1. Savol: Incoloy 800, 800H va 800HT o'rtasidagi kimyoviy tarkibi, issiqlik bilan ishlov berish va yuqori{4}}haroratga chidamliligi bo'yicha asosiy farqlar qanday?
A:Incoloy 800 (UNS N08800), 800H (N08810) va 800HT (N08811) hammasi nominal 30–35% Ni, 19–23% Cr va 39–42% Fe boʻlgan temir{6}}nikel{7}}xrom qotishmalaridir. Biroq, ular sezilarli darajada farq qiladiuglerod tarkibi, alyuminiy + titan miqdori va issiqlik bilan ishlov berish, bu ularning yuqori haroratli mexanik ishlashiga bevosita ta'sir qiladi.
Incoloy 800 (UNS N08800):
Uglerod: maksimal 0,10% (odatda 0,05–0,07%)
Al + Ti: 0,3–1,2% (birlashtirilgan)
Issiqlik bilan ishlov berish: Eritma 980–1038 daraja (1800–1900 daraja F) da tavlanadi, keyin suv o'chiriladi yoki tez sovutiladi
Don hajmi: ASTM 5 yoki undan yuqori (odatda 20–50 mkm)
Asosiy xususiyat: Eng yuqori egiluvchanlik va ishlab chiqarish qobiliyati, lekin eng past surilish kuchi. Asosan 600 darajadan (1110 daraja F) past bo'lgan ilovalar uchun ishlatiladi, bu erda sirpanish tashvishlanmaydi.
Incoloy 800H (UNS N08810):
Uglerod: 0,05–0,10% (yuqori diapazongacha boshqariladi)
Al + Ti: 0.3–1.2%
Issiqlik bilan ishlov berish: Eritma 1121–1177 daraja (2050–2150 daraja F) -, 800 - dan sezilarli darajada yuqori, keyin tez soviydi.
Don hajmi: ASTM 5 yoki qo'polroq (ASME kodi bo'yicha kamida 90 mkm o'rtacha don diametri)
Asosiy xususiyat: Dag'al don o'lchami va yuqori uglerod miqdori 650 darajadan (1200 daraja F) yuqori o'rmalash yorilishi kuchini ta'minlaydi. Dag'al donalar yuqori haroratlarda don chegarasining siljishini kamaytiradi.
Incoloy 800HT (UNS N08811):
Uglerod: 0.06–0.10%
Al + Ti: 0,85–1,2% (yuqori diapazongacha boshqariladi, kamida 0,85% birlashtirilgan)
Issiqlik bilan ishlov berish: 800H bilan bir xil: 1121–1177 daraja (2050–2150 daraja F), tez sovutish
Don hajmi: ASTM 5 yoki qo'polroq (kamida 90 mkm)
Asosiy xususiyat: Yuqori Al + Ti tarkibi (kamida 0,85%) xizmat paytida nozik, kogerent '(Ni₃(Al,Ti)) cho'kmalarning shakllanishiga yordam beradi, ular yog'ingarchilikni kuchaytiradi. 800HT uchta toifalar orasida eng yuqori o'rmalanish kuchini taqdim etadi, 100 00000000000000000000000000000000000000000000000000 dan 20-30% yuqori.
Quvurni tanlashning amaliy ahamiyati:
800 quvur: Past-harorat (600 darajadan past yoki unga teng ) yoki -koʻtarilishsiz-cheklangan xizmatlar, masalan, bugʻ ishlab chiqaruvchi suv quvurlari, gidroksidi uzatish quvurlari uchun foydalaning.
800H quvur: 650–800 gradusda ishlaydigan neft-kimyo pechlari quvurlari, reformator chiqish manifoldlari va etilen kreking bobinlari uchun standart tanlov.
800HT quvur: Yuqori{0}}stressli, yuqori{1}}haroratli ilovalar uchun, masalan, oʻta qizdiruvchi quvurlar, ammiak reformatorlari va vodorod reformatorlari chiqish liniyalari uchun, bu yerda maksimal oʻtish muddati talab qilinadi.
2. Savol: Nima uchun Incoloy 800H / 800HT trubkasi bug 'metan reformatori (SMR) va etilen kreking pechlari uchun zanglamaydigan po'latdan 310H ko'ra afzalroq?
