อสร้างสเกลโครเมียมซัลไฟด์ป้องกัน (Cr₃S₄ หรือ Cr₂S₃) ซึ่งมีความเสถียรมากกว่าและซึมผ่านได้น้อยกว่าเหล็กหรือนิกเกิลซัลไฟด์ Incoloy 890 มีโครเมียม 25–28%-สูงกว่ามาตรฐาน 310H (24–26%) อย่างมีนัยสำคัญ และสูงกว่า 304H (18–20%) มาก โครเมียมพิเศษนี้ให้ความปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่เกิดซัลไฟด์ที่รุนแรงที่สุด เช่น ท่อทำความร้อนของโรงกลั่นที่สัมผัสกับ-น้ำมันดิบกำมะถันสูง (กำมะถัน 2–4%) ที่ 1200–1600 องศา F (649–871 องศา ) ประสบการณ์ภาคสนามในท่อทำความร้อนโคเกอร์ล่าช้าแสดงให้เห็นว่า Incoloy 890 มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 310H 3–5 เท่าภายใต้สภาวะที่เหมือนกัน

ประการที่สอง ปริมาณนิกเกิลที่สมดุลเพื่อการต้านทานซัลเฟอร์ที่เหมาะสมที่สุดแม้ว่านิกเกิลที่สูงจะเป็นประโยชน์ต่อการกัดกร่อนหลายรูปแบบ แต่นิกเกิลเองก็ทำให้เกิดซัลไฟด์ที่มีจุดหลอมเหลว-ต่ำ-ต่ำ (Ni₃S₂ จุดหลอมเหลว 1179 องศา F / 637 องศา ) ซึ่งสามารถทำให้เกิดความหายนะของของเหลว-ในเฟสซัลไฟด์ Incoloy 890 มีนิกเกิล 32–35%-สูงพอที่จะต้านทานคลอไรด์ SCC หากสิ่งนั้นกลายเป็นปัญหาในกระบวนการปลายน้ำ แต่ต่ำพอที่จะหลีกเลี่ยงปัญหานิกเกิลซัลไฟด์ขั้นรุนแรงที่พบในโลหะผสมนิกเกิล-ที่สูงกว่า เช่น Incoloy 800 (32–35% Ni จริงๆ แล้วคล้ายกัน) และ Inconel 600 (72% Ni) ปริมาณนิกเกิลของโลหะผสมได้รับการปรับปรุงอย่างระมัดระวังเพื่อให้สมดุลความต้านทานต่อซัลไฟด์และการโจมตีรูปแบบอื่นๆ

ประการที่สาม การเติมซิลิคอนและแมงกานีสเพื่อการปกป้องที่ดียิ่งขึ้นIncoloy 890 ประกอบด้วยซิลิคอน 0.3–0.8% และแมงกานีส 0.5–1.0% องค์ประกอบเหล่านี้ส่งเสริมการก่อตัวของชั้นซิลิกา (SiO₂)-อุดมไปด้วย-ใต้ระดับโครเมียมซัลไฟด์ ชั้นซิลิกานี้ยังช่วยลดการแพร่กระจายของซัลเฟอร์เข้าไปในโลหะฐานอีกด้วย ซิลิคอนมีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เป็นซัลไฟด์ โลหะผสมที่ทนต่อซัลไฟด์{10}}หลายชนิด (เช่น RA330, 353MA) ต้องอาศัยการเติมซิลิคอน ปริมาณแมงกานีสช่วยจับกำมะถันที่ตกค้างเป็นแมงกานีสซัลไฟด์ที่เสถียร ช่วยลดกิจกรรมของกำมะถันที่จะโจมตีโครเมียมและเหล็กได้

กลไกความล้มเหลวในโลหะผสมที่น้อยกว่า:ในท่อเครื่องทำความร้อนของโรงกลั่นที่ประมวลผลน้ำมันดิบกำมะถัน 3% ที่ 1,400 องศา F (760 องศา):

สแตนเลส 304H (18% Cr) ก่อให้เกิดตะกรันเหล็กซัลไฟด์ภายในไม่กี่สัปดาห์ สเกลสปาล เผยให้เห็นโลหะสด ผนังท่อบางลงปกติ 0.1 นิ้ว/ปี

สแตนเลส 310H (24–26% Cr) ทำงานได้ดีกว่าแต่ยังคงเกิดซัลไฟด์ที่ 0.02–0.05 นิ้ว/ปี

Incoloy 890 (25–28% Cr + Si) มีอัตราการเกิดซัลไฟด์ต่ำกว่า 0.005 นิ้ว/ปี โดยให้บริการได้ 10+ ปี

