Hastelloy C276 Αντοχή σε ρωγμές σε διάβρωση καταπόνησης σε ξινό αέριο: Συμμόρφωση NACE MR0175

Hastelloy C276 (UNS N10276)είναι πολύ ανθεκτικό στη διάβρωση κατά της καταπόνησης (SCC) στην υπηρεσία όξινου αερίου και αναφέρεται ρητά ως αποδεκτό κράμα{0}ανθεκτικό στη διάβρωση στο NACE MR0175 / ISO 15156 Μέρος 3 τόσο για ρωγμές καταπόνησης σε σουλφίδιο (SSC) όσο και για περιβάλλοντα προσανατολισμένης στην καταπόνηση{4}υδρογόνου{5} με προσανατολισμό στη διάβρωση-.

Σε αντίθεση με τους ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες όπως ο 316L, οι οποίοι αποτυγχάνουν λόγω SCC χλωρίου πάνω από περίπου 60 βαθμούς C, ο C276 είναι ουσιαστικά ανοσία στο SCC χλωρίου και στο SSC που προκαλείται από υδρογόνο- επειδή η μήτρα νικελίου του δεν υποστηρίζει τον μηχανισμό πυρόλυσης. Η συμμόρφωση απαιτεί το υλικό να βρίσκεται σε κατάσταση ανόπτησης-με σκληρότητα κάτω από 35 HRC και ψυχρή εργασία κάτω από 20 τοις εκατό. δεν επιτρέπεται καμία θερμική επεξεργασία μετά-συγκόλλησης στην περιοχή 600-1150 βαθμών C.

Αντιστέκεται το Hastelloy C276 στη διάβρωση λόγω καταπόνησης στο ξινό αέριο;

Ναί. Το C276 είναι ουσιαστικά απρόσβλητο στη διάβρωση λόγω καταπόνησης (SCC) και στην πυρόλυση από καταπόνηση σουλφιδίου (SSC) σε ξινό αέριο, επειδή η μήτρα του με υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο (περίπου 57 τοις εκατό) πλήρως ωστενιτική δεν υφίσταται τους μηχανισμούς που προκαλούνται από χλωριούχα-ή δεν προκαλούνται ακόμη και μηχανισμοί δημιουργίας οδοντωτού χάλυβα από υδρογόνο-30 ανοξείδωτο ατσάλι στην ίδια υπηρεσία.

Η διάβρωση λόγω καταπόνησης σε όξινα περιβάλλοντα έχει δύο γνωστούς τρόπους αστοχίας που το C276 αποφεύγει. Το πρώτο είναι η διάβρωση με χλωριούχο καταπόνηση (Cl-SCC), η οποία μαστίζει τους ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες (304/316) όταν οι θερμές, υγρές, χλωριωμένες συνθήκες υπερβαίνουν περίπου τους 60 βαθμούς C. αυτά τα κράματα ραγίζουν κατά μήκος των ορίων των κόκκων υπό μέτρια εφελκυστική τάση. Το C276, παρόλο που είναι επίσης ωστενιτικό, δεν σπάει με αυτόν τον τρόπο επειδή η περιεκτικότητά του σε νικέλιο (περίπου 57 τοις εκατό) διαταράσσει τον μηχανισμό.

Ο δεύτερος είναι η πυρόλυση από σουλφίδιο (SSC), ο κλασικός δολοφόνος άνθρακα-χάλυβα στην υπηρεσία H2S: ατομικό υδρογόνο από τη διάβρωση H2S διεισδύει στον χάλυβα, συλλέγεται σε σκληρές ζώνες και προκαλεί ξαφνική εύθραυστη θραύση υπό τάση εφελκυσμού. Το C276 αντιστέκεται σε αυτό επειδή είναι εξαιρετικά ομοιογενές, δεν έχει σκληρές φάσεις κατά την ανόπτηση του διαλύματος-και η μήτρα νικελίου του δεν ευθραυστεύει όπως κάνει ο κεντραρισμένος κυβικός χάλυβας στο σώμα-. Η εμπειρία πεδίου σε εργοστάσια όξινου αερίου, FGD και χημικών επιβεβαιώνει τη διάρκεια ζωής του C276 20-30 ετών χωρίς αστοχίες SCC.

