Apakah Kelebihan Menggunakan Aloi Berasaskan-Nikel untuk Tiub Pemanas Besar Dandang dalam Loji Kuasa Terma?
1.1 Sifat Mekanikal Suhu Tinggi-Cemerlang
Rintangan rayapan dan pecah yang tinggi: Aloi berasaskan nikel-(cth, Inconel 625, Hastelloy X) bergantung pada unsur pengukuhan larutan pepejal (Cr, Mo, W) dan fasa pengukuhan kerpasan ( ', '') untuk menghalang pergerakan terkehel pada suhu tinggi. Hayat pecah rayapan mereka pada 650 darjah dan 100 MPa boleh melebihi 10,000 jam, iaitu 3–5 kali lebih lama daripada keluli martensit kalis haba-. Ini menghalang pecah tiub pramatang yang disebabkan oleh ubah bentuk rayapan di bawah{13}}tegasan suhu tinggi{14}}panjang.
Rintangan keletihan haba yang baik: Semasa permulaan-peningkatan dan penutupan unit kuasa haba, tiub pemanas lampau mengalami pemanasan dan penyejukan kitaran, yang membawa kepada kelesuan haba. Pekali pengembangan haba yang rendah dan kekonduksian terma yang tinggi bagi aloi berasaskan nikel-mengurangkan pengumpulan tegasan haba, meningkatkan dengan ketara rintangan kepada keretakan kelesuan haba.
1.2 Rintangan Kakisan dan Pengoksidaan Unggul
Rintangan kepada-pengoksidaan suhu tinggi: Aloi berasaskan nikel-membentuk filem pelindung Cr₂O₃ yang padat dan melekat pada permukaan pada suhu tinggi, yang menghalang pencerobohan oksigen dan media menghakis dengan berkesan. Walaupun pada 700 darjah, kadar pengoksidaan adalah kurang daripada 0.01 mm/tahun, jauh lebih rendah daripada keluli tahan haba-tradisional.
Rintangan kepada kakisan oleh gas serombong dan abu: Gas serombong dalam loji kuasa haba mengandungi SO₂, HCl, dan garam logam alkali (cth, Na₂SO₄, K₂SO₄). Bahan ini bertindak balas dengan permukaan tiub untuk membentuk titik eutektik-lebur-rendah, menyebabkan kakisan suhu-tinggi dan kakisan abu. Aloi berasaskan nikel-dengan kandungan Mo dan W yang tinggi boleh menahan hakisan media menghakis ini, mengelakkan lubang dan penipisan dinding tiub.
1.3 Kestabilan Struktur yang Teguh
Aloi berasaskan nikel-mengekalkan struktur hablur-berpusat padu (FCC) muka yang stabil dalam julat suhu operasi pemanas lampau, tanpa mengalami perubahan fasa rapuh (cth, transformasi martensit) yang berlaku dalam beberapa keluli tahan haba-. Ini memastikan sifat mekanikal yang konsisten semasa-servis jangka panjang.
Unsur surih seperti Ti dan Nb dalam aloi membentuk karbida yang stabil, yang menyematkan sempadan butiran dan menghalang kekasaran butiran pada suhu tinggi, meningkatkan lagi kestabilan struktur tiub.
1.4 Memanjangkan Hayat Perkhidmatan dan Mengurangkan Kos Penyelenggaraan
Hayat perkhidmatan tiub pemanas tinggi aloi-nikel boleh mencapai 20–30 tahun, iaitu dua kali lebih lama daripada tiub keluli tahan haba tradisional-(10–15 tahun). Ini mengurangkan kekerapan penggantian tiub dan masa henti unit.
Rintangan kakisan yang sangat baik meminimumkan penipisan dinding tiub dan risiko kebocoran, mengurangkan kos penyelenggaraan sistem dandang dan meningkatkan kebolehpercayaan operasi loji kuasa haba.
