1. Savol: Nikel 200 ning asosiy tarkibi va metallurgiya tuzilishi qanday va bu xususiyatlar uning korroziyaga chidamliligi va mexanik xususiyatlariga qanday ta'sir qiladi?
A:Nikel 200 (UNS N02200) - bu uglerod (≤0,15%), temir (≤0,40%), marganets (≤0,35≉%), kremniy (≤0,35≉%) va silikonni o'z ichiga olgan ehtiyotkorlik bilan boshqariladigan iz elementlari bilan kamida 99,0% nikelni o'z ichiga olgan sof ishlangan nikel qotishmasi. (≤0,25%). Material barcha haroratlarda yuz{9}}markazlangan kubik (FCC) ostenitik mikrostrukturani namoyish etadi, bu esa kriyojenik sharoitlardan taxminan 315°C (600°F) gacha boʻlgan ajoyib egiluvchanlik, shakllanuvchanlik va qattiqlikni taʼminlaydi.
Nikel 200 ning korroziyaga chidamliligi zanglamaydigan po'latlardagi kabi passiv oksid qatlamidan emas, balki nikel metallining o'ziga xos olijanobligidan kelib chiqadi. Ushbu asosiy farq juda muhim: Nikel 200 barcha konsentratsiyalar va haroratlarda, shu jumladan zanglamaydigan po'latlar halokatli stressli korroziya yorilishidan aziyat chekadigan erigan kaustik muhitda gidroksidi gidroksidlarga (natriy, kaliy va kaltsiy gidroksidlari) ajoyib qarshilik ko'rsatadi. Shuningdek, u kislorodsiz sharoitda-oksidlovchi bo'lmagan kislotalar (suyultirilgan sulfat va xlorid kislotalar) kabi qaytaruvchi muhitda va yuqori haroratlarda xlor va ftor kabi quruq galogenlar-da juda yaxshi ishlaydi.
Biroq, Nikel 200 cheklovlarga ega. Uning mexanik kuchi ostenitik zanglamaydigan po'latlarga qaraganda ancha past; tavlangan rentabellik kuchi odatda 103-207 MPa (15-30 ksi), 304/316 zanglamaydigan po'latlar uchun 207-310 MPa (30-45 ksi) ni tashkil qiladi. Bu ekvivalent bosimni o'z ichiga-o'z ichiga olishi uchun qalinroq devor qismlarini talab qiladi. Bundan tashqari, Nikel 200 uzoq vaqt davomida 315°C dan yuqori harorat taʼsirida grafit moʻrtlashishiga moyil boʻlib, bu cheklov uning past uglerodli varianti Nikel 201 bilan bogʻliq.
2. Savol: Yuqori haroratlarda konsentrlangan kaustik soda (NaOH) bilan kimyoviy ishlov berishda, Nikel 200 ostenitik zanglamaydigan po'latdan afzal qilingan material nima qiladi va u qanday o'ziga xos buzilish mexanizmlarini yumshatadi?
A:Nikel 200 umumiy korroziyaga chidamliligi va gidroksidi korroziyaga qarshi immunitetning (CSCC) noyob kombinatsiyasi tufayli yuqori haroratlarda konsentrlangan kaustik soda bilan ishlash uchun asosiy material sifatida tan olingan.
304 va 316 navlarini o'z ichiga olgan ostenitik zanglamaydigan po'latlar, 60 ° C (140 ° F) dan yuqori haroratlarda 50% dan ortiq natriy gidroksid konsentratsiyasiga ta'sir qilganda, gidroksidi stressli korroziya yorilishiga juda sezgir. Ushbu makkor buzilish mexanizmi tortishish kuchlanishi va korroziy gidroksidi muhitning birgalikdagi ta'siri ostida intergranular yoki transgranular yorilish sifatida namoyon bo'ladi. CSCC nosozliklari devorlarni sezilarli darajada yupqalashsiz sodir bo'ladi, bu jiddiy xavfsizlik, ekologik va operatsion oqibatlarga olib keladigan issiq gidroksidi eritmaning halokatli, rejalashtirilmagan chiqishiga olib keladi.
Nikel 200, aksincha, natriy gidroksidi xizmatining butun konsentratsiyasi va harorat oralig'ida CSCCga deyarli hech qanday sezuvchanlik ko'rsatmaydi. Kustik muhitda nikelda hosil bo'lgan passiv plyonka barqaror, o'z-o'zidan tuzalib{2}}va stressli korroziya yorilishidan oldingi mahalliy buzilishlarga chidamli. Umumiy korroziya tezligi odatda 150 ° C (302 ° F) da 50% NaOH da ham yiliga 0,025 mm (1 mpy) dan past bo'lib, devor yo'qotmasdan 25 yildan ortiq xizmat qilish imkonini beradi.