Τι λέει το NACE MR0175 / ISO 15156 για το C276;

Το NACE MR0175 / ISO 15156 Μέρος 3 παραθέτει το UNS N10276 (Hastelloy C276) ως αποδεκτό κράμα-ανθεκτικό στη διάβρωση (CRA) για ξινή συντήρηση σε διάλυμα-ανοπτημένης κατάστασης, με μέγιστη σκληρότητα 35 HRC και μέγιστο τοις εκατό κρύο {292} επιθετικά περιβάλλοντα χλωριούχου H2S + CO2 + χωρίς περιβαλλοντικούς περιορισμούς πυρόλυσης που δεσμεύουν άνθρακα και χάλυβες χαμηλού{14}}κράματος.

Το NACE MR0175 / ISO 15156 είναι το παγκόσμιο πρότυπο που ορίζει αποδεκτά υλικά και περιβαλλοντικά όρια για την παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου σε υπηρεσία ξινής (που περιέχει H2S{3}}). Το Μέρος 3 καλύπτει τα κράματα-ανθεκτικά στη διάβρωση (CRAs), συμπεριλαμβανομένων των κραμάτων βάσης νικελίου-. Μέσα σε αυτό, το C276 χαρακτηρίζεται ως CRA χωρίς όριο περιβαλλοντικής πυρόλυσης SSC/SOHIC συνδεδεμένο με μερική πίεση H2S, επειδή το κράμα είναι εγγενώς ανθεκτικό.

Το πρότυπο επιβάλλει δύο ελέγχους συνθηκών υλικών{{0}: η σκληρότητα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 35 HRC (για να διασφαλιστεί ότι δεν υπάρχουν σκληρές φάσεις) και η ψυχρή εργασία δεν πρέπει να υπερβαίνει το 20 τοις εκατό (η ψυχρή εργασία μπορεί να αυξήσει τη σκληρότητα και να δημιουργήσει υπολειπόμενη τάση). Αυτά τα όρια ικανοποιούνται εύκολα από το C276 με ανόπτηση με διάλυμα-, του οποίου η σκληρότητα είναι συνήθως 85-95 HRB (περίπου 15-20 ισοδύναμο HRC). Η πρακτική συνέπεια: ένας μηχανικός μπορεί να καθορίσει το C276 για κεφαλή φρεατίου, γραμμή ροής ή διαχωριστή όξινου αερίου χωρίς τους περίπλοκους υπολογισμούς περιβαλλοντικής πυρόλυσης που απαιτούνται για τον ανθρακούχο χάλυβα, υπό την προϋπόθεση ότι τηρούνται οι έλεγχοι κατασκευής (ανοπτημένη, χαμηλή εργασία στο κρύο, χωρίς απαγορευμένο PWHT).

Πίνακας 1. Απαιτήσεις NACE MR0175 / ISO 15156-3 για το C276 (UNS N10276)

Πηγή: NACE MR0175 / ISO 15156-3 (έκδοση 2020). Παράρτημα που καλύπτει τα κράματα με βάση το νικέλιο.

Γιατί οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες σπάνε αλλά το C276 όχι;

Οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες, όπως το 316L ρωγμαίνουν σε όξινο χλωρίδιο πάνω από περίπου 60 βαθμούς Κελσίου, επειδή η μήτρα τους από σίδηρο-χρωμίου είναι επιρρεπής σε ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω τάσης χλωρίου, ενώ η κυρίαρχη μήτρα νικελίου-του C276 είναι (περίπου 57 τοις εκατό σε μεταλλικό χλωριούχο άλας) Το υδρογόνο-προκάλεσε SSC -, επομένως ο μηχανισμός αστοχίας που καταστρέφει το 316L απλά δεν μπορεί να διαδοθεί στο C276.

