1. Hastelloy G - 3 (UNS N06985) چیست ، و چگونه ترکیب آن بر روی آلیاژهای نوع G اولیه مانند G-2 بهبود می یابد؟
Hastelloy G - 3 یک نیکل - Chromium- آهن {{4} آلیاژ مولیبدن-مس طراحی شده برای اداره طیف گسترده ای از محیط های خوردگی شدید ، به ویژه آنهایی که شامل اسید سولفوریک و مخلوط های شیمیایی پیچیده است. متعلق به همان خانواده G-2 است اما دارای یک ترکیب اصلاح شده شیمیایی است که محدودیت های کلیدی سلف خود را برطرف می کند.
پیشرفت های اولیه در G-3 نسبت به G-2 بر پایداری حرارتی افزایش یافته و مقاومت در برابر خوردگی متمرکز شده است:
کربن کنترل شده و سیلیکون کم: میزان کربن به سطح بسیار کمی کنترل می شود (<0.015%), and silicon is kept low. This significantly reduces the risk of carbide precipitation (sensitization) in the heat-affected zones (HAZ) during welding, which was a major cause of intergranular corrosion attack in earlier G-type alloys.
تعادل Ni/Cr/Mo بهینه شده: G-3 محتوای نیکل بالایی را برای مقاومت در برابر خوردگی عمومی و مقاومت در برابر ترک خوردگی استرس حفظ می کند. محتوای کروم آن مقاومت در برابر شرایط اکسید کننده را فراهم می کند ، در حالی که مولیبدن و مس به طور هم افزایی برای مقاومت در برابر کاهش اسیدها ، به ویژه اسید سولفوریک.
علاوه بر این از Niobium (NB): یک افزودنی کوچک اما مهم از Niobium به عنوان یک تثبیت کننده عمل می کند ، باعث افزایش بیشتر مقاومت آلیاژ در برابر حساسیت و خوردگی بین دانه ای متعاقب آن پس از قرار گرفتن در معرض دمای بالا می شود.
این ترفندهای ترکیبی G-3 را برای ساختارهای ساخته شده مانند سیستم های لوله ای جوش داده شده قابل اطمینان تر می کند ، زیرا انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خوردگی خود را در شرایط جوش داده شده بسیار مؤثرتر از G-2 حفظ می کند.
2. در کدام برنامه های خاص صنعتی Hastelloy G-3 که معمولاً مشخص شده است؟
ترکیب متعادل Hastelloy G-} 3 آن را به یک راه حل همه کاره و مقرون به صرفه برای طیف گسترده ای از صنایع تبدیل می کند که در آن محیط ها حاوی ترکیبی از عوامل اکسید کننده و کاهش دهنده هستند. طاقچه اصلی آن در استفاده از اسید سولفوریک و سایر جریان های شیمیایی پیچیده است.
برنامه های کلیدی شامل:
سرویس اسید سولفوریک: این برنامه پرچمدار برای G-3 است. این مقاومت عالی در برابر اسید سولفوریک در طیف گسترده ای از غلظت ها و درجه حرارت ها ، به ویژه در مواردی که ناخالصی های اکسید کننده وجود دارد ، نشان می دهد. از آن در لوله ها برای ترشی اسید ، بازیابی اسید و سنتز شیمیایی استفاده می شود.
سیستم های جداسازی گاز دودکش (FGD) سیستم: لوله G-3 به طور گسترده در اسکرابرهای مرطوب و مجرای مرتبط با نیروگاه ها استفاده می شود. این ماده به طور موثری شیمی پیچیده ای از دوغاب های اسکراب را که حاوی اسید سولفوریک ، سولفیت ها ، سولفات ها و کلریدها است ، در سطح pH و درجه حرارت متفاوت قرار می دهد.
صنعت پردازش شیمیایی (CPI): از آن در راکتورها ، مبدل های حرارتی و لوله کشی برای فرآیندهای مربوط به اسید فسفریک ، مخلوط اسید نیتریک و اسیدهای آلی مانند اسید استیک و فرمیک استفاده می شود.
پردازش پتروشیمی: G-3 استفاده در لوله کشی برای واحدهای دست زدن به مواد اولیه کاتالیزوری و فرآیندهای موجود در آلودگی کلرید و اسید سولفوریک را پیدا می کند.