A:Incoloy 800H va 800HT quvurlari sanoat standartlari hisoblanadibug' metan islohotchilari (SMRs)vodorod va ammiak zavodlarida, shuningdeketilen piroliz pechlarineft-kimyo krakerlarida. Bir nechta asosiy xususiyatlar ularning 310H zanglamaydigan po'latdan afzalligini oqlaydi (UNS S31009, 25% Cr, 20% Ni):
a) 700–950 daraja (1290–1740 daraja F) da yuqori siljish kuchi:
870 gradusda (1600 daraja F), 800HT ning 100 000 soatlik yirtilib ketish kuchi taxminan 20-25 MPa ni tashkil qiladi, 310 H uchun 12-15 MPa. Bu bir xil dizayn muddatiga erishish uchun 310H uchun 40-60% qalinroq quvur devorlariga aylanadi (odatda islohotchilar uchun 100 000 soat).
b) Sigma fazasining mo'rtlashishiga qarshilik:
310H tarkibida 25% Cr mavjud va nikel boyitilmaydi; 550–750 daraja uzoq{2}}ta'sir qilishdan keyin mo'rt sigma fazasini (FeCr intermetalik) hosil qiladi, bu esa egiluvchanlik va zarba chidamliligini nolga yaqin kamaytiradi. Incoloy 800H/HT yuqori nikel tarkibiga ega (30-35%) sigma fazasining shakllanishini butunlay bostiradi. Bu zavodni ishga tushirish va to'xtatish vaqtida termal tsiklni boshdan kechiradigan reformator quvurlari uchun juda muhimdir.
c) Pastroq termal kengayish:
Incoloy 800H/HT termal kengayish koeffitsienti (CTE) taxminan 14,4 × 10⁻⁶ / daraja (20–800 daraja), 310 H uchun 17,5 × 10⁻⁶ / darajaga teng. Pastki CTE qalin devorli quvurlardagi termal kuchlanishlarni kamaytiradi va o'choq bobinlarining buzilishini kamaytiradi.
d) metallning changlanishiga qarshilik (halokatli karburizatsiya):
Singaz muhitida (CO + H₂) 450–750 gradusda 310H metallni changga soladi - metallning mayda uglerodga-boʻlgan zarrachalariga parchalanishi. Incoloy 800H/HT tarkibidagi nikelning yuqoriligi (30–35%) uglerodning kirib kelishiga qarshilik koʻrsatadigan nikel{10}}koʻproq himoyalangan sirt qatlamini hosil qiladi. Jiddiy metall changlanish sharoitlarida, nazorat ostida Al + Ti bilan 800HT yanada yaxshi qarshilik ko'rsatadi.
e) Payvandlash va ta'mirlash:
310H quvurlari toʻliq ferritli{2}}ostenitik qotish rejimi tufayli payvandlash va payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berish vaqtida issiq yorilishga moyil. Incoloy 800H/HT mos keladigan to'ldiruvchi metallar (ERNiCr-3) bilan ishonchli tarzda payvandlanadi va zavod to'xtatilganda joyida ta'mirlanishi mumkin - reformator trubkasini almashtirishning muhim afzalligi.
Iqtisodiy taqqoslash:
| Mulk | Incoloy 800H/HT | 310H zanglamaydigan po'lat |
|---|---|---|
| Materiallar qiymati indeksi | 1.6× | 1,0× (asosiy) |
| 900 daraja haroratda 100 000 soat uchun talab qilinadigan devor qalinligi | 8-10 mm | 14-16 mm |
| Teng kuchlanishda sudralma hayoti (20 MPa, 870 daraja) | 100,000+ soat | ~25000 soat |
| 10 yildan keyin Sigma bosqichi xavfi | Yo'q | High (>50 000 soat) |
Shunday qilib, 310H dastlabki material narxini pastroq bo'lsa-da, talab qilinadigan qalinroq devorlar, qisqaroq dizayn muddati va mo'rtlashish xavfi Incoloy 800H/HT nitexnik jihatdan ustun va iqtisodiy jihatdan oqlangan tanlovkritik yuqori haroratli o'choq quvurlari- uchun.
