1. آیا مونل 400 نوعی از فولاد ضد زنگ است و ترکیب شیمیایی اساسی آن که خصوصیات آن را نشان می دهد چیست؟
این یک نکته مهم برای شفاف سازی است: مونل 400 فولاد ضد زنگ نیست. این یک نادرست رایج است. فولادهای ضد زنگ آلیاژهای مبتنی بر Iron- با حداقل 10.5 ٪ کروم هستند که لایه "ضد زنگ" منفعل را فراهم می کند. Monel 400 یک نیکل- آلیاژ مس است که به طور معمول از تقریباً 67 ٪ نیکل و 30 ٪ مس تشکیل شده است و مقادیر کمی آهن ، منگنز ، کربن و سیلیکون دارد. این ماتریس مس {11 {}} پایه و اساس مجموعه خاصیت های منحصر به فرد آن است. مراجعه به آن به عنوان یک لوله از جنس استنلس استیل اغلب برای سادگی تجاری یا تشخیص کلمات کلیدی انجام می شود ، اما از نظر فنی نادرست است. مقاومت در برابر خوردگی استثنایی آن از اشراف ذاتی نیکل و توانایی آن در تشکیل یک لایه اکسید سطح محافظ در بسیاری از محیط ها ناشی می شود ، که اساساً با مکانیسم مبتنی بر کروم {14} در فولادهای ضد زنگ متفاوت است.
ترکیب معمولی آن 67 ٪ نیکل و 30 ٪ مس است. این آلیاژ استحکام خوبی را در محدوده دمای گسترده ، از سطح کرایوژنیک تا 1000 درجه F (540 درجه) ارائه می دهد. معمولاً با استانداردهایی مانند ASTM B165 تولید می شود ، از آن در کاربردهای مهم مانند مهندسی دریایی ، تولید نفت و گاز ، تجهیزات فرآوری شیمیایی و بخاری های آب شیرین استفاده می شود. این ماده انتخابی برای رسیدگی به اسید هیدروفلوئوریک و سایر خورنده های تهاجمی است.
2. در کدام محیط های خورنده خاص در کدام محیط مونل 400 از فولادهای ضد زنگ استاندارد مانند 316 یا نمرات فوق العاده آستنیتی استفاده می کنند؟
مونل 400 لوله در محیط هایی که فولادهای ضد زنگ استاندارد از گودال ، ترک خوردگی استرس (SCC) یا حمله عمومی رنج می برند ، برتری دارند. مزایای اصلی آن در:
سرویس دریایی و آب نمک: مقاومت برتر در برابر آب دریا و اسپری نمکی ، به ویژه در شرایط سرعت بالا- ، که در آن مقاومت در برابر فرسایش-} خوردگی و حفره به مراتب بهتر از فولادهای ضد زنگ است. در برابر کلرید {3} scc ناشی از SCC ، یک حالت خرابی مشترک برای 304 و 316 فولاد ضد زنگ در محیط های کلرید گرم بسیار مقاوم است.
اسید هیدروفلوئوریک (HF) و محیط های فلورین: این یک برنامه پرچمدار است. مونل 400 یکی از معدود فلزات است که قادر به دستیابی به اسید هیدروفلوئوریک ، به ویژه در محلول های هوادهی بی آب یا رقیق است ، جایی که فولادهای ضد زنگ به سرعت مورد حمله قرار می گیرند.
محلول های قلیایی: مقاومت بسیار خوبی در برابر تمام غلظت های قلیایی (به عنوان مثال ، سودا سوز آور) تا درجه حرارت بالا نشان می دهد ، و از بیشتر فولادهای ضد زنگ بهتر است.
کاهش اسیدها: اسیدهای گوگرد و هیدروکلریک را بهتر از مس یا نیکل به تنهایی کنترل می کند ، اگرچه عملکرد آن بسیار غلظت و دما است {{0} وابسته است. به طور کلی برای اکسیداسیون اسیدهای مانند اسید نیتریک توصیه نمی شود.
3. تکنیک های اولیه جوشکاری و ملاحظات ساخت سیستم های لوله کشی از مونل 400 چیست؟
لوله جوشکاری مونل 400 برای حفظ مقاومت در برابر خوردگی خود نیاز به توسعه دقیق دارد. ملاحظات کلیدی عبارتند از:
قابلیت جوشکاری: مونل 400 از طریق روشهای متداول ، از جمله جوشکاری قوس تنگستن گاز (GTAW/TIG) و جوش قوس فلزی گاز (GMAW/MIG) ، از جوشکاری خوبی برخوردار است که برای لوله کشی بحرانی ترجیح داده می شوند.