Για να καταλάβετε τη διαφορά, συγκρίνετε τους δύο μηχανισμούς. Το Chloride SCC σε ανοξείδωτο χάλυβα απαιτεί τρεις συνθήκες: ευαίσθητη μικροδομή (ευαισθητοποιημένος ή ψυχρός-επεξεργασμένος ωστενίτης), τάση εφελκυσμού και χλωρίδια πάνω από ένα όριο θερμοκρασίας (συνήθως αναφέρονται ως περίπου 60 βαθμοί C για 316L, χαμηλότερη με υψηλό χλωρίδιο ή χαμηλό pH). Η ρωγμή σχηματίζει πυρήνα σε λάκκο ή σχισμή και διαδίδεται διακοκκωδώς. Το C276 περιέχει μόνο περίπου 5-7 τοις εκατό σίδηρο και 16 τοις εκατό χρώμιο, αλλά 57 τοις εκατό νικέλιο. Τα κράματα νικελίου με Ni πάνω από περίπου 40-45 τοις εκατό δεν εμφανίζουν Cl-SCC με τον ίδιο τρόπο, και το C276 συγκεκριμένα έχει μακρά ρεκόρ υπηρεσίας σε θερμά χλωριωμένα και όξινα περιβάλλοντα χωρίς SCC.

Για το SSC που προκαλείται από υδρογόνο-, οι χάλυβες άνθρακα και χαμηλού{1}}κράματος αποτυγχάνουν επειδή το απορροφημένο υδρογόνο συλλέγεται στον σκληρό μαρτενσίτη ή στα όρια των κόκκων. Το C276, που είναι ένα μονοφασικό-πρόσωπο-κεντρικό κυβικό στερεό διάλυμα νικελίου, δεν έχει τέτοια σκληρή-παγίδα φάσης και απορροφά/μεταφέρει υδρογόνο χωρίς να θρυμματίζεται. Το καθαρό αποτέλεσμα: όπου ένας σχεδιαστής πρέπει να επιλέξει μεταξύ 316L και C276 για ένα ξινό, χλωριωμένο, ζεστό σέρβις, το C276 αφαιρεί εντελώς τη λειτουργία αστοχίας SCC αντί απλώς να πιέζει το όριο υψηλότερα.

Πίνακας 2. Σύγκριση συμπεριφοράς SCC: 316L έναντι C276 στο Sour Service

Πηγή: NACE MR0175; Αναφορές κατωφλίου SCC (π.χ. αναφορές απόδοσης υλικών). φύλλα δεδομένων κράματος.

Πώς συγκρίνεται το C276 με άλλους ΟΑΠΙ στο ξινό αέριο;

Μεταξύ των-ανθεκτικών στη διάβρωση κραμάτων για το ξινό αέριο, το C276 είναι η συντηρητική κορυφαία-επιλογή για σοβαρά αναγωγικά ρεύματα υψηλής-χλωρίου και υψηλής{4}}H2S. Το Inconel 625 καλύπτει τις ανάγκες οξειδωτικού-χλωρίου και υψηλότερης- αντοχής, το κράμα 825 καλύπτει μέτρια ξινή και το 904L/316L περιορίζεται σε χαμηλό-χλωρίδιο, χαμηλότερο-H2S καθήκον -, επομένως το περιβάλλον C276 είναι πολύ χαμηλότερο κράματα.

Η επιλογή μεταξύ των ΟΑΠΙ είναι μια απόφαση περί διάβρωσης-. Ειδικά για το ξινό αέριο: τα 316 λίτρα και τα 904 λίτρα περιορίζονται από το χλωριούχο SCC και από τη διοχέτευση χλωρίου (το PREN τους είναι μόνο 23-26 και 33-36, αντίστοιχα), επομένως χρησιμοποιούνται μόνο όπου το χλωρίδιο και το H2S είναι χαμηλά. Το κράμα 825 (PREN περίπου 30) χειρίζεται μέτριο ξινό και θειικό οξύ, αλλά δεν είναι ιδανικό όπου τα χλωρίδια είναι υψηλά.

