1. Sanoat gaz turbinasidagi (IGT) katta-diametrli yonish egzoz kanali yoki o‘tish qismi uchun nima uchunpayvandlangan Hastelloy X trubkasi 309 yoki 310 kabi ishlab chiqariladigan, arzonroq{0}}zanglamaydigan po'latdan o'rnatilishi mumkinmi?
Bu tanlov harorat, oksidlanish va termal aylanishning uch karra tahdididan kelib chiqadi, hatto issiqlikka chidamli zanglamaydigan po'latlar ham -qobiliyatidan tashqarida.
309/310 zanglamaydigan po'latdan ishlash cheklovlari:
Harorat shifti: Vaqti-vaqti bilan xizmat ko'rsatish uchun ~ 1900 daraja F (1040 daraja) gacha yaxshi bo'lsa-da, ularning emirilish kuchi 1800 daraja F (980 daraja) dan tez tushadi. 2000 ° F+ da o'z og'irligi ostida-katta diametrli kanal sarkma, buzilish va yorilish xavfi yuqori bo'ladi.
Oksidlanish/shkala qarshiligi: Ular xrom oksidi shkalasini hosil qiladi, ular qattiq termal aylanishda beqaror bo'lib qolishi mumkin (parchalanishga) moyil bo'lib, devorning asta-sekin yupqalashishiga va natijada kuyishga olib keladi.
Termal charchoqning yorilishi: HX bilan solishtirganda pastroq sinish chidamliligi va yuqori termal kengayish koeffitsienti payvandlash kabi stress kontsentratorlarida termal charchoqning qisqarishiga olib kelishi mumkin.
Hastelloy X payvandlangan trubkasining afzalliklari:
Yuqori-haroratga chidamlilik: Uning qattiq{1}}eritmasining mustahkamlanishi (Mo, Cr, Co) 2000-2200 daraja F (1095-1205 daraja) haroratda-yorilishning ajoyib kuchini ta'minlaydi, bu esa o'z-o'zidan quvvatlanadigan, katta diametrli quvurlarni loyihalash imkonini beradi.
Istisno oksidlanishga chidamliligi: 22% xrom lantan (La) qoʻshilishi bilan birlashganda oʻta yopishqoq, sekin{1}}oʻsuvchi va parchalanishga-bardoshli oksid shkalasining shakllanishiga yordam beradi. Bu tsiklik ishni bajarishda-uzoq xizmat muddati uchun juda muhimdir.
Yaxshi termal charchoqqa chidamlilik: ta'sir qilishdan keyin egiluvchanlik va qattiqlikni saqlaydi, bu esa takroriy ishga tushirish/o'chirish davrlaridagi stresslarga yaxshiroq moslashish imkonini beradi.
Iqtisodiy asoslash: Hastelloy X payvandlangan trubkasining materiali va ishlab chiqarish narxi sezilarli darajada yuqori bo'lsa-da, bu kanalning ishdan chiqishi tufayli rejalashtirilmagan uzilishlarning oldini olish bilan oqlanadi. IGTda ishlamay qolgan egzoz o'tish kanalini almashtirish bir necha haftalik ishlamay qolishni talab qilishi mumkin, bu esa millionlab energiya ishlab chiqarishni yo'qotishi mumkin. Yuqori sifatli material ushbu muhim issiq gaz yo'lida o'nlab yillar davomida ishonchli xizmat ko'rsatishni ta'minlaydi.
2. Payvandlash Hastelloy X o'zining yuqori harorat xususiyatlarini saqlab qolish uchun muayyan qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. HX trubasining uzunlamasına choklarini payvandlash uchun to'g'ri plomba metalli nima va ayniqsa, qalin{4}}devorli qismlar uchun qanday muhim post{3}}payvandlash issiqlik bilan ishlov berish (PWHT) talab qilinadi?
Payvandlash potentsial zaif bo'g'indir; uning xossalari asosiy metallga mos kelishi uchun tiklanishi kerak.
