1. ویژگی های متالورژیکی تعیین کننده Hastelloy C-22 که باعث می شود آن را برای تولید لوله های یکپارچه در محیط های خورنده مناسب کند ، چیست؟
Hastelloy C - 22 (UNS N06022) یک نیکل- chromium- آلیاژ مولیبدن-تونگستن است که به طور خاص برای مقاومت در برابر شدیدترین محیط های خوردگی طراحی شده است. مناسب بودن آن برای لوله های یکپارچه ناشی از یک ترکیب ابتدایی پیچیده و ریزساختار حاصل از آن است.
عناصر اصلی آلیاژ عبارتند از:
نیکل (ni-} 56 ٪): ماتریس اساسی آستنیتی را فراهم می کند ، و انعطاف پذیری ذاتی و مقاومت استثنایی در برابر کلرید {{2} cr ترک خوردگی استرس ناشی از (SCC) را ارائه می دهد ، یک حالت خرابی مشترک برای فولادهای استین.
Chromium (Cr-} 22 ٪): مقاومت برجسته ای را در برابر محیط های خورنده اکسیداسیون ، مانند آنهایی که حاوی کلریدها ، یون های آهن و اسید نیتریک هستند ، نشان می دهد. این یک لایه اکسید منفعل پایدار و محافظ بر روی سطح تشکیل می دهد.
Molybdenum (Mo-} ~ 13 ٪): مقاومت برتر در برابر خوردگی و خوردگی Crevice در کاهش محیط ها (به عنوان مثال ، اسید سولفوریک ، اسید هیدروکلریک) را نشان می دهد. مولیبدن فیلم منفعل را در برابر شکست کلریدها تثبیت می کند.
تنگستن (W -} 3 ٪): برای افزایش بیشتر مقاومت در برابر خوردگی موضعی ، با مولیبدن به صورت هم افزایی عمل می کند.
فرآیند تولید "یکپارچه" برای این آلیاژ بسیار مهم است. این شامل اکسترود کردن یک بیل جامد در دماهای بالا برای تشکیل یک لوله بدون درز جوش طولی است. این امر بسیار حیاتی است زیرا یک درز جوش می تواند یک محل شروع بالقوه برای حمله به خوردگی باشد ، زیرا چرخه حرارتی می تواند ریزساختار را تغییر داده و عناصر آلیاژی خاصی را در مرزهای دانه تخلیه کند. یک لوله یکپارچه یک ریزساختار همگن و مداوم را در کل محیط لوله تضمین می کند و این آسیب پذیری را از بین می برد و مقاومت در برابر خوردگی یکنواخت را از همه جهات تضمین می کند ، که این مهم برای دستیابی به مواد شیمیایی تهاجمی تحت فشار زیاد است.
2. لوله های بدون درز Hastelloy C-22 در کدام صنایع و برنامه های خاص در کدام صنایع و برنامه های خاص به عنوان یک مؤلفه مهم در نظر گرفته شده اند؟
ترکیب منحصر به فرد از خواص Hastelloy C-22 ، آن را به عنوان ماده انتخابی در صنایع تبدیل می کند که در آن خرابی تجهیزات به دلیل پیامدهای ایمنی ، زیست محیطی یا شدید اقتصادی گزینه ای نیست.
صنعت پردازش شیمیایی (CPI): این منطقه اصلی کاربرد است. C - 22 لوله برای کنترل اسیدهای معدنی گرم و آلوده ، محیط های حاوی کلر و مخلوط های حلال استفاده می شود. کاربردهای خاص شامل کویل های راکتور ، لوله های مبدل حرارتی و خطوط خوراک در گیاهان تولید اسید استیک ، مونومر وینیل کلرید (VCM) و داروهای دارویی است.
کنترل آلودگی و سولفوریزاسیون گاز دودکش (FGD): در ذغال سنگ- نیروگاه های آتش گرفته و سوزاندن زباله ، لوله های 22} 22}}} 22 در سیستم های اسکرابر ، مجاری و سیستم های حذف کننده غبار استفاده می شوند. این محیط ها حاوی میعانات بسیار خورنده با کلریدها ، فلورایدها و شرایط کم TH هستند که به سرعت مواد کمتری مانند فولادهای استاندارد ضد زنگ را از بین می برند.
