Q1: لوله جوشی Incoloy Alloy 800 چگونه تولید می شود و چه مشخصاتی بر تولید آن حاکم است؟
A:لوله Incoloy 800 جوش داده شده با تشکیل نوار یا صفحه آلیاژ نیکل مسطح{{1} نورد شده به شکل استوانه ای و جوشکاری درز طولی تولید می شود. درک فرآیند تولید و مشخصات قابل اجرا برای مشخصات مناسب و تضمین کیفیت ضروری است.
فرآیند تولید - لوله جوشی طولی:
| مرحله | شرح فرآیند | نقطه کنترل کیفیت |
|---|---|---|
| 1. آماده سازی نوار | کویل Incoloy 800 (ASTM B409) به عرض دقیق شکاف دارد | وضعیت لبه (خرد-آزاد، صاف) |
| 2. تشکیل | رولسازی مداوم یا فشار دادن نوار شکل به لوله باز | شکاف یکنواخت در درز |
| 3. جوشکاری | گاز بی اثر تنگستن (TIG/GTAW) یا جوش قوس پلاسما (PAW) - معمولاً خودزا (بدون فلز پرکننده) | نفوذ جوش، بدون اکسیداسیون |
| 4. تهویه مهره جوش | مهره جوش داخلی و خارجی ممکن است برداشته شود (بریده شده) یا به عنوان-جوش داده شده باقی بماند | انتقال صاف برای جریان سیال |
| 5. عملیات حرارتی | بازپخت کامل محلول (980-1050 درجه) در اتمسفر کنترل شده یا خلاء | تبلور مجدد، کاهش استرس |
| 6. اندازه و صاف کردن | اندازه سرد (کشیدن روی سنبه یا از طریق قالب ها) تا OD نهایی و گرد شدن | دقت ابعادی |
| 7. آزمایش غیر مخرب | 100% جریان گردابی (ET) یا اولتراسونیک (UT) درز جوش | عدم همجوشی، تخلخل، ترک را تشخیص دهید |
| 8. تست هیدرواستاتیک | تست فشار هر طول لوله | یکپارچگی نشت |
مشخصات کلیدی لوله جوشی Incoloy 800:
| مشخصات | دامنه | اندازه های معمولی | الزامات تست جوش |
|---|---|---|---|
| ASTM B705 | لوله جوشی (UNS N08800, N08810, N08811) | تا 24 اینچ NPS | 100٪ ET یا UT به علاوه هیدرواستاتیک |
| ASTM B710 | لوله جوش داده شده برای سرویس{0}در دمای بالا | تا 12 اینچ NPS | 100٪ UT جوش، به علاوه نقطه رادیوگرافی |
| ASTM B675 | لوله جوش داده شده برای مبدل های حرارتی (قطرهای مشابه اما کوچکتر) | 1/2 اینچ تا 3 اینچ OD | 100% ET، هیدرواستاتیک |
ASTM B705 مشخصات اولیه لوله جوشی Incoloy 800 است.پوشش می دهد:
فرم های محصول:لوله جوشی طولی (جوش مارپیچی نیست)
آلیاژها:UNS N08800 (800)، N08810 (800H)، N08811 (800HT)
اندازه ها:1/8 اینچ NPS تا 24 اینچ NPS (اندازه اسمی لوله)
ضخامت دیوار:برنامه 5S تا 80S (و سفارشی)
عملیات حرارتی:محلول آنیل شده پس از جوشکاری (اجباری)
تست کردن:بررسی 100٪ جریان گردابی یا اولتراسونیک درز جوش. تست هیدرواستاتیک
چرا بازپخت محلول بعد از جوشکاری اجباری است:
در حین جوشکاری، منطقه تحت تأثیر حرارت- (HAZ) در مجاورت جوش به دماهایی می رسد که می تواند باعث شود:
بارش کاربید کروم(حساس شدن) در محدوده 550-750 درجه
تنش های کششی پسمانداز انقباض حرارتی
آنیل کردن محلول پس از جوشکاری:
کاربیدهای کروم را دوباره حل می کند و مقاومت در برابر خوردگی را بازیابی می کند
تنش های باقیمانده را کاهش می دهد و خطر SCC را کاهش می دهد
فلز جوش و HAZ را متبلور می کند و شکل پذیری را بهبود می بخشد
جوش داده شده در مقابل بدون درز - مقایسه ساخت:
| پارامتر | لوله جوشی (ASTM B705) | لوله بدون درز (ASTM B407) |
|---|---|---|
| فرم شروع | نوار/صفحه تخت (ASTM B409) | بیلت جامد |
| حداکثر اندازه | تا 24 اینچ NPS | تا 12 اینچ NPS (معمولی) |
| حداقل دیوار | 0.5 میلی متر (0.020 اینچ) | 1.2 میلی متر (0.049 اینچ) معمولی |
| طول | سیم پیچ پیوسته سپس برش دهید | با اکستروژن/کشش محدود شده است |
| هزینه (نسبی) | 0.6-0.8x بدون درز | 1.0x (پایه) |
