1. Apakah faktor -faktor teknikal dan ekonomi asas yang menentukan pilihan antara lancar (ASTM B163, B167) dan dikimpal (ASTM B729, B775) paip aloi nikel untuk aplikasi tekanan tinggi -?
Pilihan antara paip lancar dan dikimpal adalah keperluan prestasi kritikal yang mengimbangi keperluan prestasi, ekonomi projek, dan ketersediaan.
Pipa lancar (ASTM B163, B167) dihasilkan dengan extruding billet pepejal melalui mati untuk membentuk shell berongga. Proses ini sememangnya mencipta bahagian silang - dengan struktur bijirin seragam di seluruh lilitan. Homogenitas ini sangat penting untuk tekanan tinggi -, tinggi -, dan aplikasi perkhidmatan kritikal. Ia menghapuskan risiko mempunyai jahitan kimpalan, yang merupakan titik kerentanan yang berpotensi untuk:
Serangan kakisan: Haba - zon terjejas (HAZ) bersebelahan dengan kimpalan boleh mempunyai mikrostruktur yang sedikit berbeza, menjadikannya tapak permulaan yang berpotensi untuk pitting, crevice, atau tekanan kakisan retak dalam persekitaran yang agresif.
Kegagalan di bawah berbasikal: Dalam perkhidmatan yang tertakluk kepada berbasikal termal atau tekanan, struktur heterogen dari kimpalan boleh menjadi titik fokus untuk retak keletihan.
Rintangan Creep: Di bawah panjang - pendedahan istilah kepada tekanan tinggi pada suhu tinggi, struktur bijirin yang konsisten paip lancar memberikan lebih banyak prestasi yang boleh diramal dan boleh dipercayai.
Paip yang dikimpal (ASTM B729, B775) dibentuk dari plat atau lembaran yang dilancarkan dan kemudian dikimpal secara longitudinal, biasanya menggunakan proses tenaga automatik, tinggi - seperti rasuk elektron atau kimpalan laser. Kelebihan utamanya adalah kos dan masa memimpin, terutamanya untuk diameter besar dan dinding nipis yang sukar atau mustahil untuk menghasilkan lancar. Kimpalan moden dan bukan teknik ujian destructive (NDT), seperti radiografi badan - atau ujian ultrasonik automatik, boleh menghasilkan produk integriti - yang sesuai untuk banyak aplikasi yang kurang teruk. Walau bagaimanapun, kehadiran kimpalan, bahkan yang sangat baik, selalu memperkenalkan ketidakpastian mikrostruktur. Oleh itu, untuk perkhidmatan kritikal dalam minyak dan gas, pemprosesan kimia, dan penjanaan kuasa, di mana akibat kegagalan adalah bencana, paip lancar hampir selalu ditentukan.
2. Dalam pengeluaran minyak dan gas bawah laut, aloi nikel seperti aloi 625 (UNS N06625) ditentukan untuk "kakisan - aloi tahan (cra) clads" atau paip pepejal. Apakah mekanisme kakisan khusus yang mereka dapati bahawa keluli karbon tidak boleh?
Persekitaran bawah laut menunjukkan "ribut sempurna" cabaran kakisan yang cepat memusnahkan keluli karbon, yang memerlukan penggunaan aloi nikel prestasi tinggi -.
Mekanisme utama adalah:
CO₂ Korosi (kakisan manis): Karbon dioksida di Wellstream larut dalam air untuk membentuk asid karbonik, yang menyerang keluli karbon, menyebabkan kehilangan logam cepat dan serangan jenis mesa -.
H₂s Hake (Sour Heorrosion): Hidrogen sulfida bukan sahaja menyebabkan pitting yang teruk tetapi juga membawa kepada hidrogen - retak teraruh (HIC) dan keretakan tegasan sulfida (SSC). Atom hidrogen, yang dihasilkan oleh tindak balas kakisan, meresap ke dalam keluli dan rekombin pada kemasukan, mencipta lepuh dalaman dan retak yang boleh menyebabkan kegagalan secara tiba -tiba, rapuh.