การใช้งานทั่วไป:ท่อทำความร้อนของโรงกลั่น (น้ำมันดิบ สุญญากาศ โคเกอร์ เครื่องทำความร้อนแบบรีฟอร์มเมอร์) เครื่องทำความร้อนซุปเปอร์ฮีตเตอร์หม้อไอน้ำแบบยิงถ่านหิน- และท่อทำความร้อนซ้ำ (หัวเผา NOx ต่ำ-ทำให้เกิดสภาวะซัลไฟด์) ท่อหม้อน้ำของเสีย-}ไปสู่-โรงงานผลิตพลังงาน (กำมะถันสูงจากขยะพลาสติก/ยาง) และส่วนประกอบหม้อไอน้ำที่ใช้สารเคมีในโรงงานเยื่อกระดาษ (กำมะถันจากสุราดำ)

---

5. ถาม: ข้อกำหนดในการเชื่อมที่สำคัญสำหรับท่อ Incoloy 864 กับท่อ Incoloy 890 คืออะไร

A:การเชื่อม Incoloy 864 และ Incoloy 890 ต้องให้ความสนใจในประเด็นที่แตกต่างกัน: การรักษาความต้านทานของรูพรุนสำหรับ 864 และการหลีกเลี่ยงการแตกร้าวจากความร้อนสำหรับ 890 โดยทั่วไปโลหะผสมทั้งสองสามารถเชื่อมได้ด้วยขั้นตอนที่เหมาะสม

สำหรับไปป์ Incoloy 864 (ซูเปอร์-ออสเทนนิติก):

การเลือกโลหะฟิลเลอร์:ใช้ERNiCrMo-3(อินโคเนล 625) หรือERNiCrMo-4(C-276) เป็นสารตัวเติมมาตรฐาน สารตัวเติมต้องเท่ากันหรือเกินกว่าปริมาณโมลิบดีนัมของโลหะฐาน (6–8%) เพื่อรักษาความต้านทานการเกิดรูพรุนERNiCrMo-3แนะนำให้ใช้ (9–10% Mo) สำหรับน้ำทะเลและบริการ FGD ห้ามใช้สารตัวเติมที่เป็นสแตนเลส (308L, 316L)- เพราะจะสร้างเซลล์การกัดกร่อนแบบกัลวานิกและไม่มีโมลิบดีนัม

การควบคุมอินพุตความร้อน:อุณหภูมิระหว่างทางสูงสุด: 250 องศา F (121 องศา ) อินพุตความร้อนจำกัดอยู่ที่ 20–40 kJ/inch (8–16 kJ/cm) การป้อนความร้อนที่สูงขึ้นอาจทำให้เกิดการตกตะกอนของโมลิบดีนัม-เฟสริช (เฟสซิกมาหรือไค) ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานการเกิดหลุมได้ 50% หรือมากกว่า ใช้ลูกปัดร้อยเชือกแทนการทอผ้า

การทำความสะอาดก่อนการเชื่อม:ทำความสะอาดด้วยอะซิโตนหรือแปรงสแตนเลสโดยเฉพาะ ใช้ล้อเจียรที่สงวนไว้สำหรับโลหะผสมนิกเกิล กำจัดการปนเปื้อนของเหล็กกล้าคาร์บอนทั้งหมด-อนุภาคเหล็กที่ฝังอยู่จะเกิดสนิมและทำให้เกิดรูพรุน

การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม (โดยทั่วไปไม่จำเป็น):สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ Incoloy 864 จะถูกใช้ในสภาพ-การเชื่อม เพื่อการต้านทานการกัดกร่อนสูงสุดในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น น้ำทะเลอุ่นที่มีสภาวะนิ่ง สารละลายดูดซับ FGD) การอบสารละลายที่อุณหภูมิ 1950–2050 องศาฟาเรนไฮต์ (1,066–1121 องศา ) ตามด้วยการดับน้ำอย่างรวดเร็วจะทำให้ความต้านทานต่อการเกิดรูพรุนกลับคืนมาอย่างสมบูรณ์ ซึ่งไม่ค่อยดำเนินการกับท่อเนื่องจากมีความเสี่ยงต่อการบิดเบี้ยว และโดยทั่วไปจะระบุไว้เฉพาะกับท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่สำคัญเท่านั้น

สำหรับท่อ Incoloy 890 (ทนทานต่อซัลไฟด์ที่อุณหภูมิสูง-:

การเลือกโลหะฟิลเลอร์:ใช้ER310หรือER309ฟิลเลอร์สแตนเลส สำหรับการจับคู่ความต้านทานซัลไฟด์ER310แนะนำให้ใช้ (25–28% Cr) อาจใช้สารตัวเติมซิลิกอนสูง-เฉพาะทาง (เช่น ER312) สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีซัลฟิไดซ์ที่รุนแรงที่สุด ห้ามใช้ตัวเติมโลหะผสม-หรือตัวเติมที่มีนิกเกิล-ต่ำซึ่งมีปริมาณโครเมียมต่ำ