2. Aloi Berasaskan Nikel-Manakah yang Sesuai untuk Paip Bertekanan-Tinggi dan{3}}Tinggi dalam Industri Petrokimia?
2.1 Inconel 625 – Sesuai untuk Keadaan Umum-Suhu dan Tinggi-Tekanan Menghakis
Komposisi utama: Aloi Ni-Cr-Mo-Nb dengan 21% Cr, 9% Mo dan 3.6% Nb.
Kelebihan teras: Menggabungkan kesan pengukuhan penyelesaian pepejal yang sangat baik dan rintangan kakisan. Ia mempunyai rintangan yang kuat terhadap kakisan pitting, kakisan celah dan retakan kakisan tegasan (SCC) dalam media yang mengandungi-klorida. Unsur Nb membentuk karbida yang stabil, meningkatkan-kekuatan suhu tinggi dan kestabilan struktur. Ia boleh beroperasi secara stabil pada suhu sehingga 980 darjah dan sesuai untuk-paip tekanan tinggi dalam sistem penyahsulfurisasi gas serombong (FGD) dan unit perengkahan hidro.
Aplikasi biasa: Paip alur keluar reaktor perengkahan hidro petrokimia, tiub relau reformer dan saluran paip wap suhu tinggi-.
2.2 Hastelloy X – Diutamakan untuk Persekitaran Ultra-Tinggi-Suhu Pengoksidaan
Komposisi utama: Aloi Ni-Cr-Co-Mo dengan 22% Cr, 9% Mo dan 18% Co.
Kelebihan teras: Rintangan pengoksidaan suhu tinggi yang luar biasa-dan rintangan lesu terma. Ia boleh mengekalkan sifat mekanikal yang baik dalam mengoksidakan persekitaran gas serombong pada 1000 darjah, dan mempunyai kebolehkimpalan yang sangat baik. Kandungan Co yang tinggi meningkatkan rintangan rayapan aloi pada suhu yang melampau, menjadikannya sesuai untuk paip dalam-relau pemanasan suhu tinggi dan relau retak.
Aplikasi biasa: Paip bahagian sinaran relau retak etilena, saluran paip gas serombong suhu tinggi-di loji petrokimia.
2.3 Hastelloy C276 – Optimum untuk Persekitaran-Suhu dan Tekanan Tinggi{3}}Menghakis Tinggi
Komposisi utama: Aloi Ni-Cr-Mo-W dengan 15.5% Cr, 16% Mo dan 4% W.
Kelebihan teras: Dikenali sebagai "aloi tahan kakisan-sejagat", ia mempunyai rintangan yang sangat baik untuk mengurangkan dan mengoksidakan asid campuran, serta kakisan ion klorida. Ia boleh menahan kakisan hidrogen sulfida, asid sulfurik dan asid organik dalam persekitaran-suhu dan tekanan tinggi-tinggi. Ia sesuai untuk paip dalam proses dengan kakisan kuat dan tekanan tinggi, seperti unit pemulihan sulfur dan sistem rawatan gas asid.
Aplikasi biasa: Saluran paip penghantaran gas asid petrokimia, paip unit alkilasi asid sulfurik.
2.4 Inconel 718 – Sesuai untuk-Suhu dan{3}}Persekitaran Tekanan Tinggi yang Memerlukan Kekuatan Tinggi
Komposisi utama: Aloi Ni-Cr-Fe-Nb dengan 19% Cr, 5% Nb dan 3% Mo.
Kelebihan teras: Bergantung pada pengukuhan kerpasan fasa '', ia mempunyai kekuatan tegangan ultra-tinggi (melebihi 1300 MPa) dan kekuatan hasil pada suhu sederhana (400–650 darjah ). Ia juga mempunyai rintangan kakisan yang baik, menjadikannya sesuai untuk paip-suhu tinggi dan tekanan tinggi-yang perlu menanggung tekanan mekanikal yang besar Tahan kepada retakan kakisan tekanan dan ubah bentuk rayapan.
Aplikasi biasa: Paip suntikan-tekanan tinggi dalam peralatan kepala telaga petrokimia, saluran paip-suhu tinggi dan-tinggi dalam platform minyak luar pesisir.