کنترل آلودگی و سوزاندن زباله: توانایی آن در کنترل محیط های متغیر و تهاجمی باعث می شود که آن را برای تصفیه پسماند و سیستم های اسکراب سوزاند.
G-3 اغلب به عنوان یک جایگزین قوی و اقتصادی برای آلیاژهای گران قیمت مانند C-276 در برنامه هایی که خوردگی شدید است اما فراتر از قابلیت های آن نیست ، انتخاب می شود.
3. ملاحظات مهم جوشکاری و ساختگی برای سیستم های لوله کشی Hastelloy G-3 چیست؟
در حالی که G- 3 دارای قابلیت جوشکاری بهبود یافته نسبت به نسل های قبلی است ، پایبندی به پروتکل های جوشکاری آلیاژ نیکل سخت برای حفظ خصوصیات خوردگی آن ضروری است.
ملاحظات کلیدی شامل موارد زیر است:
فرآیند جوشکاری: جوشکاری قوس تنگستن گاز (GTAW یا TIG) به دلیل کنترل برتر و رسوب تمیز ، روش ارجح و متداول برای پاس های ریشه و گرم است. جوش قوس فلزی گاز (GMAW یا MIG) می تواند برای عبور پرکننده روی دیواره های ضخیم تر برای افزایش میزان رسوب استفاده شود.
انتخاب فلزی پرکننده: جوش ها باید با استفاده از فلز پرکننده تطبیق بیش از {{0} انجام شود که از نزدیک با مقاومت در برابر خوردگی فلز پایه مطابقت دارد. پرکننده Ernicrmo-9 یا Enicrmo-9 به طور معمول برای جوشکاری G-3 مشخص شده است.
کنترل ورودی گرما: از ورودی حرارتی کم تا متوسط استفاده کنید. گرمای بیش از حد هنوز هم می تواند باعث ایجاد ریزگردها عناصر آلیاژ (مولیبدن) در منطقه جوش شود ، به طور بالقوه مناطق موضعی را با مقاومت در برابر خوردگی کاهش می دهد.
محافظت از گاز و پشتی: Purity Argon High - گاز محافظ استاندارد است. از نظر مهم ، فضای داخلی لوله (قسمت ریشه جوش) باید با آرگون پاک شود تا از اکسیداسیون ریشه جوش جلوگیری شود. یک مهره ریشه ای تغییر رنگ یا قند قابل قبول نیست و یک محل اصلی برای حمله به خوردگی خواهد بود.
پاکیزگی دقیق: این مهم است. تمام سطوح برای جوشکاری باید کاملاً از همه آلاینده ها از جمله روغن ، گریس ، رنگ ، باقیمانده قلم نشانگر و خاک تمیز شود. برس ها و ابزارهای سیم فلزی ضد زنگ اختصاصی برای جلوگیری از آلودگی آهن (تعبیه) باید به طور انحصاری برای آلیاژهای نیکل استفاده شوند ، که می تواند زنگ زدگی و شروع خوردگی را آغاز کند.
POST - عملیات حرارتی جوش به طور معمول مورد نیاز نیست یا برای Hastelloy G-3 توصیه نمی شود.
4. عملکرد و هزینه - موقعیت Hastelloy G- 3 مقایسه با آلیاژهای رایج تر مانند فولاد ضد زنگ 316L و آلیاژهای سطح بالاتر مانند C-276؟
Hastelloy G-3 در طیف انتخاب مواد یک زمین میانه مهم را اشغال می کند و عملکرد قابل توجهی را نسبت به فولادهای ضد زنگ با هزینه کمتری نسبت به آلیاژهای نیکل پریمیوم ارائه می دهد.
VS . 316 L فولاد ضد زنگ (UNS S31603): G - 3 تقریباً در هر محیط کلرید اسیدی بسیار برتر است. 316 L مستعد ابتلا به گودال ، خوردگی CREVICE و ترک خوردگی استرس کلرید (SCC) است. G- 3 مقاومت استثنایی در این حالت های خرابی ارائه می دهد. همچنین اسید سولفوریک را به مراتب بهتر از فولاد ضد زنگ کنترل می کند. برای فرآیندی که 316L از آن خارج شده اند اما به C-276 احتیاج ندارند ، G-3 گام منطقی و مقرون به صرفه است.