3. Savol: Incoloy 800H/800HT trubkasi yuqori haroratga chidamlilik xususiyatlarini saqlab qolish uchun qanday ishlab chiqarish va payvandlash amaliyotlari talab qilinadi?
A:Incoloy 800H/HT trubkasini to'g'ri ishlab chiqarish va payvandlash yuqori haroratga qarshilikni ta'minlaydigan qo'pol don tuzilishini va yog'ingarchilikni mustahkamlash-potentsialini saqlab qolish uchun zarurdir. Noto'g'ri amaliyotlar o'rmalanish muddatini 50-80% ga qisqartirishi mumkin.
Payvandlash jarayonlari va plomba metallari:
Afzal jarayonlar: ildiz o'tish uchun GTAW (TIG), to'ldirish va qopqoq uchun GTAW yoki GMAW (MIG). SMAW (tayoq) dala payvandlash uchun qabul qilinadi, lekin qattiqroq nazoratni talab qiladi.
To'ldiruvchi metall: ERNiCr-3 (Inconel 82) yoki ERNiCrFe-6. Mos keladigan 800H plomba moddasini ishlatmang - u issiq yorilishning oldini olish uchun zarur bo'lgan niobiyga ega emas. ERNiCr-3 tarkibida oltingugurt va fosfor aralashmalarini bog'laydigan 2-3% Nb mavjud.
Oldindan tozalash-: Barcha moy, surtma, bo'yoq va oltingugurt-tarkibida belgilovchi birikmalarni olib tashlang. Aseton yoki spirtli ichimliklarni tozalashdan foydalaning, so'ngra zanglamaydigan po'latdan yasalgan simli cho'tka bilan tozalang.
Kritik payvandlash nazorati:
Issiqlik kiritish chegarasi: O'tish oralig'idagi haroratni 150 darajadan (300 daraja F) pastroq saqlang. Maksimal issiqlik kiritish: 6-15 mm devor qalinligi uchun 25-35 kJ / dyuym. Haddan tashqari issiqlik qo'pol don chegaralarini eritib yuboradi, bu esa keskin pasayish kuchiga ega bo'lgan nozik{8}}issiqlikdan ta'sirlangan hududni (HAZ) hosil qiladi.
Post{0}}payvandlangan issiqlik bilan ishlov berish (PWHT) yo'q: Ko'p qotishma po'latlardan farqli o'laroq, 800H / HT quvurlari kerakemasPWHTni qabul qiling. 1000 darajadan yuqori issiqlik bilan ishlov berish qo'pol don strukturasini (minimum 90 mkm) mayda donaga (20-30 mkm) qayta kristallaydi, bu esa emirilish qarshiligini yo'q qiladi. ERNiCr-3 plomba bilan-payvandlangan holat 950 darajagacha xizmat ko'rsatish uchun qabul qilinadi.
Orqaga-tozalash: Ildiz o'tishlari uchun ichki oksidlanishni oldini olish uchun-argon bilan (minimum 99,995%) tozalang. Payvand chokining ildizida oksidlanish xrom{3}}yo‘q bo‘lgan zonalarni hosil qiladi, ular o‘zgaruvchan yuk ostida yorilib ketadi.
Bükme va shakllantirish:
Issiq egilish: 1050–1150 daraja (1920–2100 F) gacha bir xilda qizdiring. Don chegarasi karbidlarining erishi oldini olish uchun 1170 darajadan (2140 daraja F) dan oshmang. Bend, keyin tez sovutish (suv purkagich yoki majburiy havo).Bunday qilmasekin sovuq - bu don chegarasi karbidlarini nazoratsiz tarzda cho'kadi.
Sovuq egilish: Diametri 200 mm gacha va qalinligi nisbati (D/t) > 20 uchun 15-20% cho'zilish chegaralari bilan sovuq bükme mumkin. Biroq, sovuq egilish qoldiq stresslarni keltirib chiqaradi va o'rmalanish muddatini 10-20% ga qisqartiradi. 1 soat davomida 870 daraja (1600 daraja F) da stressni bartaraf qilish o'rmalanish qarshiligining katta qismini tiklaydi.
Tekshirish talablari:
Radiografik tekshiruv (RT) : 100% of girth welds in reformer service - reject any porosity >1,5 mm yoki chiziqli ko'rsatkichlar.