Bundan tashqari, Nikel 200 shunga o'xshash muhitda uglerodli po'latlarga ta'sir qiladigan-kaustik mo'rtlashuvga- qarshilik ko'rsatadi va xizmat muddati davomida o'zining egiluvchanligi va pishiqligini saqlaydi. Shu sabablarga ko'ra, Nikel 200 choksiz quvur standart spetsifikatsiyadir:
Xlor{0}}ishqorli o'simliklardagi gidroksidi bug'lantiruvchi quvurlar va uzatish liniyalari
Aluminani qayta ishlashda{0}}yuqori haroratli gidroksidi qayta tiklash tizimlari (Bayer jarayoni)
Sintetik tola ishlab chiqarish (rayon va neylon ishlab chiqarish)
Sovun va yuvish vositalarini ishlab chiqaruvchi sovunlash idishlari
Farmatsevtikani qayta ishlash, bu erda gidroksidi tozalash-joyida-tizimlar (CIP)
Nikel 200 uchun boshlang'ich kapital xarajatlari zanglamaydigan po'latdan sezilarli darajada yuqori bo'lsa-da, hayot aylanishining narxi korroziyaga yo'l qo'ymaslik, stressli korroziyaning yorilishiga yo'l qo'ymaslik va yuqori haroratli kaustik ilovalarda ishonchli, uzoq muddatli xizmat ko'rsatish bilan oqlanadi.
3. Savol: Nikel 200 trubkasi uchun payvandlash va ishlab chiqarishning muhim jihatlari, xususan, bo'g'inlarni tayyorlash, to'ldiruvchi metallni tanlash va payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berish bilan bog'liq qanday?
A:Nikel 200 ni payvandlash tozalik va jarayonni nazorat qilishga jiddiy e'tibor talab qiladi, chunki material oltingugurt, qo'rg'oshin va fosfor kabi uglerodli po'lat va zanglamaydigan po'latdan ishlab chiqarishda yaxshi bo'lgan mikroelementlar tomonidan mo'rtlashishiga juda sezgir.
Birgalikda tayyorgarlik va tozalik:Payvandlashdan oldin payvand chokidan 50 mm (2 dyuym) masofadagi barcha sirtlar aseton, izopropil spirti yoki shunga o'xshash xlorli bo'lmagan{2}}eritma yordamida yaxshilab yog'lanishi kerak. Xlorli erituvchilar qat'iyan man etiladi, chunki qoldiq xloridlar post-xizmatining korroziyasini yorilishda stressni keltirib chiqarishi mumkin. Karbonli po'latda ishlatiladigan abraziv asboblar o'zaro ifloslanishning oldini olish uchun nikel ishlariga bag'ishlangan bo'lishi kerak; Hatto kichik temir zarralari ham galvanik korroziyani yoki payvandlash nuqsonlarini keltirib chiqarishi mumkin. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan cho'tkalar, agar ular karbonli po'latlarda ishlatilmagan bo'lsa, sirt tayyorlash uchun qabul qilinadi.
To'ldiruvchi metallni tanlash:Nikel 200 payvandlash uchun standart plomba metall hisoblanadiNikel 61 (UNS N9961), asosiy metallning korroziyaga chidamliligi va mexanik xususiyatlarini saqlaydigan mos keladigan kompozitsion plomba. Nikel 200 va zanglamaydigan po'lat yoki karbonli po'lat- kabi bir-biriga o'xshamaydigan choklar uchun-EniCrFe-2yokiEniCrFe-3Odatda (Inconel 182-turi) plomba moddalari ishlatiladi. Ushbu yuqori{3}}nikel xrom-temir plomba moddalari nikel va po'lat o'rtasidagi differensial issiqlik kengayishiga mos keladi va shu bilan birga etarli kuch va korroziyaga chidamlilikni ta'minlaydi.
Payvandlash jarayoni:Aniq nazorat va minimal ifloslanishni ta'minlash uchun ildiz o'tishlari uchun gazli volframli payvandlash (GTAW / TIG) afzallik beriladi. Issiqlik kiritish ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinishi kerak; oldindan qizdirish odatda talab etilmasa ham, issiq yorilish va don o'sishining oldini olish uchun o'tish oralig'idagi harorat 150 ° C (300 ° F) dan past bo'lishi kerak. Payvand choki yuqori-tozalikdagi argon yoki geliy bilan himoyalangan bo'lishi kerak, ildiz o'tish joyining orqa tomoni esa oksidlanishni oldini olish uchun inert gaz bilan tozalanishi kerak. Nikel 200 nikel qotishmalariga xos bo'lgan payvandchi ta'limini talab qiladigan sust, pastadir manba hovuziga xos xususiyatga ega.