نفت و گاز (پایین دست و بالادست): در حالی که گران است ، C-22 برای اجزای بحرانی در چاه های گاز ترش (حاوی H₂S و کلریدها) و در سرویس پالایشگاه شدید برای لوله کشی در واحدهای خام و هیدروپراست سازی که در آن اسید نفتنیک و حمله ترکیبی سولفور شیوع دارد ، مشخص شده است.
صنایع شیمیایی دارویی و ریز: مقاومت آلیاژ در برابر طیف گسترده ای از مواد شیمیایی فرآیند ، از جمله اکسید کننده و کاهش دهنده مواد و فضای داخلی صاف آن که از آلودگی جلوگیری می کند و به راحتی تمیز می شود ، آن را برای خطوط پردازش خلوص بالا {0} ایده آل می کند.
پردازش مجدد سوخت هسته ای: C-22 یکی از معدود موادی است که قادر به کنترل شرایط بسیار اکسید کننده در مخلوط های اسید نیتریک و یون های هالید است که در گیاهان و گیاهان پردازش مجدد وجود دارد.
3. مزایای اصلی انتخاب لوله یکپارچه بر روی یک لوله جوش داده شده (درز) برای برنامه های Hastelloy C-22 چیست؟
انتخاب بین ساخت و ساز بدون درز و جوش داده شده برای آلیاژهای عملکرد بالا- بسیار مهم است مانند Hastelloy C {{2} 22. در حالی که لوله های جوش داده شده هزینه بیشتری دارند- برای برخی از برنامه های کم فشار مؤثر است ، لوله های یکپارچه مزایای مشخصی را برای خدمات بحرانی ارائه می دهند:
همگن و یکپارچگی ساختاری: یک لوله یکپارچه در کل محیط خود دارای یک ساختار یکنواخت است و هیچ تغییری در جریان دانه ندارد. این خصوصیات مکانیکی برتر و قابل پیش بینی (استحکام کششی ، استحکام خستگی) را فراهم می کند و برای برنامه های فشار بالا- ضروری است.
از بین بردن نقص مربوط به جوش -: درز جوش داده شده منبع بالقوه ای از نقص مانند تخلخل ، اجزاء سرباره یا عدم همجوشی است. این نقص ها می توانند به عنوان نقاط شروع برای خوردگی ، به ویژه در خوردگی و خوردگی Crevice عمل کنند. لوله های یکپارچه کاملاً از این خطر جلوگیری می کنند.
مقاومت در برابر خوردگی برتر: فرآیند جوشکاری می تواند یک منطقه تحت تأثیر (HAZ) در مجاورت جوش ، گرما- ایجاد کند. در برخی از آلیاژها ، این می تواند به حساسیت منجر شود {{2} بارش کاربیدها در مرزهای دانه-} که ماتریس اطراف کروم را از بین می برد و آن را مستعد ابتلا به خوردگی می کند. در حالی که C-22 به دلیل حساسیت کم کربن در برابر حساسیت بسیار مقاوم است ، فرم یکپارچه بهترین عملکرد خوردگی ممکن را بدون هیچ گونه تغییرات ریزساختاری تضمین می کند.
رتبه بندی فشار بالاتر: مقاومت و یکنواختی ذاتی لوله های یکپارچه به آنها اجازه می دهد تا برای فشارهای داخلی بالاتر (به عنوان مثال ، ASME B36.19m) در مقایسه با لوله های جوش داده شده با همان اندازه و ضخامت دیواره رتبه بندی شوند و آنها را به انتخاب پیش فرض برای فرآیند بحرانی و خطوط ابزار تبدیل کنند.
4. استانداردها و مشخصات اساسی بین المللی حاکم بر تولید و آزمایش لوله های یکپارچه Hastelloy C-22 چیست؟
برای اطمینان از کیفیت ، قابلیت اطمینان و قابل تعویض ، تولید لوله های یکپارچه C {2} 22} 22 توسط چندین استاندارد بین المللی کلیدی کنترل می شود. این ترکیبات شیمیایی ، خواص مکانیکی ، تحمل ابعاد و آزمایش غیر مخرب (NDT) را پوشش می دهد.
ASTM B622: این استاندارد اصلی برای"لوله و لوله بدون درز نیکل و نیکل - آلیاژهای کبالت برای خدمات خورنده عمومی."این ترکیب شیمیایی مورد نیاز (جلسه UNS N06022) ، خصوصیات مکانیکی (به عنوان مثال ، مقاومت کششی ، قدرت عملکرد) ، الزامات تست الکتریکی مخرب هیدرواستاتیک یا غیر {3} و تحمل های بعدی را مشخص می کند.