Suyuqlikka penetrant sinovi (PT): Barcha tugallangan payvandlar, shu jumladan ta'mirlangan joylar.
Qattiqlik sinovi: Weld metal hardness should be within 10 HRC of base metal. Excessive hardness (>95 HRB) noto'g'ri issiqlik kiritish yoki plomba tanlashni bildiradi.
Qochish kerak bo'lgan keng tarqalgan ishlab chiqarish xatolar:
Kontaminatsiyalangan g'ildiraklar bilan silliqlash: Hech qachon uglerodli po'latda ishlatilgan g'ildiraklardan foydalanmang - ichiga o'rnatilgan temir zarralari issiq yorilishga olib keladi.
Issiq egilish paytida-ortiqcha qarish: Holding at 1050–1150°C for >30 daqiqa cho'kmalarni qo'pollashtiradi va kuchini pasaytiradi.
Karbonli po'latdan yasalgan qo'llab-quvvatlovchi uzuklardan foydalanish: Bular oltingugurt va uglerod bilan ifloslanishni keltirib chiqaradi. Keramika yoki nikel{1}}qotishma tayanchlaridan foydalaning.
Ushbu amaliyotlarga rioya qilish payvandlangan Incoloy 800H/HT trubkasi neft-kimyo pechlarida 100 000 soatlik dizayn muddati uchun zarur bo'lgan asosiy metallning yorilish muddati - 90% dan ko'proq yoki unga teng bo'lishini ta'minlaydi.
4. Savol: Incoloy 800H/HT trubkasi yuqori{2}}haroratli, yuqori-bosimli vodorod xizmatida (masalan, vodorod reformatorlari, ammiak zavodlari) loyihalashda qanday e'tiborga ega?
A:Incoloy 800H / HT quvurlari keng qo'llaniladivodorod xizmati 700–950 daraja va 35 bar (500 psi) gacha bosim, ayniqsa bug 'metan reformatorlari (SMR) va ammiak zavodlarida. Bir nechta noyob dizayn fikrlari qo'llaniladi:
a) charchoq{0}}oʻzaro taʼsiri:
Islohotchilar kundalik termal sikllardan (ishga tushirish/to'xtatish) va uzoq{0}}muddatli barqaror-holat o'tishini boshdan kechiradilar. Kombinatsiya hayotni har ikkala mexanizmdan ham ko'proq qisqartiradi. Dizayn kodlari (ASME VIII Bo'lim 2, EN 13445) talab qiladicharchoqning oʻzaro taʼsiri-tahliliChiziqli zararni yig'ish qoidasidan foydalanish:
∑(n/Nd)+∑(t/Tr) 1∑(n/Nd)+∑(t/Tr) dan kichik yoki unga teng 1 dan kichik yoki teng
Qaerda n=aylanishlar soni, N_d=faqat charchoq uchun ruxsat etilgan tsikllar, haroratda t=vaqt, T_r=bu stressda/haroratda yirtilib ketish muddati.
Odatdagi SMR xizmati uchun (870 gradusda 10 000 tsikl, 80 000 soat) charchoqning emirilishidan etkazilgan zarar summasi -bo'lishi kerak.<0.8 to provide safety margin.
b) yuqori haroratda vodorodning mo'rtlashishi:
Umumiy e'tiqoddan farqli o'laroq, nikel{0}}temir qotishmalarida vodorodning mo'rtlashishi300-500 daraja eng og'ir(572–932 daraja F), reformator ish haroratida emas (800–900 daraja). 800 daraja haroratda vodorod tez tarqaladi va don chegaralarida to'planmaydi. Biroq, davomidaishga tushirish va o'chirish(400-500 darajadan o'tib), yuqori haroratda so'rilgan vodorod dekogeziyaga olib kelishi mumkin.
Yumshatish: Vodorodni olib tashlash uchun 500 darajadan past sovutish paytida pechni inert gaz (azot yoki bug ') bilan tozalang. 400-500 daraja oralig'ida minimal ushlab turish vaqtlari uchun dizayn.
c) Karburizatsiya va kokslash:
Uglevodorodlar{0}}aralashmalarida uglerod faolligi (aC) 1,0 dan oshishi mumkin, bu esa karburizatsiyaga olib keladi. Karburizatsiya kuchini oshiradi, lekin egiluvchanlikni pasaytiradi va mahalliylashtirilgan zonalarda "metall changlanishi" ga olib kelishi mumkin.
