Những điểm chính cần cân nhắc khi xác định và mua ống liền mạch tròn Incoloy 825 là gì?

1. Hỏi: Incoloy Alloy 825 là gì và các đặc tính thành phần chính của nó cho các ứng dụng ống liền mạch là gì?

A:Hợp kim Incoloy 825 (UNS N08825) là hợp kim niken-sắt-crom với các chất bổ sung có kiểm soát molypden, đồng và titan, được thiết kế đặc biệt để có khả năng chống chịu đặc biệt với nhiều môi trường ăn mòn. Thành phần độc đáo của nó khiến nó trở thành một trong những hợp kim gốc niken-linh hoạt nhất cho các ứng dụng ống liền mạch.

Thành phần danh nghĩa:Hợp kim chứa 38–46% niken, 19,5–23,5% crom, 2,5–3,5% molypden, 1,5–3,0% đồng, 0,6–1,2% titan, 0,05% carbon tối đa và sắt cân bằng. Mỗi nguyên tố phục vụ một mục đích cụ thể: niken mang lại khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất clorua (SCC) và ổn định cấu trúc austenit; crom có ​​​​khả năng chống lại môi trường oxy hóa và quá trình oxy hóa ở nhiệt độ{12}}cao; molypden tăng cường khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở; đồng cung cấp khả năng chống lại các axit khử như axit sulfuric và photphoric; và titan ổn định hợp kim chống ăn mòn giữa các hạt sau khi hàn bằng cách tạo thành cacbua titan thay vì cacbua crom.

Ổn định titan:Một tính năng quan trọng của Incoloy 825 là việc bổ sung titan (0,6–1,2%), gấp khoảng 6–8 lần hàm lượng carbon. Trong quá trình hàn hoặc tiếp xúc với nhiệt độ-cao, titan được ưu tiên kết hợp với cacbon để tạo thành cacbua titan ổn định. Điều này ngăn chặn sự kết tủa cacbua crom tại các ranh giới hạt-một hiện tượng gọi là hiện tượng mẫn cảm-nếu không sẽ làm cạn kiệt crom và dẫn đến ăn mòn giữa các hạt. Tính ổn định này cho phép sử dụng ống liền mạch Incoloy 825 trong điều kiện{12}}được hàn cho nhiều dịch vụ ăn mòn mà không cần xử lý nhiệt sau{13}}hàn.

Quy trình sản xuất ống liền mạch:Ống tròn liền mạch Incoloy 825 được sản xuất bằng cách ép đùn phôi thép đã được gia nhiệt, sau đó là nhiều lần kéo nguội hoặc cán nguội với quá trình ủ dung dịch trung gian. Quá trình xử lý ủ dung dịch cuối cùng được thực hiện ở nhiệt độ 1800–1900 độ F (982–1038 độ), sau đó làm lạnh nhanh (làm nguội bằng nước). Việc xử lý này hòa tan mọi chất kết tủa có thể hình thành trong quá trình xử lý và đảm bảo khả năng chống ăn mòn tối đa. Quy trình sản xuất liền mạch giúp loại bỏ đường hàn dọc có trong các ống hàn, mang lại độ dày thành đồng nhất, không có nguy cơ ăn mòn-liên quan đến mối hàn và khả năng chịu áp suất-vượt trội.

Hình thức và kích thước sản phẩm:Ống liền mạch Incoloy 825 có nhiều loại đường kính ngoài (thường là 1/8 inch đến 8 inch / 3,2 mm đến 203 mm) và độ dày thành (từ 0,028 inch / 0,7 mm cho đến lịch trình 160). Các thông số kỹ thuật phổ biến bao gồm ASTM B423 (ống liền mạch) và ASTM B163 (ống ngưng tụ và trao đổi nhiệt liền mạch). Dạng ống tròn là phổ biến nhất, được sử dụng cho các bộ trao đổi nhiệt, đường ống thiết bị, ống thủy lực và đường ống xử lý.

---

2. Hỏi: Những tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật nào chi phối ống tròn liền mạch Incoloy 825?

A:Ống liền mạch tròn Incoloy 825 được sản xuất và thử nghiệm theo khuôn khổ toàn diện của tiêu chuẩn ASTM, ASME và quốc tế nhằm đảm bảo chất lượng vật liệu, độ chính xác về kích thước và độ tin cậy về hiệu suất.