การควบคุมอินพุตความร้อน:อุณหภูมิระหว่างทางสูงสุด: 300 องศา F (149 องศา ) อินพุตความร้อนจำกัดอยู่ที่ 25–45 กิโลจูล/นิ้ว (10–18 กิโลจูล/ซม.) การป้อนความร้อนที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรน ส่งผลให้ความต้านทานต่อซัลไฟด์ลดลง

การป้องกันการแตกร้าวจากความร้อน:Incoloy 890 ซึ่งมีโครเมียมสูงและนิกเกิลค่อนข้างต่ำ มีความไวต่อการแตกร้าวจากความร้อนสูงกว่า 310H มาตรฐาน ข้อควรระวังได้แก่:

ทำความสะอาดพื้นผิวอย่างละเอียด-การปนเปื้อนของกำมะถันจากของเหลวในการตัดหรือปากกาทำเครื่องหมายเป็นอันตรายอย่างยิ่ง

ใช้โปรไฟล์รอยเชื่อมที่นูนเล็กน้อย-เม็ดบีดเว้าจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการแตกร้าว

หลีกเลี่ยงการยึดเหนี่ยวการเชื่อมมากเกินไป-ปล่อยให้ชุดประกอบเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ

การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม (ไม่จำเป็น):Incoloy 890 ใช้ในสภาพ-การเชื่อม การอบอ่อนของสารละลายหลังการเชื่อม-จะคืนความต้านทานต่อซัลไฟด์สูงสุดได้ แต่ทำไม่ได้สำหรับการเชื่อมภาคสนามและไม่ค่อยมีการระบุแน่ชัด

คำเตือนที่สำคัญ:

สำหรับอินคอลอยย์ 864:อย่าใช้ตัวเติมที่เป็นสแตนเลส-เพราะขาดโมลิบดีนัมและจะสร้าง-บริเวณรอยเชื่อมที่เสี่ยงต่อการกัดกร่อน อย่าให้ความร้อนมากเกินไป-การก่อตัวของเฟสซิกมาไม่สามารถย้อนกลับได้หากไม่มีการหลอมสารละลายทั้งหมด อย่าใช้ล้อเจียรที่ปนเปื้อน-อนุภาคเหล็กคาร์บอนที่ฝังอยู่ทำให้เกิดรูพรุน

สำหรับอินคอลอยย์ 890:อย่าใช้สารตัวเติมโครเมียม-ต่ำ (308L, 316L)- เพราะจะทำให้จุดเชื่อมต่อที่อ่อนแอสำหรับการโจมตีด้วยซัลไฟด์ อย่าใช้ความร้อนที่มากเกินไป-ซึ่งจะทำให้เกิดความไวต่อความร้อน-บริเวณที่ได้รับผลกระทบ อย่าเชื่อมโดยไม่ทำความสะอาดกำมะถัน-ที่มีสารตกค้าง- กำมะถันจะทำให้เกิดการแตกร้าวเมื่อร้อน

ข้อกำหนดคุณสมบัติ:

สำหรับ Incoloy 864 ในน้ำทะเลหรือบริการ FGD คุณสมบัติของขั้นตอนการเชื่อมควรรวมการทดสอบการกัดกร่อนแบบรูพรุนตาม ASTM G48 (เฟอร์ริกคลอไรด์) เพื่อตรวจสอบว่าบริเวณที่มีการเชื่อมและความร้อน-จะรักษาประสิทธิภาพที่เทียบเท่ากับ PREN- เกณฑ์การยอมรับมาตรฐานไม่ใช่การเจาะหลุมหลังจาก 72 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 77 องศา F (25 องศา ) สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ หรือที่ 104 องศา F (40 องศา ) สำหรับการบริการที่รุนแรงยิ่งขึ้น

สำหรับ Incoloy 890 ที่ให้บริการทำซัลไฟด์ที่อุณหภูมิสูง- คุณสมบัติควรรวมการทดสอบออกซิเดชัน/ซัลฟิเดชันที่อุณหภูมิสูง-ด้วย แม้ว่าจะไม่มีการทดสอบที่ใช้รหัสมาตรฐานก็ตาม ผู้ปฏิบัติงานโรงกลั่นหลายรายต้องการการสาธิตว่ารอยเชื่อมไม่กลายเป็นจุดโจมตีพิเศษจากการสัมผัสกับก๊าซในกระบวนการจำลองที่อุณหภูมิ