To'g'ri to'ldiruvchi metall:
Standart va toʻgʻri tanlov ERNiCrMo-2 (AWS A5.14) yoki uning qoplangan elektrod ekvivalenti ENiCrCoMo-1 (AWS A5.11) hisoblanadi. Ushbu plomba moddalari Hastelloy X tarkibiga, jumladan, yuqori haroratga chidamlilik va barqarorlik uchun juda muhim bo'lgan kobalt (Co) tarkibiga mos kelish uchun maxsus ishlab chiqilgan.
Nega ERNiCr-3 kabi oddiy plomba emas? Mo va Co bo'lmagan plomba moddasidan foydalanish past haroratga chidamliligi va oksidlanishga chidamliligi past bo'lgan-payvandlash metallini yaratadi, bu esa uni yig'ilishning ishlash muddatini cheklovchi komponentga aylantiradi.
Kritik post-payvand choki issiqlik bilan ishlov berish (PWHT):
Yupqa{0}}devorli trubka uchun (< ~0.125" / 3mm) in non-critical service, it may be used in the as-welded condition after proper pickling.
Qalin{0}}devorli quvur yoki muhim konstruktiv ilovalar uchun PWHT majburiydir. Kerakli davolash - bu Stress Relief Anneal.
Harorat: 1800 daraja F (980 daraja) minimal.
Namlash vaqti: Odatda har bir dyuym qalinligi uchun 1 soat.
Sovutish: nazorat ostida havo sovutish qabul qilinadi.
Stressdan xalos bo'lish maqsadi:
Xizmat paytida buzilish yoki kuchlanish korroziyasining yorilishiga olib kelishi mumkin bo'lgan payvandlash qoldiq kuchlanishlarini yumshatadi.
Payvand chokini bir hil holga keltiradi va HAZda donning biroz o'sishiga yordam beradi, bu esa yuqori haroratda egiluvchanlikni yaxshilaydi.
Bu murosasiz ishlov berish-u eritmaning to'liq tavlanishini ta'minlamaydi (bu ~2150 daraja F / 1175 daraja bo'lib, donning haddan tashqari o'sishiga olib keladi), lekin ko'pgina yuqori haroratli tuzilma ilovalari uchun payvand chokining yaxlitligini ta'minlash uchun etarli.
3. Yuqori{1}}haroratli issiqlik almashtirgichning ilg‘or konstruksiyalarida (masalan, singaz sovutgichlari yoki reformator oqava suvlari uchun) Hastelloy X payvandlangan trubkasidan foydalanishda, xususan, termal kengayish va qo‘llab-quvvatlashda qanday dizayn va ishlab chiqarishga e’tibor qaratiladi?
Haddan tashqari haroratlarda HX trubkasi bilan loyihalash uning jismoniy xatti-harakatlariga mos keladigan muhandislikni talab qiladi.
Issiqlik kengayishini boshqarish:
Hastelloy X boshqa nikel qotishmalariga o'xshash nisbatan yuqori termal kengayish koeffitsientiga (CTE) ega (1000 daraja F da ~ 8,5 mikron/in · F daraja).
Dizayn mazmuni: HX quvurlari va uglerod po'lat qobig'i bo'lgan statsionar-trubkali issiqlik almashtirgichda differensial kengayish juda katta bo'lib, halokatli kuchlanishlarni keltirib chiqaradi.
Yechim: Quvurlarni mustaqil ravishda kengaytirish/qisqarish imkonini berish uchun suzuvchi quvur varag‘i yoki U{0}}truba to‘plamidan foydalaning. To'g'ridan-to'g'ri{2}}truba dizayni uchun issiqlik kuchlanishining batafsil tahlili talab qilinadi.
Issiqlik almashtirgich xizmati uchun ishlab chiqarish:
Tube{0}}to-Tubesheet qo'shilishi: Bu muhim birikma. Umumiy usullarga quyidagilar kiradi:
Kengaytirish (Rolling): Quvur uchlarini haddan tashqari -ishlamaslik va ishlamaslik- uchun ehtiyotkorlik bilan bajarilishi kerak. Oqish xavfsizligi uchun kengaytirilgandan so'ng, engil quvvat manbai qo'shilishi mumkin.