در مقابل Hastelloy C-276 (UNS N10276): C-276 یک آلیاژ جهانی مقاوم تر است ، به خصوص در شدیدترین شرایط کلرید اکسید کننده و جایی که اسید هیدروفلوئوریک وجود دارد. این ماده دارای محتوای مولیبدن بالاتری است و به آن تعداد معادل مقاومت در برابر گودال بالاتر (PREN) و مقاومت بهتری در برابر خوردگی موضعی اعطا می کند. با این حال ، همچنین به طور قابل توجهی گران تر است. برای بسیاری از کاربردهای موجود در محیط های اسید سولفوریک و FGD ، G-3 مقاومت در برابر خوردگی کاملاً کافی را با هزینه مواد پایین تر فراهم می کند و آن را به انتخاب اقتصادی تر تبدیل می کند.
به طور خلاصه ، انتخاب اغلب به پایین می رسد:
316L: برای محیط های آزاد {1} {1 {1 {1 {.
G-3: برای تقاضای کاهش اسیدها (به خصوص H₂SO₄) و محیط های پیچیده پیچیده با کلریدها که 316L در آن شکست می خورد.
C-276: برای شدیدترین شرایط ، کلریدهای بسیار اکسید کننده یا به عنوان یک انتخاب محافظه کارانه برای شرایط فرآیند ناشناخته یا بسیار متغیر.
5. چه پروتکل های آزمایش و بازرسی ضروری از کیفیت و مناسب بودن لوله G-3 برای خدمات اطمینان می یابد؟
اجرای یک برنامه تضمین کیفیت دقیق برای تأیید یکپارچگی مواد قبل از نصب بسیار مهم است.
صدور گواهینامه مواد: یک گزارش تست آسیاب معتبر (MTR) مطابق با شماره گرما روی لوله اجباری است. این گزارش باید تأیید کند که ترکیب شیمیایی مطابق با ASTM B622 (یکپارچه) یا B619 (جوش داده شده) است و خصوصیات مکانیکی (کششی ، قدرت عملکرد ، کشیدگی) نیازهای مشخصی را برآورده می کند.
شناسایی مواد مثبت (PMI): این یک تست مخرب غیر - قابل مذاکره ، غیر-}} انجام شده با استفاده از آنالایزر فلورسانس X -. این فوراً آرایش شیمیایی آلیاژ را در نقطه دریافت و قبل از نصب تأیید می کند ، از ترکیب پرهزینه- با فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای دیگر جلوگیری می کند.
NON - معاینه مخرب (NDE):
آزمایش نفوذ رنگ (PT): برای تشخیص نقص سطح - breaking نقص در انتهای لوله و درزهای جوش استفاده می شود.
آزمایش رادیوگرافی (RT) یا آزمایش اولتراسونیک (UT): برای تشخیص نقص سطح زیر- در منطقه جوش (تخلخل ، کمبود همجوشی ، ترک) و در خود لوله لوله (لمینت ها ، اجزاء) استفاده می شود.
آزمایش خوردگی بین دانه ای (ASTM G28): برای خدمات بحرانی ، به ویژه آنهایی که شامل اسیدهای اکسید کننده قوی هستند ، نمونه ای از گرما را می توان به روش A از آزمایش ASTM G28 در نظر گرفت. این آزمایش شدید ، حساسیت آلیاژ به حمله بین دانه ای را ارزیابی می کند و یکپارچگی ساختاری آن را تأیید می کند و تاریخچه حرارتی صحیح را تأیید می کند.
بازرسی بصری و ابعادی: لوله ها باید مورد بازرسی قرار گیرند تا اطمینان حاصل شود که آنها قطر بیرونی مشخص شده ، ضخامت دیواره و تحمل طول را برآورده می کنند. سطوح داخلی و خارجی باید عاری از خراش های عمیق ، چاله ها ، رول ها و سایر نواقص باشد که می تواند به عنوان سایت های شروع برای خوردگی عمل کند.
مهندسان با رعایت این پروتکل ها می توانند اطمینان حاصل کنند که سیستم لوله کشی G- 3 عملکرد قابل اعتماد و بلند مدت را در سرویس خورنده در نظر گرفته شده خود ارائه می دهد.