Το Inconel 625 (PREN περίπου 51) είναι εξαιρετικό στο οξειδωτικό-χλωρίδιο και το θαλασσινό νερό-όπως το ξινό σέρβις και προσφέρει υψηλότερη αντοχή, αλλά σε ισχυρά αναγωγικό οξύ συν H2S, το C276 (PREN περίπου 68 λόγω 15-17 τοις εκατό Mo) είναι ανώτερο. Το C22 (PREN περίπου 65) είναι πολύ κοντά στο C276 και χρησιμοποιείται συχνά όπου κυριαρχούν τα οξειδωτικά μικτά οξέα. για καθαρά ξινή/μειωμένη κυριαρχία, το C276 είναι το σημείο αναφοράς. Ο παρακάτω πίνακας αντιστοιχίζει κάθε κράμα στο περίβλημά του, έτσι ώστε ένας σχεδιαστής να μπορεί να δικαιολογήσει την επιλογή του C276 έναντι μιας φθηνότερης εναλλακτικής μόνο όταν το απαιτεί πραγματικά η χημεία.

Πίνακας 3. Επιλογή ΟΑΠΙ για υπηρεσία όξινου αερίου

Πηγή: Πίνακες κραμάτων NACE MR0175. PREN υπολογισμένο από ονομαστική χημεία. Οδηγοί επιλογής ΟΑΠΙ.

Ποια είναι τα περιβαλλοντικά όρια λειτουργίας για το C276 στο Sour Service;

Επειδή το C276 χαρακτηρίζεται ως CRA χωρίς όριο περιβαλλοντικής πυρόλυσης στο NACE MR0175, το όριο λειτουργίας του σε ξινό αέριο ορίζεται από τη γενική και τοπική διάβρωση (όχι από SCC) - τυπικά αποδίδει σε περίπου 190-230 βαθμούς C σε ξινή υδατική υπηρεσία και σε περίπου 400-450 βαθμούς σε θερμοκρασία αέριο. SSC.

Για χάλυβες με άνθρακα και χαμηλά{0}κράματα, το NACE MR0175 επιβάλλει αυστηρά όρια με βάση τη μερική πίεση H2S, το pH και το χλωρίδιο (το περίβλημα της «περιβαλλοντικής πυρόλυσης»). Το C276, ως CRA, εξαιρείται από αυτά τα όρια SSC/SOHIC, επομένως το πραγματικό όριο γίνεται ρυθμός διάβρωσης.

Στην υδατική ξινή υπηρεσία (παραγόμενο νερό με H2S, CO2, χλωρίδια), το C276 παραμένει παθητικό και διαβρώνεται σε λιγότερο από 0,1 mm/έτος έως περίπου 190-230 βαθμούς C, πέρα ​​από τους οποίους μπορεί να αυξηθεί η γενική διάβρωση σε ισχυρό οξύ. Σε ξηρό ή μη-υδατικό όξινο αέριο (χωρίς ελεύθερο νερό), το C276 μπορεί να χρησιμεύσει σε ακόμη υψηλότερες θερμοκρασίες, με το υψηλό-όριο θερμοκρασίας του κράματος να διέπεται από την αντίσταση στην οξείδωση/θείωση - περίπου 400-450 βαθμούς C σε περιβάλλοντα που περιέχουν θείο έως περίπου 65 βαθμούς αέρα (και περίπου 65 βαθμούς αέρα).