| درز جوش | حال (طولی) | هیچ کدام |
| زمان سرب | کوتاهتر (6-12 هفته) | طولانی تر (10-16 هفته) |
تعیین صحیح لوله جوش داده شده:
مشخصات کامل لوله Incoloy 800 جوش داده شده باید شامل موارد زیر باشد:
لوله جوشی، Incoloy 800 (UNS N08800)، ASTM B705، 6 اینچ NPS، جدول 40S، محلول آنیل شده، درز جوش 100% تست اولتراسونیک بر اساس ASTM E213، آزمایش هیدرواستاتیک تا فشار طراحی 1.5 برابر. گزارش های تست آسیاب در هر 4 EN قابل ردیابی
محدودیت های لوله جوش داده شده (چه زمانی مشخص نمی شود):
| محدودیت | دلیل | جایگزین |
|---|---|---|
| سرویس هیدروژن با فشار بالا- | کنسانتره هیدروژن در درز جوش | لوله بدون درز |
| Cyclic high-temperature (>600 درجه) | خستگی حرارتی ممکن است جوش را ترک کند | بدون درز یا 800H بدون درز |
| مربوط به ایمنی هسته ای- | ASME III به طور کلی نیاز به یکپارچگی دارد | لوله بدون درز |
| قطرهای بسیار کوچک (<1/2" NPS) | جوشکاری از نظر اقتصادی مشکل است | لوله بدون درز (ASTM B163) |
| خوردگی شدید (مانند اسیدهای غلیظ داغ) | حمله ترجیحی در جوش HAZ | بدون درز یا آلیاژ بالا{0}} جوش داده شده با پرکننده منطبق |
خلاصه:ASTM B705 مشخصات حاکم برای لوله های جوشی Incoloy Alloy 800 است. این ماده به صورت نوار مسطح (ASTM B409) شروع میشود، رول-شکل داده و جوش داده میشود، سپس محلول آنیل میشود تا مقاومت در برابر خوردگی بازیابی شود. لوله های جوش داده شده دارای مزایای هزینه و اندازه نسبت به بدون درز برای کاربردهای غیر بحرانی، فشار متوسط-و دمای متوسط{8}} هستند، اما به بررسی 100٪ غیر مخرب درز جوش نیاز دارند.
Q2: مزایا و محدودیت های استفاده از لوله جوشی Incoloy 800 در مقایسه با لوله بدون درز برای کاربردهای صنعتی چیست؟
A:انتخاب بین لوله Incoloy 800 جوش داده شده و بدون درز شامل مبادله-در بین هزینه، در دسترس بودن، دقت ابعاد و تحمل ریسک است. درک این عوامل به مهندسان اجازه می دهد تا محصول مناسب را برای هر برنامه انتخاب کنند.
مزایای لوله های جوشی نسبت به بدون درز:
| مزیت | توضیح | بهره مند شوند |
|---|---|---|
| هزینه کمتر | مواد اولیه (نوار) ارزانتر از بیلت است. مراحل پردازش کمتر | کاهش 20 تا 40 درصدی هزینه |
| قطرهای بزرگتر | بدون درز محدود به ~ 12 اینچ NPS؛ جوش داده شده تا 24 اینچ NPS (یا بزرگتر در صورت سفارش خاص) | سیستمهای{0}}قطر بزرگ را فعال میکند |
| دیوارهای نازک تر | حداقل دیوار بدون درز ~ 1.2 میلی متر؛ جوش داده شده می تواند 0.5 میلی متر باشد | کاهش وزن، هزینه کمتر |
| طول های بلندتر | جوش داده شده از سیم پیچ می تواند طول های پیوسته تولید کند. بدون درز با اکستروژن محدود شده است | جوش های میدانی کمتر |
| تلورانس های ابعادی بیشتر | اندازه سرد پس از جوشکاری OD و گردی ثابتی ایجاد می کند | در ساپورت های لوله و فلنج ها مناسب تر است |
| زمان تحویل کوتاه تر | استوک نواری بیشتر از بیلت موجود است. تولید سریعتر | تکمیل سریعتر پروژه |
محدودیت ها و خطرات لوله های جوش داده شده:
| محدودیت | ریسک | کاهش |
|---|---|---|
| درز جوش به عنوان محل شروع شکست | ترک های خستگی، SCC، یا گسیختگی خزشی در محل جوش | بازپخت محلول جوش پست-، 100% NDE را مشخص کنید |
| حساس شدن (در صورت عملیات حرارتی نامناسب) | خوردگی بین دانه ای در سرویس خورنده | نیاز به بازپخت محلول، تست بر اساس ASTM G28 |
| زیر بریدگی یا عدم تطابق جوش | تمرکز استرس، اختلال در جریان | تهویه مهره جوش (صاف) را مشخص کنید |