Chloride - teraruh tekanan kakisan retak (Cl - scc): Gabungan tegasan tegangan (dari tekanan dalaman), klorida dalam air laut, dan suhu tinggi menjadikan keluli tahan karat standard (misalnya, 316) sangat terdedah kepada mod retak bencana ini.
Nickel Alloy 625 pipe solves these problems: Its high nickel content (>58%) menyediakan imuniti semula jadi kepada keretakan kakisan klorida dan sulfida. Penambahan Molybdenum (8 - 10%) memberikan ketahanan yang luar biasa kepada kakisan pitting dan crevice dalam air laut yang kaya dengan klorida. Tambahan pula, ia membentuk lapisan pasif yang sangat stabil yang menentang serangan umum dari keadaan berasid (CO₂). Atas sebab -sebab ini, aloi 625 digunakan untuk aliran aliran, jumper, manifold, dan tiub pengeluaran bawah tanah di mana kakisan yang tidak diizinkan akan membawa kepada bahaya keselamatan yang melampau, bencana alam sekitar, dan kos penyelenggaraan astronomi.
3. Semasa pemasangan sistem paip aloi nikel, apakah amalan terbaik kritikal untuk kimpalan, dan bagaimana mereka berbeza daripada keluli karbon kimpalan?
Aloi nikel kimpalan memerlukan pendekatan berdisiplin yang berbeza dengan ketara daripada amalan kimpalan keluli karbon standard. Cabaran utama adalah kerentanan mereka terhadap pencemaran, pengembangan terma yang lebih tinggi, dan kekonduksian terma yang lebih rendah.
Amalan terbaik utama termasuk:
Kebersihan yang ketat: Ini adalah peraturan yang paling kritikal. Semua permukaan, logam pengisi (misalnya, Ernicrmo - 3 untuk aloi 625), dan alat mesti bebas dari minyak, gris, cat, dan yang paling penting, sulfur, plumbum, dan fosforus. Unsur-unsur ini boleh menyebabkan pelengkap dan retak di zon yang terjejas haba. Berus dawai keluli tahan karat yang berdedikasi mesti digunakan.
Reka Bentuk Bersama dan Fit - UP: Oleh kerana pengembangan terma yang lebih tinggi dan ketidakstabilan yang lebih rendah dari kolam kimpalan cair, aloi nikel memerlukan jurang akar yang lebih luas dan lebih ketat - toleransi untuk memastikan penembusan yang betul dan mengelakkan kekurangan - dari {} {3}
Teknik Kimpalan:
Proses: Gas Tungsten Arc Welding (GTAW/TIG) adalah standard untuk pas akar dan panas, sering diikuti oleh arka logam terlindung (SMAW) atau arka logam gas (GMAW) untuk pas mengisi.
Input haba: Gunakan input haba yang rendah. Haba yang berlebihan boleh menyebabkan pemendakan karbon (pemekaan) dan pertumbuhan bijirin yang berlebihan, mengurangkan rintangan kakisan dan sifat mekanik.
Bentuk Manik: Manik Stringer lebih disukai melalui teknik tenunan untuk meminimumkan input haba dan pergolakan kolam kimpalan secara keseluruhan.
Pembersihan belakang: Menggunakan gas lengai (argon) untuk melindungi bahagian dalam paip dari pengoksidaan semasa kimpalan adalah wajib untuk menghalang pembentukan gula - seperti pengoksidaan pada manik akar, yang akan menyebabkan kakisan dan memerlukan kerja semula.
4. Untuk tinggi - suhu pirolisis suhu dalam tumbuh -tumbuhan etilena, mengapa paip aloi nikel centrifugally (contohnya, HP 45NB diubahsuai) yang digunakan untuk gegelung reaktor dan bukannya paip tempa yang lancar?