Το σημείο σχεδιασμού είναι: προσδιορίστε το C276 για την υγρή, χλωριωμένη, υψηλά-H2S ζώνη ενός όξινου συστήματος. για τα ξηρά, πιο ζεστά ανάντη τμήματα, τα χαμηλότερα κράματα ή το C276 μπορεί να λειτουργούν και τα δύο, αλλά το C276 παρέχει περιθώριο. Τα όρια θερμοκρασίας πρέπει πάντα να επιβεβαιώνονται σε σχέση με τη συγκεκριμένη συγκέντρωση οξέος και το επίπεδο χλωρίου χρησιμοποιώντας δεδομένα διάβρωσης ή δοκιμές.

Πίνακας 4. Ενδεικτικός Φάκελος Λειτουργίας C276 σε Υπόξινη Υπηρεσία

Πηγή: φάκελος NACE MR0175 CRA. Δεδομένα διάβρωσης Haynes C276. κατευθυντήριες γραμμές για τα υλικά πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Ποια στοιχεία ελέγχου σκληρότητας και κρύου-ισχύουν για το C276 στο Sour Service;

Για συμμόρφωση με το NACE MR0175, το C276 πρέπει να παρέχεται σε κατάσταση ανόπτησης σε διάλυμα-με σκληρότητα κάτω από 35 HRC και συνολική ψυχρή εργασία κάτω από 20 τοις εκατό. Αυτά τα χειριστήρια αποτρέπουν το σχηματισμό σκληρής-φάσης και την υπολειπόμενη τάση που θα μπορούσε, θεωρητικά, να θέσει σε κίνδυνο την εγγενή ανοσία SSC του κράματος.

Αν και το C276 είναι εγγενώς SSC-ανοσοποιημένο, το NACE εξακολουθεί να επιβάλλει σκληρότητα και κρύο-καλύμματα εργασίας επειδή η κατασκευή μπορεί να δημιουργήσει ακούσια σκληρές ζώνες ή υπολειπόμενη καταπόνηση. Το ανώτατο όριο των 35 HRC επιτυγχάνεται εύκολα: το διάλυμα-ανοπτημένο C276 έχει συνήθως 85-95 HRB, το οποίο μετατρέπεται σε περίπου 15-20 HRC - πολύ κάτω από το όριο. Η ψυχρή εργασία πάνω από 20 τοις εκατό αυξάνει τη σκληρότητα και εισάγει εναπομένουσα τάση εφελκυσμού, επομένως καλύπτεται. Κάθε σχηματισμός άνω του 20 τοις εκατό πρέπει να ακολουθείται από πλήρη ανόπτηση διαλύματος για να αποκατασταθεί η συμμόρφωση.

Οι συγκολλήσεις είναι μια ειδική περίπτωση: επειδή το C276 είναι απρόσβλητο στην ευαισθητοποίηση, η ως{{1}συγκολλημένη ζώνη γίνεται αποδεκτή χωρίς PWHT, αλλά η σκληρότητα της εναπόθεσης συγκόλλησης πρέπει επίσης να επαληθευτεί κάτω από 35 HRC (οι εναποθέσεις ERNiCrMo-4/10 είναι συνήθως στην περιοχή 85-95 HRB). Οι προδιαγραφές προμήθειας και κατασκευής θα πρέπει να αναφέρονται ρητά στο NACE MR0175, να απαιτούν δοκιμές σκληρότητας τόσο σε βασικό μέταλλο όσο και σε συγκόλληση και να απαγορεύουν την ψυχρή εργασία που υπερβαίνει το 20 τοις εκατό, εκτός εάν ανόπτεται εκ νέου.

Πίνακας 5. Σκληρότητα και κρύο-Λίστα ελέγχου συμμόρφωσης με την εργασία

Πηγή: NACE MR0175/ISO 15156-3; ASME Τμήμα IX; σχέδια ποιότητας κατασκευής.