Thông số kỹ thuật ống sơ cấp:

ASTM B423 / ASME SB423– Đây là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống và ống hợp kim đồng niken-sắt{1}}crom-molypden-đồng (UNS N08825). Nó bao phủ đường kính ngoài lên tới 8 inch (203 mm) và độ dày thành theo quy định. Các yêu cầu bao gồm thành phần hóa học, đặc tính kéo (cường độ chảy tối thiểu 35 ksi / 241 MPa, độ bền kéo tối thiểu 85 ksi / 586 MPa, độ giãn dài tối thiểu 30%), thử nghiệm thủy tĩnh và dung sai kích thước.

ASTM B163 / ASME SB163– Thông số kỹ thuật này đặc biệt áp dụng cho ống ngưng tụ và trao đổi nhiệt liền mạch. Nó bao gồm dung sai kích thước chặt chẽ hơn và các thử nghiệm cơ học bổ sung như thử nghiệm làm phẳng và loe để xác minh độ dẻo. Các ống theo thông số kỹ thuật này thường được sử dụng trong bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ-và-ống, bộ làm nóng nước cấp và thiết bị ngưng tụ.

ASTM B829- Yêu cầu chung đối với ống và ống liền mạch bằng hợp kim niken, cung cấp các yêu cầu bổ sung về xử lý nhiệt, lấy mẫu và chứng nhận.

Tiêu chuẩn kích thước:

ASME B36.19– Kích thước ống inox (thường áp dụng cho ống Incoloy 825 cho các lịch tiêu chuẩn: Sch 5S, 10S, 40S, 80S)

ASTM B751– Yêu cầu chung đối với ống hợp kim niken (bao gồm độ thẳng, độ bóng bề mặt và độ bóng cuối)

Mã và tiêu chuẩn bình áp lực:

Mã nồi hơi và bình chịu áp lực ASME Phần II, Phần D– Cung cấp các giá trị ứng suất cho phép cho Incoloy 825 ở nhiệt độ lên tới 1000 độ F (538 độ). Hợp kim này đã được phê duyệt theo quy tắc-để chế tạo bình chịu áp lực và bộ trao đổi nhiệt.

ASME Phần VIII, Phần 1– Quy phạm thi công bình chịu áp lực sử dụng vật liệu Incoloy 825.

Tiêu chuẩn dịch vụ chua:

NACE MR0175 / ISO 15156– Incoloy 825 đủ tiêu chuẩn cho dịch vụ dầu khí chua (có chứa H₂S{1}}) khi được cung cấp ở điều kiện ủ dung dịch-với khả năng kiểm soát độ cứng thích hợp (thường là tối đa 35 HRC). Điều này làm cho nó thích hợp cho các đường ống dẫn nước và dòng chảy bề mặt trong các giếng khí chua.

Yêu cầu đảm bảo chất lượng:Các ống đã được chứng nhận phải kèm theo báo cáo thử nghiệm vật liệu (MTR) ghi lại số nhiệt, phân tích hóa học, tính chất cơ học, chi tiết xử lý nhiệt và mọi kết quả kiểm tra không phá hủy (NDE). Các yêu cầu NDE phổ biến bao gồm kiểm tra dòng điện xoáy (ASTM E426) hoặc kiểm tra siêu âm (ASTM E213) cho các ứng dụng quan trọng.

---

3. Hỏi: Tại sao ống liền mạch tròn Incoloy 825 là vật liệu được ưa thích cho các ứng dụng xử lý hóa chất và axit sulfuric?

A:Ống liền mạch tròn Incoloy 825 đã giành được vị trí thống trị trong các ứng dụng dịch vụ axit sulfuric, xử lý hóa học và nhà máy tẩy rửa nhờ khả năng chống axit khử đặc biệt. Ba đặc điểm cụ thể giải thích tính ưu việt của nó so với thép không gỉ và các hợp kim niken khác.

Đầu tiên, khả năng kháng axit sulfuric vượt trội khi bổ sung đồng và molypden.Sự kết hợp giữa 1,5–3,0% đồng và 2,5–3,5% molypden mang lại cho Incoloy 825 khả năng kháng axit sulfuric (H₂SO₄) đặc biệt trong phạm vi nồng độ rộng. Cơ chế này mang tính hiệp lực: đồng chuyển khả năng ăn mòn sang vùng thụ động, trong khi molypden thúc đẩy sự hình thành màng molybdate ổn định. Trong axit sulfuric 40% ở 200 độ F (93 độ ), thép không gỉ 316L ăn mòn với tốc độ vượt quá 100 mpy (mils mỗi năm)-hoàn toàn không thể chấp nhận được. Incoloy 825 có tốc độ ăn mòn dưới 5 mpy, cung cấp dịch vụ đáng tin cậy trong nhiều thập kỷ. Đối với nồng độ từ 0% đến 60% H₂SO₄ ở nhiệt độ lên tới 250 độ F (121 độ), Incoloy 825 là một trong số ít hợp kim thương mại có thể được xác định một cách tự tin.