Gegelung pirolisis beroperasi di bawah keadaan yang paling teruk yang boleh dibayangkan: suhu yang melampau (sehingga 1150 darjah / 2100 darjah F), pembentukan kok dalaman, berbasikal haba, dan tekanan tinggi. Pemutus Centrifugal adalah kaedah pembuatan pilihan untuk komponen besar -besaran ini kerana prestasi unggulnya pada suhu.
Kelebihannya adalah:
Kandungan Alloy & Homogeneity yang lebih tinggi: Proses pemutus membolehkan penciptaan komposisi yang sangat aloi dengan kawalan tepat ke atas karbida - membentuk unsur -unsur seperti niobium (nb) dan tungsten (w). Karbida ini memberikan kekuatan yang luar biasa dan kekuatan pecah yang diperlukan untuk hayat perkhidmatan yang panjang di bawah beban.
Tebal - keupayaan dinding: gegelung reaktor memerlukan dinding yang sangat tebal untuk mengandungi tekanan tinggi dan memberikan kehidupan yang panjang kerana dinding tiub thins disebabkan oleh coking dan pengoksidaan. Pemutus centrifugal boleh menghasilkan dinding berat ini dalam sekeping tunggal, homogen dengan mikrostruktur seragam di seluruh, yang sukar dicapai dengan produk tempa.
Kos - Keberkesanan untuk saiz besar: Untuk diameter besar dan selekoh adat (selekoh pulangan) yang diperlukan dalam relau ini, pemutus sering lebih ekonomik daripada fabrikasi dari pelbagai keping paip tempa.
Pipa lancar tempa (contohnya, dari ASTM B407) biasanya digunakan untuk garis pemindahan diameter yang lebih kecil - di mana sifatnya yang berbeza lebih sesuai.
5. Di luar minyak dan gas dan pemprosesan kimia, apakah beberapa aplikasi khusus untuk paip aloi nikel yang memanfaatkan sifat fizikal mereka yang unik?
Aplikasi paip aloi nikel meluas ke bidang teknologi tinggi - di mana sifat mereka membolehkan teknologi.
Aeroangkasa dan Propulsion: Dalam sistem pendorong enjin roket, paip yang diperbuat daripada kekuatan tinggi -, pemendakan - aloi yang boleh dikeraskan seperti aloi 718 digunakan untuk bahan bakar dan pengoksidaan. Mereka mesti menahan suhu kriogenik, tekanan yang tinggi, dan beban getaran yang besar semasa pelancaran, semua ketika menentang kakisan dari propelan yang agresif.
Penjanaan kuasa nuklear: aloi nikel seperti aloi 600 dan 690 digunakan untuk tiub penjana stim nuklear. Ciri -ciri utama mereka di sini adalah rintangan yang sangat baik untuk tegasan kakisan retak di gelung air utama dan kestabilan mekanikal yang baik di bawah radiasi.
Pembuatan Semikonduktor: Ultra - Tinggi - Paip (UHP) Paip yang diperbuat daripada keluli tahan karat khusus dengan kandungan nikel yang tinggi atau aloi C - 22 digunakan untuk mengangkut ultra-pure, bahan kimia dan gas yang agresif. Permukaan dalaman sering dilepaskan ke kemasan cermin untuk mencegah lekatan zarah dan memastikan integriti proses.
Penjanaan Kuasa:
Sistem Desulfurisasi Gas Flue (FGD): Paip aloi C-276 mengendalikan buburan yang sangat menghakis asid sulfur dan sulfurik.
Ultrasupercritical Advanced (A - USC) Tumbuhan arang batu: Paip yang dibuat dari aloi 617 atau ** Haynes 230 ** direka untuk mengendalikan suhu stim melebihi 700 darjah (1292 darjah F) untuk mencapai kecekapan terma yang tidak pernah berlaku sebelum ini.
Dalam bidang ini, kos bahan yang tinggi dibenarkan oleh prestasi, kebolehpercayaan yang tiada tandingannya, dan peranannya dalam melindungi sistem dan proses yang jauh lebih mahal.