Πώς συγκολλάται το C276 για σέρβις όξινου αερίου;

Το C276 για ξινό αέριο συγκολλάται με ERNiCrMo-4 ή ERNiCrMo-10 υλικό πλήρωσης, αυστηρή εξαέρωση με βάση αργού (O2 κάτω από 50 ppm), εισροή θερμότητας 0,5-1,5 kJ/mm, διαπερατότητα κάτω από 93 βαθμούς Κελσίου και δεν πρέπει να γίνει σκληρή επεξεργασία κάτω από τη σκληρότητα. 35 HRC να διατηρήσει τη συμμόρφωση με το NACE MR0175.

Η συγκόλληση C276 για ξινό σέρβις ακολουθεί την ίδια πειθαρχημένη διαδικασία με τη γενική συγκόλληση C276, με την πρόσθετη απαίτηση μιας έρευνας σκληρότητας για να αποδειχθεί η συμμόρφωση. Το πληρωτικό (ERNiCrMo-4 ή ERNiCrMo-10) εναποθέτει μέταλλο συγκόλλησης που είναι από μόνο του εγγενώς ανθεκτικό σε SSC και έχει μέγεθος κάτω από 35 HRC, επομένως δεν χρειάζεται PWHT - το οποίο είναι ευτυχές γιατί PWHT στους 600-1150 βαθμούς Κελσίου θα ήταν ούτως ή άλλως. Η εκκένωση οπίσθιου αργού (O2 κάτω από 50 ppm) προστατεύει τη ρίζα από την οξείδωση που θα μπορούσε να δημιουργήσει μια θέση έναρξης διάβρωσης στην ξινή λειτουργία.

Ο έλεγχος εισόδου θερμότητας αποτρέπει τη διαμεταλλική κατακρήμνιση. Μετά τη συγκόλληση, PT (για επιφανειακές ρωγμές) συν RT/UT (για εσωτερική σταθερότητα) και έλεγχος σκληρότητας στο καπάκι συγκόλλησης και στο HAZ επιβεβαιώνουν ότι η άρθρωση πληροί το NACE. Για συγκολλήσεις σωλήνων γραμμής ή ροής, είναι υποχρεωτικό ένα πιστοποιημένο WPS ανά ASME Τμήμα IX με αποδοχή NACE και το αρχείο πιστοποίησης της διαδικασίας συγκόλλησης (WPQR) θα πρέπει να τεκμηριώνει τα αποτελέσματα σκληρότητας.

Πίνακας 6. C276 Sour-Παράμετροι συγκόλλησης υπηρεσιών

Πηγή: ASME Τμήμα IX; NACE MR0175; Οδηγός συγκόλλησης Haynes C276 H-2002.

Μελέτη περίπτωσης: Γραμμή ροής όξινου αερίου - 316Αστοχία L αντικαταστάθηκε από C276

Μια γραμμή ροής όξινου αερίου που προσδιορίστηκε αρχικά στο 316L απέτυχε λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης χλωρίου μετά από 14 μήνες σε μια ζεστή, υψηλής-υπηρεσίας χλωρίου, υψηλής-H2S. Η αντικατάσταση της επηρεασμένης μπομπίνας με το Hastelloy C276 (UNS N10276) εξάλειψε τη λειτουργία αστοχίας SCC και λειτούργησε χωρίς προβλήματα για περισσότερα από 9 χρόνια.

Το πεδίο παρήγαγε υγρό ξινό αέριο με περίπου 3-5 τοις εκατό H2S, 8-10 τοις εκατό CO2 και 30.000-60.000 ppm χλωριούχο στο παραγόμενο νερό, σε θερμοκρασία ροής περίπου 75-90 βαθμών Κελσίου. χλωριούχο SCC σε ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα συγκόλλησης μετά από μόλις 14 μήνες, προκαλώντας περιορισμένη αλλά δαπανηρή διαρροή και διακοπή λειτουργίας. Η μεταλλουργική έρευνα επιβεβαίωσε το κλασικό Cl-SCC που προέρχεται από ένα λάκκο.