| قدرت خزش کمتر | فلز جوش و HAZ ساختار دانه درشت تری نسبت به فلز پایه دارند | For >650 درجه، بدون درز یا 800H بدون درز را در نظر بگیرید |
| در برخی کدها مجاز نیست | ASME بخش III (هسته ای) لوله های جوش داده شده را برای خدمات خاص محدود می کند | بدون درز برای هسته ای استفاده کنید |
| پتانسیل عدم همجوشی یا تخلخل | نشتی یا ترکیدن تحت فشار | 100٪ UT یا ET اجباری |
برنامه{0}راهنمای انتخاب مبتنی بر:
| برنامه | لوله جوشی (B705) | لوله بدون درز (B407) | منطق |
|---|---|---|---|
| لوله کشی فرآیند شیمیایی،<300°C, moderate pressure | ترجیح داده شده است | قابل قبول اما پرهزینه | جوش داده شده مقرون به صرفه است |
| لوله کشی فرآیند شیمیایی، 300-600 درجه | قابل قبول با آنیل محلول | برای انتقادی ترجیح داده می شود | خزش در محل جوش خطر دارد |
| لوله های مبدل حرارتی | کمیاب (از لوله جوشی B675 استفاده کنید) | استاندارد (B163) | تحمل های سخت تر، بدون جوش در ورق لوله |
| High-pressure gas (>50 بار) | قابل قبول با 100% UT | ترجیح داده شده است | درز جوش نگرانی است |
| گاز ترش (H2S، NACE) | در صورت کنترل سختی قابل قبول است | ترجیح داده شده است | بدون جوش برای شکست |
| Hydrogen service (>200°C, >50 بار) | توصیه نمی شود | ترجیح داده شده است | شکنندگی هیدروژن در جوش |
| Large-diameter (>12 اینچ) کانال کشی، فشار کم | ترجیح داده شده است | در دسترس نیست | فقط جوش داده شده می تواند عرضه کند |
| مربوط به ایمنی هسته ای- | مجاز نیست | مورد نیاز | محدودیت کد |
| دارویی/فوق العاده-تمیز | قابل قبول با مهره داخلی صاف | ترجیح داده شده است | راحت تر تمیز کردن بدون درز |
مقایسه هزینه (معمولی، 4 اینچی NPS Sch 40S، طول 6 متر):
| محصول | هزینه نسبی (یکپارچه=1.0) | زمان سرب | MOQ معمولی |
|---|---|---|---|
| بدون درز (ASTM B407) | 1.00 | 12-16 هفته | 500 کیلوگرم |
| جوش داده شده، محلول آنیل شده (ASTM B705) | 0.70-0.80 | 8-12 هفته | 1000 کیلوگرم |
| جوش داده شده، به عنوان-جوش داده شده (بدون آنیل - بدون مشخصات) | 0.50-0.60 | 4-6 هفته | توصیه نمی شود |
تله "به عنوان-جوش داده شده":برخی از تامین کنندگان لوله های جوشی Incoloy 800 را ارائه می دهند که داراینهمحلول پس از جوشکاری آنیل شده است. این ماده با استاندارد ASTM B705 مطابقت ندارد و دارای موارد زیر است:
HAZ حساس شده (بارش کاربید)
تنش های پسماند بالا
کاهش مقاومت در برابر خوردگی
شکل پذیری کمتر
هرگز لوله Incoloy 800 را به عنوان-جوش داده شده برای خدمات خورنده یا دمای بالا قبول نکنید.
ماتریس تصمیم گیری مبتنی بر ریسک-:
| پیامد شکست | فشار | دما | خورندگی | لوله پیشنهادی |
|---|---|---|---|---|
| کم (چکیدن، تعمیر آسان) | کم | کم | کم | جوش داده شده (B705) |
| متوسط (نشتی، خرابی) | متوسط | متوسط | متوسط | جوش داده شده با NDE کامل |
| بالا (ایمنی، انتشار بزرگ) | بالا | بالا | بالا | بدون درز (B407) |
| شدید (سمی، قابل اشتعال، 人命) | هر | هر | هر | فقط بدون درز |
خلاصه:لوله جوشی Incoloy 800 (ASTM B705) مزایای قابل توجهی در هزینه و اندازه نسبت به بدون درز برای کاربردهای خدماتی متوسط دارد. برای اکثر لوله کشی های شیمیایی زیر 600 درجه مناسب است، مشروط بر اینکه پس از جوشکاری محلول آنیل شده و 100% NDE روی درز جوش انجام شود. برای سرویسهای-فشار،-بالا، هیدروژن یا هستهای، لوله بدون درز انتخاب ارجح و اغلب اجباری است.