Thứ hai, khả năng kháng axit photphoric (H₃PO₄) tuyệt vời.Trong ngành phân bón, axit photphoric-quy trình ướt chứa các tạp chất mạnh bao gồm florua, clorua và silic. Những tạp chất này tạo điều kiện tấn công nhanh chóng các loại thép không gỉ tiêu chuẩn. Hàm lượng niken cao (38–46%) và bổ sung molypden của Incoloy 825 mang lại khả năng chống ăn mòn nói chung và tấn công cục bộ. Trong các ống bay hơi và đường truyền axit photphoric, ống Incoloy 825 đã chứng minh tuổi thọ sử dụng cao hơn 5–10 lần so với thép không gỉ 316L.

Thứ ba, tính linh hoạt trong môi trường axit hỗn hợp.Quá trình xử lý hóa học thường bao gồm hỗn hợp axit-sulfuric với nitric, hydrochloric với sulfuric hoặc photphoric với hydrofluoric. Thành phần cân bằng của Incoloy 825 chống lại cả các thành phần khử (lưu huỳnh, hydrochloric) và oxy hóa (nitric, cromic). Hàm lượng crom cao (19,5–23,5%) giúp bảo vệ chống lại các điều kiện oxy hóa, trong khi niken, molypden và đồng bảo vệ chống lại các điều kiện khử. Khả năng kép này rất hiếm trong số các hợp kim có sẵn trên thị trường. Trong các dây chuyền tẩy gỉ (các hoạt động hoàn thiện thép sử dụng hỗn hợp HNO₃/HF hoặc H₂SO₄/HF), ống Incoloy 825 là tiêu chuẩn cho cuộn dây gia nhiệt, đường dây chuyển tải và đường ống bể chứa.

Tốc độ ăn mòn so sánh (mpy) ở 200 độ F (93 độ):

Ứng dụng điển hình:Đường dây chuyển axit sunfuric, hệ thống pha loãng axit, ống bay hơi axit photphoric, cuộn gia nhiệt trong bể ngâm tẩy (nhà máy thép), đường ống đơn vị alkyl hóa (nhà máy lọc dầu), cuộn gia nhiệt chở hàng chở hóa chất và cuộn bên trong lò phản ứng dược phẩm.

---

4. Hỏi: Các yêu cầu hàn quan trọng đối với ống liền mạch tròn Incoloy 825 là gì?

A:Hàn ống liền mạch Incoloy 825 đòi hỏi phải chú ý cẩn thận đến việc lựa chọn kim loại phụ, kiểm soát nhiệt đầu vào và-làm sạch mối hàn trước. Không giống như nhiều hợp kim làm cứng-kết tủa, Incoloy 825 có thể được hàn thành công mà không cần phải xử lý nhiệt sau-hàn bắt buộc, khiến nó trở nên thiết thực cho việc chế tạo và sửa chữa tại hiện trường.

Lựa chọn kim loại phụ:Kim loại phụ được chỉ định phổ biến nhất làERNiCrMo-3(Inconel 625), chứa khoảng 21–23% crom, 8–10% molypden, 3–4% niobi và niken cân bằng. Chất độn này cung cấp khả năng chống ăn mòn tương đương hoặc vượt quá kim loại cơ bản, đặc biệt là về khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở. Đối với dịch vụ ít đòi hỏi hơn,ERNiCrMo-10(Inconel 622) hoặcERNiCrMo-4(C-276) có thể được sử dụng.Không bao giờ sử dụngERNiCr-3 (thiếu molypden) hoặc bất kỳ chất độn bằng thép không gỉ nào (308L, 309L, 316L)-những chất độn này tạo ra tế bào ăn mòn điện và thiếu molypden cần thiết cho khả năng chống rỗ trong môi trường clorua hoặc axit.