Payvandlashdan keyingi-issiqlik bilan ishlov berish (PWHT):Ko'pgina ilovalarda PWHT Nikel 200 uchun talab qilinmaydi va tavsiya etilmaydi. Material odatda tavlangan holatda ishlatiladi va issiqlik bilan ishlov berish uning korroziyaga chidamliligini oshirmaydi. Biroq, agar quvurlar tizimi ishlab chiqarish jarayonida sezilarli darajada sovuq ishlarga duchor bo'lgan bo'lsa, egiluvchanlikni tiklash uchun 595-705 ° C (1100-1300 ° F) da kuchlanishni bartaraf etishni ta'minlash mumkin. Ushbu davolash faqat material oltingugurt bilan ifloslanmagan bo'lsa samarali bo'ladi; aks holda, qattiq mo'rtlashuv paydo bo'lishi mumkin. 315 ° C dan yuqori xizmat ko'rsatish uchun Nikel 200 PWHT dan qat'iy nazar ishlatilmasligi kerak; Nikel 201 talab qilinadi.
4. Savol: Nickel 200 ning yuqori haroratli{2}}xizmatdagi cheklovlari qanday va grafitning mo'rtlashishi xavfi barqaror xizmat ko'rsatish uchun maksimal xavfsiz ish haroratini qanday belgilaydi?
A:Nikel 200 keng doiradagi muhitda mukammal korroziyaga chidamliligini namoyish etsa-da, uning tarkibidagi uglerod grafitning mo'rtlashuvini- oldini olish uchun muhim harorat chegarasini qo'yadi, bu esa ko'rinadigan ogohlantirishlarsiz halokatli nosozlikka olib kelishi mumkin bo'lgan buzilish mexanizmi.
Nikel 200 tarkibida maksimal uglerod miqdori 0,15% ni tashkil qiladi. Uzoq vaqt davomida 315 ° C (600 ° F) dan yuqori haroratga ta'sir qilganda, o'ta to'yingan uglerod don chegaralari bo'ylab grafit tugunlari shaklida cho'kadi. Bu hodisa deb nomlanadigrafitizatsiya, devor qalinligi yoki sirt ko'rinishida hech qanday ko'rinadigan o'zgarishsiz egiluvchanlikning keskin pasayishi (cho'zilish 40-50% dan 5% dan kamga tushishi) va zarba kuchining keskin pasayishi bilan tavsiflangan jiddiy mo'rtlashuvga olib keladi. Buzilmagan ko'rinadigan quvur tizimi termal zarba, mexanik stress yoki bosimning o'zgarishi ostida halokatli tarzda ishdan chiqishi mumkin.
Grafitizatsiya jarayoni vaqtga-haroratga bog'liq. 315 ° C da mo'rtlashuv sezilarli bo'lishi uchun yillar talab qilishi mumkin; 400 ° C da, u bir necha oy ichida sodir bo'lishi mumkin. Mexanizm qaytarilmas; grafitlanish sodir bo'lgandan so'ng, hech qanday issiqlik bilan ishlov berish materialning asl egiluvchanligini tiklay olmaydi.
315 ° C dan yuqori haroratda xizmat ko'rsatish uchun,Nikel 201 (UNS N02201)Maksimal 0,02% uglerodli -past{1}}uglerodli variant-kerak. Nikel 201 bir xil korroziyaga chidamlilik va taqqoslanadigan mexanik xususiyatlarni saqlab, grafitlanish xavfini yo'q qiladi. Amalda, mas'uliyatli muhandislik spetsifikatsiyalari quyidagilarni talab qiladi:
Nikel 200315 ° C (600 ° F) gacha bo'lgan xizmat ko'rsatish harorati uchun
Nikel 201315°C va 425°C (600–800°F) gacha bo'lgan xizmat ko'rsatish harorati uchun
425°C dan yuqori haroratda barqaror xizmat ko'rsatish uchun odatda qotishma 600 yoki qotishma 601 kabi yuqori{1}}qotishma materiallar belgilanadi.
Xlor{0}}ishqorli zavodlarda, sintetik tola ishlab chiqarishda va boshqa yuqori haroratli kaustik ilovalarda Nikel 200 va Nikel 201 ni tanlash xarajatlarni optimallashtirish masalasi emas, balki asosiy material muvofiqligi va xavfsizligi masalasidir. Nikel 200 yuqori haroratli kontsentratorlarda bexosdan qo'llanilgan-ko'plab tarixiy nosozliklar yuz berdi, bu esa mo'rtlashuv va halokatli nosozliklarga olib keldi.
5. Savol: Xarid qilish va sifatni ta'minlash nuqtai nazaridan, bosimli nikel 200 choksiz quvur-o'z ichiga olgan xizmat uchun muhim ASTM spetsifikatsiyalari, sinov talablari va hujjat standartlari qanday?