Q3: چه الزامات کنترل کیفیت و آزمایش غیرمخرب (NDE) برای لوله جوشی Incoloy 800 تحت ASTM B705 اعمال می شود؟
A:کنترل کیفیت برای لوله Incoloy 800 جوش داده شده بر یکپارچگی درز جوش طولی تمرکز دارد، زیرا این نقطه ضعف بالقوه در مقایسه با ساخت بدون درز است. ASTM B705 الزامات اجباری و اختیاری NDE را مشخص می کند.
الزامات کنترل کیفیت اجباری (ASTM B705):
| تست / بازرسی | فرکانس | استاندارد | پذیرش |
|---|---|---|---|
| تجزیه و تحلیل شیمیایی | در هر گرما | ASTM E1476 (یا مشابه) | بر اساس محدودیت های UNS N08800 |
| تست کشش (فلز پایه) | در هر گرما (طولی) | ASTM E8/E8M | بزرگتر یا مساوی 450 مگاپاسکال UTS، بزرگتر یا مساوی 170 مگاپاسکال YS، بزرگتر یا مساوی 30 درصد طول |
| تست کشش (درز جوش) | در هر گرما (عرضی) | ASTM E8/E8M | بزرگتر یا مساوی 450 مگاپاسکال UTS (ممکن است در فلز پایه خراب شود) |
| تست خمش هدایت شونده (جوش) | در هر حرارت (صورت و ریشه) | ASTM E190 | بعد از خمیدگی 180 درجه ترک نمی خورد |
| تست صاف کردن | در هر لات | ASTM B705 | هنگامی که تا 2/3 OD صاف می شود، ترک نمی خورد |
| تست هیدرواستاتیک | هر لوله | ASTM B705 | فشار طراحی 1.5 برابر، بدون نشتی |
| علامت گذاری | هر لوله | ASTM B705 | تعداد حرارت، اندازه، برنامه، UNS، ASTM |
آزمایش غیرمخرب (NDE) – بررسی درز جوش:
ASTM B705 نیاز داردبررسی 100% غیر مخرب درز جوشبا یکی از روش های زیر:
| روش NDE | استاندارد | عیوب قابل تشخیص | پذیرش |
|---|---|---|---|
| جریان گردابی (ET) | ASTM E309 | عیوب سطحی و نزدیک-سطح (عدم همجوشی، ترک، تخلخل) | هیچ نشانه ای بیش از بریدگی مرجع (معمولاً 5٪ دیوار) |
| اولتراسونیک (UT) | ASTM E213 | عیوب حجمی (عدم همجوشی، آخال، شکاف در دیوار) | No indication >بازتابنده معادل 1.2 میلی متر |
| رادیوگرافی (RT) | ASTM E94 | نقص های حجمی (آهسته تر، گران تر) | بدون ترک، عدم همجوشی، یا تخلخل خوشه ای |
نکته کاربردی:اکثر تولید کنندگان استفاده می کنندETبرای قطرهای کوچکتر (<6") and UT for larger diameters (>6 اینچ) یا دیوارهای ضخیم تر.
NDE تکمیلی (در صورت نیاز مشخص کنید):
| مورد نیاز | استاندارد | چه زمانی مشخص شود | پذیرش معمولی |
|---|---|---|---|
| UT کامل (100٪ حجم لوله) | ASTM E213 | سرویس-فشار، هیدروژن یا ترش بالا | No indications >1.2 میلی متر |
| رادیوگرافی درز جوش (نقطه ای) | ASTM E94 | مهر کد (ASME) | بدون ترک، تخلخل<1 mm |
| نافذ رنگ (PT) درز جوش | ASTM E165 | تشخیص ترک بصری سطح | بدون نشانه های خطی |
| عبور سختی از روی جوش | ASTM E18 | گاز ترش (NACE) | جوش، HAZ، فلز پایه همه کمتر یا مساوی 35 HRC |
| اندازه گیری فریت (فلز جوش) | ASTM E562 | بررسی مقاومت در برابر خوردگی | به طور معمول 3-8 FN (عدد فریت) |
تست خم جوش - جزئیات:
تست خم هدایت شده مخرب است (روی یک قطعه نمونه) اما برای تایید کیفیت جوش بسیار مهم است:
| پارامتر | مورد نیاز |
|---|---|
| نمونه | نوار عرضی در عرض جوش |
| شعاع خم شدن | ضخامت نمونه 4 برابر |
| زاویه خم | 180 درجه |
| قطر سنبه | ضخامت نمونه × 4 |
| پذیرش | No cracks or openings >3 میلی متر در جوش یا HAZ |
تایید عملیات حرارتی:
ASTM B705 مستلزم این است که لوله جوش داده شده باشدمحلول آنیل شده پس از جوشکاری. تأیید شامل:
سابقه عملیات حرارتی: Time-temperature chart showing soak at 980-1050°C, rapid cool (water quench for walls >5 میلی متر، هوا خنک برای تینر)
بررسی سختی:باید کمتر یا مساوی 95 HRB باشد (معمولا 75-90)
اختیاری - تست خوردگی بین دانه ای:روش ASTM G28 A – نرخ خوردگی<12 mm/year confirms proper anneal
الزامات ردیابی:
هر طول لوله باید با علامت های زیر مشخص شود:
نام سازنده یا علامت تجاری
ASTM B705 (یا ASME SB705)
UNS N08800 (یا N08810/N08811)
عدد حرارتی (قابل ردیابی تا MTR)
اندازه (NPS و زمانبندی)
طول (در صورت برش به طول)
علامت گذاری باید دائمی باشد ({0}}مهر یا جوهر کم فشار-) و خوانا باشد.