Payvandlash: ERNiCrMo-2 plomba moddasidan foydalanish. Stressni bartaraf etish uchun payvand choki payvandlashdan keyin issiqlik bilan ishlov berilishi kerak (mahalliy yoki butun to'plam bilan).
Ichki tozalik: Gaz xizmatlari uchun quvur identifikatorida issiq joylar va ifloslanishning oldini olish uchun payvand choki, shkalasi va qoldiqlari bo'lmasligi kerak. Tugallangan quvur to'plamini passivatsiya qilish yoki tuzlash standart hisoblanadi.
Qo'llab-quvvatlash va tebranish:
Uzoq, yuqori haroratli quvurlar-oqim tebranishiga (FIV) sezgir. To'siqlar oralig'i va qo'llab-quvvatlash dizayni diqqat bilan hisoblanishi kerak.
Tayanchlar/to'siqlar bog'lab qo'yish yoki tirqishning oldini olish uchun o'xshash CTE (masalan, Hastelloy X yoki RA 330) bo'lgan materialdan tayyorlanishi kerak.
4. Uzluksiz yuqori -haroratli xizmatda Hastelloy X payvandlangan quvurlarning uzoq{1}}mavjud nosozlik mexanizmlari qaysilar va ularning sog'lig'ini nazorat qilishda -xizmat tekshiruvi (ISI) usullari eng samarali hisoblanadi?
Hatto Hastelloy X ham vaqt o'tishi bilan yomonlashadi. Proaktiv tekshiruv muvaffaqiyatsizlikni bashorat qilishning kalitidir.
Dominant nosozlik mexanizmlari:
Shikastlanish: asosiy hayotni cheklash-mexanizmi. Yuqori haroratda doimiy stress (bosim, o'lik og'irlikdan) ostida, material asta-sekin deformatsiyalanadi, bu esa bo'rtib ketishiga, ovalligiga va oxir-oqibat yorilishiga olib keladi. Payvand choklari, ayniqsa, -to'liq ishlov berilmagan bo'lsa, kavitatsiya uchun qulay joy bo'lishi mumkin.
Termal charchoqning yorilishi: geometrik kuchlanish konsentratorlarida (ko'krak choklari, qo'llab-quvvatlovchi qo'shimchalar) boshlangan takroriy termal davrlardan.
Oksidlanish va shkalaning siqilishi: Ajoyib bo'lsa-da, oksid shkalasi oxir-oqibat buziladi. Tsiklik spallatsiya devorning ingichka bo'lishiga olib keladi.
Microstructural Degradation: Formation of detrimental secondary phases (sigma phase, carbides) after very long exposure (>10 000 soat), bu materialni mo'rtlashishi mumkin.
-Xizmatni tekshirish (ISI) texnikalarida samarali:
Vizual va o'lchovli: buzilish, egilish va katta hajmdagi yo'qotishlarni muntazam tekshirish.
Ultrasonik test (UT): devor qalinligini o'lchash va ichki o'rmalanish shikastlanishini aniqlash uchun asosiy vosita. Murakkab UT devorning ingichkalashini xaritalashi va hatto o'rmalovchi kavitatsiyani aniqlashi mumkin.
Replikatsiya metallografiyasi: buzilmaydigan dala texnikasi-. Naychadagi sayqallangan nuqta (ko'pincha payvand chokida) chiziladi va plastik nusxa olinadi. Mikroskop ostida laboratoriya tahlili quyidagilarni aniqlashi mumkin:
Don chegarasi kavitatsiyasi (erta-bosqichdagi o'rmalanish shikastlanishi).
Mikrokreking.
Er osti mikrotuzilmasining buzilishi.
Qattiqlik sinovi: Faza hosil bo'lishidan-ortiqcha qarish yoki mo'rtlashishni ko'rsatishi mumkin.