Kiểm soát đầu vào nhiệt:Nhiệt độ giữa các đường ống tối đa nên được giới hạn ở 200 độ F (93 độ). Nhiệt lượng đầu vào phải được kiểm soát ở mức 20–40 kJ/inch (8–16 kJ/cm). Sử dụng các hạt có dây thay vì dệt để giảm thiểu lượng nhiệt đầu vào. Đầu vào nhiệt quá mức có thể gây ra:

Kết tủa pha giàu molypden-(pha sigma hoặc chi) trong vùng bị ảnh hưởng nhiệt-, làm giảm khả năng chống rỗ

Làm hạt thô, làm giảm độ dẻo

Độ biến dạng tăng lên, đặc biệt là vấn đề đối với ống có thành mỏng

-làm sạch trước mối hàn và ngăn ngừa nhiễm bẩn:Làm sạch kỹ lưỡng là điều cần thiết. Dùng axeton hoặc bàn chải inox chuyên dụng để làm sạch vùng hàn. Sử dụng bánh mài dành riêng cho hợp kim niken-không bao giờ sử dụng bánh mài trước đây được sử dụng trên thép cacbon hoặc thép hợp kim thấp-. Loại bỏ tất cả các chất bẩn từ thép cacbon, mực đánh dấu và dung dịch cắt. Lưu huỳnh, phốt pho và các kim loại có nhiệt độ-nóng chảy-thấp (đồng, kẽm, chì) gây ra hiện tượng nứt nóng. Đối với hàn ống, làm sạch đường kính bên trong bằng khí trơ (argon) để ngăn chặn quá trình oxy hóa bên trong.

Sau{0}}xử lý nhiệt mối hàn (thường không bắt buộc):Không giống như nhiều hợp kim làm cứng-kết tủa, Incoloy 825 thường được sử dụng ở trạng thái-hàn. Độ ổn định titan (0,6–1,2%) ngăn ngừa sự nhạy cảm trong quá trình hàn. Tuy nhiên, đối với những môi trường ăn mòn nghiêm trọng nhất (ví dụ: nước biển ấm có các kẽ hở ứ đọng, axit sulfuric đậm đặc ở nhiệt độ cao), có thể chỉ định xử lý ủ dung dịch đầy đủ: gia nhiệt đến 1800–1900 độ F (982–1038 độ), giữ trong thời gian tỷ lệ thuận với độ dày (thường là 1 giờ mỗi inch), sau đó làm nguội nhanh (làm nguội bằng nước). Phương pháp xử lý này khôi phục khả năng chống ăn mòn tối đa nhưng hiếm khi thực tế đối với các ống hàn{15}}tại hiện trường.

Các lỗi thường gặp và cách phòng ngừa:

Nứt nóng:Được ngăn chặn nhờ lượng nhiệt đầu vào thấp, điều kiện sạch sẽ và lựa chọn chất độn thích hợp

Vết nứt vi mô ở vùng-bị ảnh hưởng nhiệt:Tránh những tình huống-có giới hạn cao; sử dụng thiết kế khớp thích hợp

Quá trình oxy hóa rễ (đường):Sử dụng thanh lọc khí trơ trên ống ID

Mất khả năng chống rỗ:Kiểm soát nhiệt độ interpass và tránh quá nóng

Yêu cầu về trình độ:Quy trình hàn phải đạt tiêu chuẩn ASME Phần IX. Đối với các ứng dụng dịch vụ chua (NACE MR0175), cần phải kiểm tra độ cứng của mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (tối đa 35 HRC). Đối với dịch vụ hóa học, thử nghiệm ăn mòn rỗ theo tiêu chuẩn ASTM G48 có thể được chỉ định.

---

5. Hỏi: Những điểm chính cần cân nhắc khi chỉ định và mua ống liền mạch tròn Incoloy 825 là gì?

A:Việc chỉ định và mua ống liền mạch tròn Incoloy 825 đòi hỏi phải chú ý đến nhiều yếu tố bao gồm hình thức sản phẩm, kích thước, điều kiện xử lý nhiệt, yêu cầu thử nghiệm và chứng nhận. Việc đưa ra các thông số kỹ thuật chính xác sẽ ngăn ngừa sự chậm trễ tốn kém và sự không phù hợp của vật liệu.

Điều kiện xử lý nhiệt:Ống Incoloy 825 thường được cung cấp dưới dạngdung dịch-được ủ và làm nguội nhanh. Điều kiện này cung cấp khả năng chống ăn mòn và độ dẻo tối đa. Báo cáo thử nghiệm vật liệu (MTR) phải ghi lại nhiệt độ ủ dung dịch (thường là 1800–1900 độ F / 982–1038 độ) và phương pháp làm mát (làm nguội bằng nước là tiêu chuẩn). Không được cung cấp ống ở trạng thái nguội-hoặc ủ một phần trừ khi có thỏa thuận cụ thể.