تعریف لات معمولی (برای فرکانس آزمایش):
| محصول | تعریف لات |
|---|---|
| لوله بدون درز | همان گرما، همان اندازه، عملیات حرارتی یکسان |
| لوله جوش داده شده | همان گرمای نوار، همان مقدار جوش (جوش مداوم)، عملیات حرارتی یکسان |
چک لیست بازرسی خریدار برای لوله های جوش داده شده:
| مورد | تأیید کنید |
|---|---|
| MTR نتایج آزمون کششی و خمشی جوش را نشان می دهد | بله / خیر |
| MTR "محلول آنیل شده پس از جوشکاری" را با دما بیان می کند | بله / خیر |
| روش NDE و معیارهای پذیرش مشخص شده است | بله / خیر |
| هر لوله با شماره حرارت مشخص شده است | بله / خیر |
| فشار تست هیدرواستاتیک و مدت زمان در MTR | بله / خیر |
| برای سرویس ترش: عبور سختی در عرض جوش | بله / خیر |
مشکلات رایج کیفیت در لوله های جوش داده شده:
| موضوع | علت | روش تشخیص | پیشگیری |
|---|---|---|---|
| عدم فیوژن | انرژی جوش ناکافی | UT یا RT | بهینه سازی پارامترهای جوشکاری |
| تخلخل | آلودگی (روغن، رطوبت) | RT یا ET | لبه های نوار را تمیز کنید، محافظ مناسب |
| آندرکات | سرعت یا جریان بیش از حد جوش | ویژوال یا PT | پارامترها را تنظیم کنید |
| حساسیت (بارش کاربید) | بدون جوشکاری یا سرد شدن آهسته پست- | تست ASTM G28 | دستور بازپخت راه حل |
| عدم تطابق جوش (زیاد-کم) | تراز ضعیف نوار | ویژوال، UT | ابزارسازی بهتر |
خلاصه:ASTM B705 100% NDE درز جوش (ET یا UT)، آزمایش خمش هدایتشده، و بازپخت محلول جوشی را الزامی میکند. برای خدمات حیاتی، خریداران باید NDE تکمیلی (UT، RT، PT، تراورس سختی) را مشخص کنند. کنترل کیفیت مناسب تضمین میکند که درز جوش در اکثر کاربردهای خدماتی متوسط عملکرد قابل مقایسه با فلز پایه دارد.
Q4: لوله جوشی Incoloy 800 در کدام کاربردهای صنعتی بیشتر استفاده می شود و در کجا توصیه نمی شود؟
A:لوله های جوشی Incoloy 800 (ASTM B705) به طیف وسیعی از صنایع خدمت می کند که در آنها مقاومت در برابر خوردگی و استحکام دمایی متوسط{2}} مورد نیاز است، اما هزینه لوله بدون درز غیر قابل توجیه است.