A:Bosimli xizmat uchun Nikel 200 choksiz quvur- xarid qilish materialning yaxlitligi, kuzatilishi va dizayn kodlariga muvofiqligini taʼminlaydigan maxsus ASTM spetsifikatsiyalari va qoʻshimcha sinov talablariga rioya qilishni talab qiladi.
Birlamchi ASTM spetsifikatsiyalari:Nikel 200 choksiz quvur uchun boshqaruv spetsifikatsiyasiASTM B161 / B161M(Nikel choksiz quvurlar va quvurlar uchun standart spetsifikatsiya). Ushbu spetsifikatsiya tijorat maqsadlarida toza nikel quvurlari uchun kimyoviy tarkibni, mexanik xususiyatlarni, o'lchamlarni va toleranslarni o'z ichiga oladi. Issiqlik almashtirgich va qozon quvurlari uchun,ASTM B163 / B163M(Chiksiz nikel va nikel qotishmasidan kondensator va issiqlik almashtirgich quvurlari-Standart spetsifikatsiyasi) amal qiladi.
Kimyoviy tarkibini tekshirish:Xarid qilish spetsifikatsiyalari nikel tarkibini (kamida 99,0%) va iz elementlari chegaralarini tekshirishni talab qilishi kerak. Uglerod tarkibi ayniqsa muhim, chunki u materialning yuqori harorat cheklovlarini belgilaydi. Tahlil odatda optik emissiya spektrometriyasi yoki yonish infraqizil aniqlash orqali amalga oshiriladi, natijalar material sinov hisobotida (MTR) hujjatlashtirilgan.
Mexanik sinov:ASTM B161 bo'yicha mexanik sinov quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Kuchlanish sinovi:Tavlangan holat uchun minimal oqish quvvati 103 MPa (15 ksi) va minimal tortishish kuchi 345 MPa (50 ksi)
Yassilash testi:Quvur o'lchamlari uchun egiluvchanlik va nuqsonlardan xalos bo'lish uchun
Gidrostatik sinov:Har bir quvur uzunligi, odatda, belgilangan minimal oqish kuchining 70% halqa kuchlanishini keltirib chiqaradigan bosimda, oqishsiz gidrostatik bosim sinoviga bardosh berishi kerak.
Muhim xizmat uchun qo'shimcha talablar:Qattiq korroziyali muhitlar yoki bosim{0}}o'z ichiga olgan ilovalar uchun xaridorlar odatda:
100% buzilmaydigan tekshirish (NDE):Laminatsiyalar, qo'shimchalar yoki devor qalinligi o'zgarishini aniqlash uchun ultratovush sinovi (UT) yoki girdab oqimi sinovi
Ijobiy material identifikatsiyasi (PMI):Nikel tarkibini tasdiqlash va materiallar aralashmasi-yo'qligini tekshirish uchun barcha quvurlar uzunligining 100% PMI
Qattiqlik sinovi:Maksimal qattiqlik chegaralari ishlab chiqarishni ta'minlash va stressli korroziya yorilish sezuvchanligini oldini olish
Hujjatlar standartlari:To'liq kuzatuvchanlik majburiydir, odatda talab qilinadiEN 10204 3.1 turistandart ilovalar uchun sertifikatlash (ishlab chiqaruvchidan tekshirish sertifikati) va3.2 turibosim uskunalari direktivasi (PED) muvofiqligi, yadro xizmati yoki neft va gaz qurilmalari kabi muhim ilovalar uchun (mustaqil uchinchi-shaxs tekshiruvi). Sertifikatlar quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak:
Issiqlik soni va eritmalar kimyosi
Mexanik sinov natijalari
Gidrostatik sinovni tekshirish
NDE natijalari (agar ko'rsatilgan bo'lsa)
O'lchovli tekshirish yozuvlari
Yuzaki ishlov berish va qadoqlash:Yuqori{0}}tozalikdagi ilovalar uchun Nikel 200 trubkasi tegirmon qoplamini olib tashlash va toza, korroziyaga-bardoshli sirtni ta'minlash uchun tuzlangan va passivlangan yuzalar bilan belgilanishi mumkin. Quvur uchlari odatda payvandlash uchun qiyshiq bo'lib, tashish paytida ifloslanishning oldini olish uchun uchi qopqoqlar qo'llaniladi. Farmatsevtika va yarimo‘tkazgichlarda qo‘llanilishi uchun qo‘shimcha tozalik sertifikatlari (masalan, ASTM G93, uglevodorod-siz) talab qilinishi mumkin.
To'g'ri xarid qilish va sifat kafolati Nikel 200 choksiz quvurining gidroksidi bilan ishlov berish va kislota xizmatini kamaytirishning talabchan talablariga javob berishini ta'minlaydi, uzoq muddatli ishonchlilik va korroziyaga chidamliligini ta'minlaydi, bu esa muhim sanoat ilovalari uchun tanlanishini asoslaydi.