انتخاب فلز پرکننده: رایج ترین فلز پرکننده Monel 60 (Ernicu-7) یا یک پرکننده مونل 400 تطبیق (ENICU-7) است. اینها به گونه ای طراحی شده اند که یک شیمی فلزی جوش و ریزساختار با مقاومت در برابر خوردگی فلز پایه مطابقت دارد.
کنترل ورودی گرما: ورودی بیش از حد گرمای می تواند منجر به مسائلی مانند رشد دانه در گرما- منطقه آسیب دیده (HAZ) و حساسیت بالقوه شود ، جایی که مراحل ثانویه می توانند در مرزهای دانه شکل بگیرند و مقاومت در برابر خوردگی را در رسانه های خاص کاهش می دهند. استفاده از مهره های استرینگر با ورودی گرمای پایین و کنترل دمای بین المللی عمل استاندارد است.
پیشگیری از تخلخل: محتوای نیکل بالای آلیاژ باعث می شود استخر جوش مذاب کند و مستعد جذب اکسیژن باشد و منجر به تخلخل شود. بنابراین ، محافظت از گاز عالی (اغلب با سپرهای دنباله دار برای TIG) و تمیز کردن ، آلودگی- آماده سازی مشترک رایگان کاملاً ضروری است.
4. برای سرویس دما بالا- ، مزایا و محدودیت های استفاده از لوله مونل 400 در مقایسه با نیکل- آلیاژهای کروم مانند INCONEL 600 چیست؟
در حالی که هر دو نیکل- مبتنی بر هستند ، عملکرد درجه حرارت بالا- آنها به طور قابل توجهی متفاوت است:
مقاومت اکسیداسیون: این تمایز دهنده اصلی است. مقاومت اکسیداسیون مونل 400 در هوا تا حدود 1000 درجه F (540 درجه) خوب است. فراتر از این ، مقیاس گذاری مترقی می شود. در مقابل ، Inconel 600 ، با محتوای زیاد کروم (15.5 ٪) ، مقاومت اکسیداسیون برتر را ارائه می دهد و می تواند در هوا تا 2000 درجه فارنهایت (1095 درجه) برای خدمات مداوم استفاده شود.
استحکام: هر دو آلیاژ با افزایش دما قدرت به دست می آورند ، اما Inconel 600 به طور کلی در دمای بالا مقاومت بیشتری را حفظ می کند.
دامنه کاربرد: لوله Monel 400 برای برنامه های درجه حرارت بالا- مناسب است که در آن محیط همچنان کاهش می یابد یا خنثی می شود ، مانند پردازش هیدروکربن یا برخی واکنشهای شیمیایی خاص. با این حال ، برای برنامه های کاربردی که شامل اتمسفر اکسید کننده ، گاز دودکش یا گوگرد-}} در گرمای زیاد است ، یک کروم- تحمل آلیاژ مانند اینیل 600 اجباری است. انتخاب کاملاً به شرایط خاص جوی وابسته است.
5. در صنعت نفت و گاز ، فراتر از لوله کشی استاندارد ، برخی از برنامه های تخصصی Downhole یا Subsea برای اجزای مونل 400 چیست؟
خصوصیات منحصر به فرد Monel 400 آن را برای اجزای بحرانی در محیط های سخت نفت و گاز ارزشمند می کند:
ابزارها و ابزارهای Downhole: از آن برای تولید مؤلفه هایی مانند محفظه ابزار Wireline ، قطعات دریچه ایمنی و کپسول های ابزار استفاده می شود. این مؤلفه ها به خصوصیات مغناطیسی غیر - (برای اندازه گیری های دقیق چاه چاه) و عملکرد قابل اعتماد در گاز ترش (H₂s- حاوی) محیط ها و برس های فشار بالا- که در آن فولادهای استیک می توانند ترک کنند ، نیاز دارند.
اتصال دهنده ها و اتصالات دریایی: در حالی که لوله نیست ، استفاده از آن در برنامه های زیرزمینی برای پیچ ها ، آجیل ها و سایر اتصال دهنده های مهم بر روی سیستم عامل ها و ساختارهای زیرزمینی به دلیل مقاومت عالی آن در برابر خوردگی آب دریا و سوخت های زیستی گسترده است.
شیرهای فرآیند و تریم: مونل 400 اغلب برای داخلی دریچه (TRIM) در سیستم های تزریق آب دریا ، اسکرابرها و سایر خطوط فرآیند دست زدن به مایعات تولید خورنده مشخص می شود ، اطمینان از عمر طولانی و قابلیت اطمینان در جایی که فولاد کربن یا فولاد ضد زنگ زودرس شکست می خورد.