کاربردهای متداول - در جایی که لوله های جوش داده شده Excel:
1. لوله کشی فرآیند شیمیایی (دمای متوسط)
| خدمات | دما | چرا جوش داده شده قابل قبول است |
|---|---|---|
| خطوط انتقال مواد شیمیایی آلی | 100-300 درجه | بدون-خورنده یا خورنده خفیف؛ درز جوش مورد حمله قرار نگرفت |
| خطوط سوزاننده داغ (NaOH) | 80-150 درجه | مقاومت در برابر خوردگی عمومی خوب؛ خطر کم حمله جوش |
| فرآوری اسیدهای چرب | 150-250 درجه | خوردگی یکنواخت، در جوش موضعی نشده است |
| سیستم های بازیابی حلال | 100-200 درجه | درز جوش محل حمله ترجیحی نیست |
2. سیستم های کمکی تولید برق
| جزء | خدمات | چرا جوش داده شده استفاده می شود |
|---|---|---|
| خطوط تخلیه بخاری آب تغذیه | 150-250 درجه | فشار متوسط، غیر{0}}دوره ای |
| خطوط برگشت میعانات | 100-200 درجه | خطر کم خستگی حرارتی |
| خطوط هوای ابزار در مناطق گرم | محیط - 100 درجه | بدون نگرانی از خوردگی |
| لوله های سیستم نمونه برداری (قطرهای بزرگتر) | 300-500 درجه | سرویس متناوب، استرس کم |
3. پوستههای مبدل حرارتی و کانالهای{1}}قطر بزرگ
| برنامه | محدوده اندازه | چرا جوش داده شده ترجیح داده می شود |
|---|---|---|
| پوسته مبدل حرارتی (نه لوله) | قطر 12-24 اینچ | بدون درز در دسترس نیست |
| کانال کشی گاز داغ (کوره به اسکرابر) | قطر 12-36 اینچ | فشار کم، اندازه بزرگ |
| دودکش اگزوز (گاز دودکش خورنده) | قطر 12-48 اینچ | دیوار نازک، قطر بزرگ،-هزینه محور |
4. داروسازی و فرآوری مواد غذایی
| برنامه | مورد نیاز | چرا جوش داده شده قابل قبول است |
|---|---|---|
| توزیع بخار خالص (فشار پایین) | قابلیت تمیز کردن، مقاومت در برابر خوردگی | مهره جوش داخلی زمین صاف |
| خطوط تامین CIP ({0}}در-محل) تمیز | مقاومت در برابر مواد شیمیایی پاک کننده | پست{0}}جوش آنیل شده مقاومت در برابر خوردگی را بازیابی می کند |
| حلقه های آب فرآیند (WFI). | بدون آلودگی | سطح داخلی صاف |
5. کنترل آلودگی هوا
| برنامه | محیط زیست | چرا جوش داده شده استفاده می شود |
|---|---|---|
| کانال گوگرد زدایی گاز دودکش (FGD). | SO2 مرطوب، کلریدها، 80-150 درجه | قطرهای بزرگ (24-48 اینچ)، فشار کم |
| کانال های ورودی/خروجی اسکرابر | خورنده اما استرس کم | هزینه یکپارچه را ممنوع می کند |
کاربردهایی که لوله های جوش داده شده توصیه نمی شود:
| برنامه | دلیل | انتخاب بهتر |
|---|---|---|
| لوله های مبدل حرارتی | نورد لوله-به-لوله به یکپارچه نیاز دارد. درز جوش ممکن است نشت کند | لوله بدون درز (ASTM B163) |
| High-pressure hydrogen (>50 bar, >200 درجه) | تردی هیدروژن در جوش متمرکز می شود | بدون درز (ASTM B407) |
| گاز ترش (H2S) با فشار جزئی بالا | NACE MR0175 بدون درز را ترجیح می دهد. مشکلات سختی جوش | بدون درز، سختی تأیید شده است |
| Cyclic high-temperature (>500 درجه) | خستگی حرارتی درز جوش را ترک می کند | بدون درز 800H (N08810) |
| ایمنی هستهای{0}}مربوط (ASME III) | کد به طور کلی جوش های طولی را ممنوع می کند | فقط بدون درز |
| High-pressure steam (>60 bar, >450 درجه) | خطر پارگی خزش در جوش | بدون درز یا 800H بدون درز |
| کربوهیداسیون یا سولفید شدن شدید | Weld و HAZ ترجیحا حمله کردند | بدون درز یا اینکونل |
| خطوط گاز نیمه هادی فوق{0} تمیز | مهره داخلی جوش (هموار) ذرات را به دام می اندازد | بدون درز برقی شده |
مثال موردی - لوله کشی FGD (کاربرد خوب):
وضعیت:مجرای ورودی جاذب FGD نیروگاه زغال سنگ، قطر 24 اینچ، 120 درجه، SO2 مرطوب و کلرید
بدون درز در دسترس نیستدر اندازه 24 اینچ (حداکثر بدون درز ~ 12 اینچ)
محلول جوش داده شده B705:دیوار 6 میلی متر، محلول آنیل شده، 100% UT از درز جوش، زمین داخلی صاف
نتیجه:8+ سال خدمات بدون خرابی مربوط به جوش-
مثال موردی - خط بازیافت هیدروژن (کاربرد بد):
وضعیت:تخلیه کمپرسور بازیافت هیدروژن پالایشگاه، 60 بار، 350 درجه، 95% H2
لوله جوشی استفاده شده(صرفه جویی در هزینه)
نتیجه:درز جوش بعد از 14 ماه ترک خورد (تردی هیدروژنی در جوش HAZ)
درس:بدون درز برای هیدروژن فشار بالا- اجباری است
ارزیابی ریسک – زمان استفاده از جوش داده شده در مقابل بدون درز:
| عامل خطر | کم خطر → جوش داده شده قابل قبول است | ریسک بالا → بدون درز مورد نیاز است |
|---|---|---|
| فشار | <20 bar | >50 بار |
| دما | <400°C | >600 درجه |
| عملیات چرخه ای | حالت ثابت | راه اندازی/خاموش شدن مکرر |
| فشار جزئی هیدروژن | <10 bar | >30 بار |
| H2S (ترش) | <0.1 bar | >1 بار |
| عواقب نشت | چکه، تعمیر آسان | سمی / قابل اشتعال، خطر ایمنی |
خلاصه:لوله جوشی Incoloy 800 به طور گسترده در فرآیندهای شیمیایی، کمکی برق، کنترل آلودگی هوا و کاربردهای دارویی استفاده می شود که در آن فشارها متوسط، دماهای زیر 600 درجه است و پیامدهای نشت درز جوش قابل کنترل است. برای سرویسهای لولههای-هیدروژن با فشار بالا،-گاز ترش فشار بالا، دمای بالا{5}}دورهای، هستهای یا حرارت توصیه نمیشود. مهندسان باید یک ارزیابی مبتنی بر ریسک{7}}به جای پیش فرض یکپارچه برای همه برنامه ها انجام دهند.