API 530 uchun dizayn cheklovlari: Uglevodorod xizmatida 800H/HT uchun metall haroratini 900 darajadan kamroq yoki unga teng (1650 daraja F) va uglerod faolligini aC <0,8 gacha cheklang. Agar aC > 0,8 muqarrar bo'lsa, 800HT (yuqori Al+Ti) ni belgilang va 850 daraja bilan chegaralang.
Kokslanishning oldini olish: Uglerod prekursorlarini tozalash uchun turbulent oqim (Reynolds soni > 10 000) uchun dizayn. Silliq teshik (Ra < 0,8 mkm) koksning yopishishini kamaytiradi.
d) Oksidlanish va parchalanish:
800H/HT dagi himoya Cr₂O₃ shkalasi termal aylanish jarayonida pasayib, asosiy metalldan xromni iste'mol qiladi. 870 gradusda 50 000 soatdan keyin xromning kamayishi ichki yuzada samarali Cr ni 20% dan 12% gacha kamaytirishi mumkin, bu esa keyingi oksidlanishni tezlashtiradi.
Dizayn imtiyozlari: API 530 100 000 soatlik reformator naychasining ishlash muddati uchun 1,5-2,5 mm korroziyaga qarshi ruxsatni belgilaydi. Ushbu mablag' oksidlanish va karburizatsiya natijasida metall yo'qotilishini hisobga oladi.
e) payvand chokining joylashishi va yo'nalishi:
Vodorod xizmatidagi payvand choklari joylashgan bo'lishi kerakeng yuqori harorat zonasidan tashqarida (typically >islohotchi yondirgich olovidan 50 mm). Radiant qismdagi (800–950 daraja) payvand choklari nozik taneli HAZ tufayli asosiy metallga qaraganda 3–5 marta tezroq ishlamay qoladi.
Afzal dizayn: Barcha nurlanish uchastkalari uchun choksiz quvurdan foydalaning; payvand choklarini konveksiya qismida toping (harorat <650 daraja).
Vodorod reformator quvurlari uchun dizayn kodi xulosasi:
| Kod | Ruxsat etilgan stress asosi | Dizayn hayoti | Korroziyaga qarshi ruxsat |
|---|---|---|---|
| ASME B31.3 (qayta ishlash quvurlari) | 100 000 soat o'rmalab yorilish kuchi / 1,5 | Odatda 20 yil | 1,5 mm |
| API 530 (islohotchi quvurlar) | Minimal o'tish tezligi usuli (0,01%/1000 soat) | 100 000 soat | 2,0-2,5 mm |
| EN 13445-3 B ilovasi | Izotropik sudralma shikastlanishi modeli | Foydalanuvchi -aniqlangan | 1,5-3,0 mm |
Vodorod xizmati uchun 800H/HT quvurini belgilovchi muhandislar 100 000 soatlik xavfsiz, tejamkor dizayn muddatiga erishish uchun charchoq-charchash, karburizatsiya, oksidlanish darajasi va payvand choklarini joylashtirishni hisobga olishlari kerak.
5. Savol: Incoloy 800H/HT quvurining korroziyaga qarshi cheklovlari qanday va muqobil materiallar (masalan, Inconel 625, Alloy 601) qachon tanlanishi kerak?
A:Incoloy 800H/HT ko'plab yuqori{1}}haroratli muhitlarda mukammal ishlashni ta'minlasa-da, u-korroziyaga qarshi aniq cheklovlarga ega. Ushbu chegaralarni tan olish erta muvaffaqiyatsizlikka yo'l qo'ymaydi.
a) yuqori haroratda sulfidlanish (oltingugurt hujumi):
Cheklash: At >700°C (1290°F) in atmospheres containing >100 ppm H₂S yoki SO₂, Incoloy 800H/HT past{2}}erish nuqtasi-nikel{4}}nikel sulfid evtektikasini hosil qiladi (Ni-Ni₃S₂, 645 darajada erish). Bu