ASME SB-622: این در اصل استاندارد ASTM است که توسط انجمن مهندسان مکانیک آمریکا برای استفاده در ساخت کشتی های فشار و سیستم های لوله کشی تحت کد ASME و کد کشتی فشار اتخاذ شده است.
ASTM B829: این استاندارد نیازهای عمومی را برای"نیکل و نیکل یکپارچه - لوله و لوله آلیاژ کبالت"که توسط ASTM B622 فراخوانی می شود. این روش روشهای آزمایش ، بازرسی و صدور گواهینامه را در بر می گیرد.
استانداردهای بعدی:
ASTM B775: تحمل ابعادی عمومی برای لوله بدون درز آلیاژ نیکل را در بر می گیرد.
ASME B36.19m: اندازه استاندارد برای لوله آلیاژ از جنس استنلس استیل و نیکل (از جمله برنامه هایی مانند SCH 5S ، 10S ، 40S ، 80s) را مشخص می کند.
NACE MR0175/ISO 15156: این استاندارد برای کاربردهای نفت و گاز بسیار مهم است. این شرایط و توصیه هایی را برای صلاحیت فلزات (از جمله C-22) برای مقاومت در برابر ترک خوردگی استرس سولفید (SSC) در محیط های حاوی H₂S فراهم می کند.
گزارش های تست آسیاب معتبر (MTRS یا CMTR) که تأیید این استانداردها را تأیید می کند ، یک الزام غیر- non} قابل مذاکره برای تهیه این مؤلفه های ارزش بالا {1} است.
5. ملاحظات مهم برای جوشکاری و ساخت سیستم های لوله کشی از لوله بدون درز Hastelloy C-22 چیست؟
در حالی که خود لوله یکپارچه است ، ساخت یک سیستم کامل به لوله های جوشکاری به اتصالات ، فلنج ها و دریچه ها نیاز دارد. جوشکاری نادرست می تواند مقاومت خوردگی آلیاژ را از بین ببرد.
انتخاب فلز پرکننده: انتخاب صحیح بسیار مهم است. جوشکاری به طور معمول با استفاده از فلز پرکننده تطبیق بیش از {{1} انجام می شود ، اغلب ernicrmo- 10 (که مطابق با AWS A5.14 است) ، که دارای ترکیب مشابه C-22 است اما برای جلوگیری از ریزش خرد شده و حفظ مقاومت در برابر خوردگی در سپرده WELD تنظیم شده است.
پاکیزگی دقیق: این قانون طلایی است. آلیاژهای Hastelloy در معرض آلودگی توسط کربن ، گوگرد و اکسیژن بسیار مستعد هستند. این می تواند منجر به آغوش و از بین رفتن مقاومت در برابر خوردگی شود. برای جلوگیری از آلودگی آهن باید ابزارها اختصاص داده شود (از کربن یا فولاد ضد زنگ استفاده نمی شود). مناطق جوش باید از همه روغن ها ، رنگ ها و خاک ها به طور دقیق تمیز شوند.
گاز محافظ: یک گاز پشتیبان آرگون خلوص بالا -} در قسمت ریشه جوش برای جلوگیری از اکسیداسیون (قند) و آلودگی ضروری است. برای مشعل ، آرگون خالص یا آرگون -}} برای اطمینان از قوس پایدار و مشخصات مهره مناسب استفاده می شود.
ورودی حرارتی کنترل شده: جوشکاری باید با ورودی گرمای کم و دمای تداخل کنترل شده تا حداکثر 125 درجه سانتیگراد (250 درجه فارنهایت) انجام شود. گرمای بیش از حد می تواند باعث رشد دانه در HAZ شود و مراحل ثانویه مضر را رسوب دهد و باعث به خطر انداختن چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی شود.
POST - عملیات حرارتی جوش (PWHT): PWHT به طور کلی برای Hastelloy C - 22 توصیه نمی شود. آلیاژ به گونه ای طراحی شده است که در حالت Annealed Solution- استفاده شود. PWHT با ترویج بارش مراحل مضر می تواند آسیب بیشتری نسبت به خیر داشته باشد. بهترین روش استفاده از روشهای مناسب برای جوشکاری است که بدون نیاز به PWHT ، جوش صدا و مقاومت در برابر خوردگی را تولید می کند.