Q5: لوله جوشی Incoloy 800 (UNS N08800) در مقایسه با لوله فولادی ضد زنگ 316L برای خدمات خورنده در دمای بالا چگونه است؟
A:مهندسان اغلب فولاد ضد زنگ Incoloy 800 را با 316L مقایسه می کنند زیرا هر دو آستنیتی هستند و به عنوان لوله های جوشی در دسترس هستند. با این حال، عملکرد آنها به طور قابل توجهی در دماهای بالا و در محیط های خورنده متفاوت است.
مقایسه مواد - خواص پایه:
| اموال | Incoloy 800 (UNS N08800) | 316L Stainless (UNS S31603) |
|---|---|---|
| نیکل (Ni) | 30-35% | 10-14% |
| کروم (کروم) | 19-23% | 16-18% |
| مولیبدن (Mo) | هیچ (یا اثری) | 2-3% |
| کربن | کمتر یا مساوی 0.10٪ | کمتر یا مساوی 0.03٪ |
| پایداری آستنیت | بسیار پایدار (نیکل بالا) | متاستابل (کار سخت می شود) |
| نفوذپذیری مغناطیسی | <1.02 | 1.0-1.1 (بازپخت شده) |
| هزینه (لوله، جوش داده شده) | 2.0-2.5x 316L | خط پایه (1.0x) |
مقایسه عملکرد دمای بالا-:
| دما | Incoloy 800 | 316L | برنده |
|---|---|---|---|
| مقاومت در برابر اکسیداسیون (مستمر) | 815 درجه (1500 درجه فارنهایت) | 425 درجه (800 درجه فارنهایت) | Incoloy 800 |
| مکانیسم اکسیداسیون | Cr2O3 نازک و چسبنده را تشکیل می دهد | مقیاس غنی از آهن- ضخیم و پوسته پوسته می شود | Incoloy 800 |
| قدرت خزش در 550 درجه | خوب (نرخ خزش کم) | ضعیف (خزش سریع) | Incoloy 800 |
| مقاومت در برابر کربوریزاسیون | خوب | بیچاره | Incoloy 800 |
| مقاومت در برابر سولفیداسیون | متوسط | بیچاره | Incoloy 800 |
مقایسه مقاومت در برابر خوردگی:
| محیط زیست | Incoloy 800 | 316L | برنده |
|---|---|---|---|
| کلرید SCC (گرم، مرطوب) | Immune (Ni >30%) | مستعد | Incoloy 800 |
| حفره زدن (محلول های کلرید) | PREN ~ 25 | PREN ~ 25 | کراوات |
| اسید نیتریک | عالی | خوب | Incoloy 800 |
| اسید سولفوریک (رقیق،<50°C) | متوسط | بیچاره | Incoloy 800 |
| اسید فسفریک | خوب | متوسط | Incoloy 800 |
| اسیدهای آلی | عالی | خوب | Incoloy 800 |
| سوز آور (NaOH) | خوب | ضعیف (SCC سوزاننده) | Incoloy 800 |
| آب دریا (غوطه وری کامل) | خطر حفره | خطر حفره | کراوات (نه خوب) |
ملاحظات درز جوش برای هر دو ماده:
| عامل | Incoloy 800 جوش داده شده | 316 لیتر جوش داده شده |
|---|---|---|
| خطر حساسیت | اگر به درستی بازپخت شود، کم است. بالا اگر نه | بالا (پیکاپ کربن، حتی با 316 لیتر) |
| عملیات حرارتی جوش- را ارسال کنید | اجباری (حلول آنیل) | به طور معمول مورد نیاز نیست (اما کمک می کند) |
| فریت جوش (برای جلوگیری از ترک خوردگی) | فریت کم (Ni-غنی)؛ نیاز به مراقبت دارد | 5-10 FN (مقاومت در برابر ترک خوب) |
| فلز پرکننده | ERNiCr-3 (Inconel 82) | 316 لیتر (منطبق) |
برنامه{0}توصیههای خاص:
زمانی که لوله های جوش داده شده Incoloy 800 را انتخاب کنید:
| وضعیت | چرا |
|---|---|
| Operating temperature >425 درجه | 316L قدرت خود را از دست می دهد و اکسید می شود |