5. Muhim loyiha uchun ASTM B619/B626 ga payvandlangan Hastelloy X trubkasini sotib olayotganda, yuqori haroratda xizmat ko'rsatishda payvand chokining yaxlitligini ta'minlash uchun standart gidrotest va vizual tekshirishdan tashqari qanday qo'shimcha sifat kafolati sinovlari belgilanishi kerak?
Muhim xizmat ko'rsatish uchun standart "tegirmon" sinovlari etarli emas. Xarid spetsifikatsiyasi kengaytirilgan tekshirishni talab qilishi kerak.
QA bo'yicha asosiy qo'shimcha talablar:
Uzunlamasına choklarning 100% radiografik sinovi (RT): ASTM E94/E1032 bo'yicha. Bu -payvand chokidagi sintezning etishmasligi, g'ovaklik va yoriqlar kabi hajmli nuqsonlarni aniqlash uchun kelishib bo'lmaydi. Qabul qilish mezonlarini belgilang (masalan, ASME BPVC Sec. VIII, UW-51 bo'yicha).
-Payvand chokiga issiqlik bilan ishlov berishdan keyingi sertifikatlash: Stressni bartaraf qiluvchi tavlanishdan (masalan, 1850 daraja F / 1010 daraja) trubaning butun uzunligiga ishlov berilganligini tasdiqlovchi doimiy harorat jadvallarini talab qiling.
Payvandlash kuponidagi qattiqlik shpal: etkazib beruvchidan ishlab chiqarish choki namunasi (asosiy metall, HAZ, payvandlash metalli) bo'ylab qattiqlik tadqiqotini (Rokvell yoki Vickers) taqdim etishini talab qiling. Bu payvandlangan zonaning mo'rt bo'lmaganligini va PWHT samarali ekanligini tasdiqlaydi.
Payvandlangan metallning kimyoviy tahlili: Yuqori yaxlitlik uchun, plomba metallining to'g'riligini va ifloslanish yo'qligini tasdiqlash uchun payvand chokidan mahsulot tahlilini belgilang.
Don hajmi bo'yicha hisobot: Eritmaning to'g'ri tavlanishini ta'minlash uchun asosiy metall don hajmini sertifikatlash (ASTM №).
Ekstremal xizmat uchun (aerokosmik, yadroviy):
Penetrant sinovi (PT): Barcha payvandlangan sirtlardan.
Ko'tarilgan harorat sinovi: ishlab chiqarish chokidan olingan namunalarda kuchlanish-yorilish sinovini talab qilishi mumkin.
Uchinchi-Taraf Guvoh tekshiruvi: Xaridor inspektori tegirmondagi barcha asosiy ishlab chiqarish va sinov bosqichlarini koʻrish huquqiga ega.
Xarid qilish spetsifikatsiyasi misoli:
*"Hastelloy X (UNS N06002) trubkasi ASTM B619 ga payvandlanadi. Barcha uzunlamasına tikuvlar ASTM E94 bo'yicha 100% rentgenologik tekshiruvdan o'tkaziladi, ASME Sec. VIII, UW-51 bo'yicha qabul qilinadi. Naychalar stressdan xalos bo'lishi kerak. hisobotlar, issiqlik bilan ishlov berish jadvallari va ishlab chiqarish choki namunasi bo'yicha qattiqlik tadqiqoti."*
Xulosa qilib aytganda, Hastelloy X payvandlangan trubkasi katta{0}}miqyosdagi, yuqori{1}}haroratli, oksidlovchi va konstruktiv jihatdan talabchan ilovalar uchun{2}}ravon choksiz trubkasi-bo‘lmagan yoki xarajat-mavjud bo‘lgan{2}}qo‘llanmalar uchun mo‘ljallangan yechimdir. Uning muvaffaqiyatli amalga oshirilishi payvandlash va payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berishni qattiq nazorat qilish, issiqlik boshqaruvi uchun aqlli dizayn va ishlab chiqarilgan mahsulotning yaxlitligini tasdiqlovchi qat'iy xarid va tekshirish rejimiga bog'liq.