Thông số kích thước:Chỉ định đường kính ngoài (OD) và độ dày thành (WT) với dung sai theo tiêu chuẩn ASTM B423 hoặc ASTM B163. Kích thước ống tiêu chuẩn như sau:

Inch phân số:1/8", 1/4", 3/8", 1/2", 5/8", 3/4", 1", v.v.

Số liệu:6mm, 8mm, 10mm, 12mm, v.v.

Lịch trình đường ống:Sch 5S, 10S, 40S, 80S cho đường kính lớn hơn (1/2" trở lên)

Đối với các ống trao đổi nhiệt, ASTM B163 cung cấp dung sai chặt chẽ hơn về OD (thường là ± 0,004" đối với các ống dưới 1" OD) và độ dày thành (tường tối thiểu tại bất kỳ điểm nào không nhỏ hơn 90% danh nghĩa).

Chiều dài và độ thẳng:Các ống thường được cung cấp với độ dài ngẫu nhiên (12–25 feet / 3,7–7,6 m), độ dài chính xác hoặc cuộn dây dành cho ống có đường kính-nhỏ (ống mao dẫn). Yêu cầu về độ thẳng theo tiêu chuẩn ASTM B751: độ lệch tối đa 0,030 inch mỗi foot (2,5 mm mỗi mét).

Yêu cầu kiểm tra và kiểm tra:Chỉ định mức độ kiểm tra không phá hủy (NDE) cần thiết:

Kiểm tra thủy tĩnh:Bắt buộc đối với các ống-giữ áp suất theo tiêu chuẩn ASTM B423 (áp suất thử nghiệm được tính từ độ dày thành và ứng suất cho phép)

Kiểm tra dòng điện xoáy (ECT):Theo tiêu chuẩn ASTM E426, phát hiện các khuyết tật trên bề mặt và gần{1}}bề mặt; tiêu chuẩn cho ống trao đổi nhiệt

Kiểm tra siêu âm (UT):Theo tiêu chuẩn ASTM E213, phát hiện các khuyết tật bên trong; được chỉ định cho các ứng dụng quan trọng

Kiểm tra độ phẳng:Theo tiêu chuẩn ASTM B163, xác minh độ dẻo bằng cách làm phẳng mẫu ống giữa các tấm song song

Thử nghiệm đốt cháy:Theo tiêu chuẩn ASTM B163, xác minh độ dẻo bằng cách mở rộng mẫu ống bằng trục gá côn

Yêu cầu kiểm tra ăn mòn:Đối với dịch vụ khắc nghiệt, chỉ định thử nghiệm ăn mòn bổ sung:

ASTM G28, Phương pháp A:Thử nghiệm axit sunfuric sắt-về độ nhạy cảm với sự ăn mòn giữa các hạt (tiêu chí đạt thường là tốc độ ăn mòn < 1,5 mm/năm)

ASTM G48, Phương pháp A:Thử nghiệm rỗ clorua sắt (tiêu chí đạt: không rỗ sau 72 giờ ở 77 độ F / 25 độ)

NACETM0177:Thử nghiệm nứt ứng suất sunfua cho dịch vụ chua

Yêu cầu chứng nhận:MTR phải bao gồm:

Số nhiệt và tên nhà sản xuất

Phân tích hóa học (tất cả các nguyên tố theo UNS N08825)

Tính chất cơ học (năng suất, độ bền kéo, độ giãn dài)

Chi tiết xử lý nhiệt (nhiệt độ, thời gian, phương pháp làm mát)

Kết quả của tất cả các thử nghiệm được chỉ định (thủy tĩnh, NDE, làm phẳng, v.v.)

Chữ ký của thanh tra viên đủ năng lực

Những lỗi mua sắm thường gặp cần tránh:

Chỉ định ống hàn khi cần liền mạch cho dịch vụ ăn mòn

Không chỉ định NACE MR0175 khi được yêu cầu cho dịch vụ chua

Chấp nhận vật liệu mà không có nhiệt độ ủ dung dịch được ghi lại

Bỏ qua các yêu cầu kiểm tra độ phẳng và độ loe của ống trao đổi nhiệt

Không xác minh rằng kim loại phụ được chỉ định để hàn có khớp với hợp kim ống không