| کلریدهای موجود در سرویس مرطوب | خطر SCC 316L |
| کربورسازی یا کاهش جو | 316L مقیاس غیر محافظ-می سازد |
| عمر طولانی بدون تعویض | Incoloy 800 در دما بیشتر دوام می آورد |
| جریان های فرآیند اسیدی (به جز سولفوریک قوی) | Incoloy 800 مقاوم تر |
زمانی که لوله جوش داده شده 316 لیتری را انتخاب کنید:
| وضعیت | چرا |
|---|---|
| دما<400°C | 316L مناسب و ارزان تر است |
| بدون کلرید (یا بسیار کم) | بدون خطر SCC |
| بدون-اکسید کننده، غیر-کربوردار | پایدار فیلم غیرفعال 316L |
| هزینه محرک اصلی است | 2-2.5 برابر تفاوت هزینه |
| نگرانی از وجود حفرههای آب دریا یا{0}}کلرید بالا | هیچکدام خوب نیست؛ 926 یا سوپر دوبلکس را در نظر بگیرید |
داده های عملکرد - اکسیداسیون (افزایش وزن پس از 1000 ساعت):
| دما | Incoloy 800 (mg/cm²) | 316 لیتر (mg/cm²) |
|---|---|---|
| 500 درجه | <1 | ~5 |
| 600 درجه | ~3 | ~ 25 (ریزش مقیاس) |
| 700 درجه | ~8 | >50 (غیرقابل قبول) |
| 800 درجه | ~20 | رتبه بندی نشده (شکست خورده) |
داده های عملکرد - خزش در 550 درجه، استرس 50 مگاپاسکال:
| مواد | زمان تا 1% خزش | زمان پاره شدن |
|---|---|---|
| Incoloy 800 (جوش شده، آنیل شده) | ~ 5000 ساعت | 20000 ساعت |
| 316 لیتر (جوش داده شده) | ~ 500 ساعت | ~ 2000 ساعت |
مثال موردی - خط هوایی راکتور شیمیایی:
خدمات:450 درجه، کلریدها (2-5 پی پی ام)، کلریدهای آلی موجود است
نتیجه لوله جوش 316 لیتری:ترک در محل جوش HAZ و SCC فلز پایه در عرض 8 ماه
نتیجه لوله جوشی Incoloy 800 (B705):6 سال خدمات، بدون ترک خوردگی، اکسیداسیون یکنواخت جزئی
تفاوت هزینه:Incoloy 800 2.2x 316L بود، اما از دو تعویض و توقف تولید اجتناب کرد.
مثال موردی – کانال هوای با دمای بالا (650 درجه):
خدمات:هوای گرم، فشار اتمسفر، 650 درجه پیوسته
نتیجه 316 لیتر:ترازو بعد از 3 ماه پوسته می شود، مجرای آن از 3 میلی متر به 1.5 میلی متر نازک می شود.
نتیجه Incoloy 800:پس از 3 سال، مجرای سالم با مقیاس نازک چسبنده
نتیجه گیری:Incoloy 800 هزینه خود را در طول عمر طولانی پرداخت کرد
جدول مقایسه خلاصه:
| عامل | Incoloy 800 (B705) | 316 لیتر (جوش داده شده) |
|---|---|---|
| حداکثر دمای مداوم | 815 درجه | 425 درجه |
| مقاومت SCC کلرید | عالی | بیچاره |
| هزینه (نسبی) | 2.0-2.5x | 1.0x |
| یکپارچگی درز جوش (با آنیل مناسب) | خوب | خوب |
| در دسترس بودن (قطرهای بزرگ) | خوب (تا 24 اینچ) | عالی (حداکثر 48 اینچ) |
| بهترین اپلیکیشن | 425-815 درجه، کلریدها، اسیدها | <400°C, clean, no chlorides |
توصیه نهایی:لوله جوشی Incoloy 800 (ASTM B705) برای سرویس بالاتر از 425 درجه، در محیطهای حاوی کلرید، برای خدمات با دمای پایین، تمیز و بدون-کلرید، لوله جوشی 316 لیتری انتخاب اقتصادی است. مهندسان باید دمای خاص، خوردگی و نیازهای مکانیکی هر کاربرد را ارزیابی کنند نه اینکه فرض کنند هر یک از مواد به طور کلی برتر هستند.