Ο χειριστής-προσδιόρισε εκ νέου την αστοχία-επιρρεπή καρούλι (και πολλές παρόμοιες θέσεις) στο C276 (UNS N10276), διάλυμα-ανοπτημένο, με πληρωτικό ERNiCrMo-10 και πλήρη κατασκευή συμβατή με NACE{15}. Από την εγκατάσταση, τα καρούλια C276 έχουν συσσωρευτεί πάνω από 9 χρόνια λειτουργίας χωρίς SCC, χωρίς διαρροές και ρυθμούς διάβρωσης κάτω από 0,05 mm/έτος σε παρακολούθηση υπερήχων. Η πριμοδότηση υλικού (C276 περίπου 12-16 φορές το κόστος των 316 λίτρων ανά κιλό) δικαιολογήθηκε με την αποφυγή επαναλαμβανόμενων τερματισμών λειτουργίας και τον κίνδυνο ασφάλειας από την έκλυση όξινου αερίου.

Πηγή: Έκθεση διερεύνησης αστοχίας χειριστή (ανώνυμη). Αρχείο θήκης σέρβις JN Alloy sour-.

Πώς πιστοποιείται και επιθεωρείται το C276 για ξινή υπηρεσία;

Η πιστοποίηση υπηρεσίας C276 sour- βασίζεται στην επιβεβαίωση της κατάστασης υλικού NACE MR0175 (διάλυμα-ανοπτημένη, < 35 HRC, < 20 τοις εκατό ψυχρή εργασία) συν την τυπική πιστοποίηση συγκόλλησης ανά Ενότητα IX ASME, που υποστηρίζεται από PMI, δοκιμή σκληρότητας και NDT. Η επίσημη δοκιμή SSC ανά NACE TM0177 είναι προαιρετική, αλλά μπορεί να ζητηθεί για κρίσιμη υπηρεσία.

Επειδή το C276 έχει ήδη καταχωριστεί ως πιστοποιημένος ΟΑΠΙ, τα περισσότερα έργα δεν εκτελούν εκ νέου εργαστηριακές δοκιμές SSC (Μέθοδος A/B NACE TM0177), εκτός εάν το απαιτούν οι προδιαγραφές της προμήθειας. Η συνήθης διαδρομή πιστοποίησης είναι: (1) πιστοποιητικό μύλου (EN 10204 3.1/3.2) που επιβεβαιώνει τη χημεία UNS N10276 και την κατάσταση ανόπτησης σε διάλυμα-. (2) δοκιμή σκληρότητας που επιβεβαιώνει κάτω από 35 HRC στη βάση και τη συγκόλληση. (3) PMI που επιβεβαιώνει το σωστό κράμα σε κάθε μήκος και στην απόθεση συγκόλλησης. (4) WPS/WPQ ανά ASME Ενότητα IX. (5) NDT (PT, RT/UT) σύμφωνα με τον κυβερνητικό κώδικα.

Για κρίσιμη ή υψηλή-υπηρεσία H2S (π.χ. Κλάση 3), ο αγοραστής μπορεί να απαιτήσει ένα κουπόνι δοκιμής TM0177 SSC που επιβεβαιώνει ότι δεν υπάρχει ρωγμή μετά από 720 ώρες υπό φορτίο στο τυπικό διάλυμα H2S - C276 το περνάει εύκολα. Το πακέτο τεκμηρίωσης γίνεται η απόδειξη της συμμόρφωσης του NACE MR0175 για το αρχείο εξοπλισμού.

Πίνακας 7. Σούρ-Πιστοποίηση και επιθεώρηση υπηρεσίας

Πηγή: NACE MR0175; NACE TM0177; ASME Τμήμα IX / VIII; σχέδια QC κατασκευής.

Συχνές Ερωτήσεις: C276 και Sour Gas

Ε: Είναι εγκεκριμένο το Hastelloy C276 για το σέρβις NACE MR0175;

Α: Ναι. Το UNS N10276 (Hastelloy C276) αναφέρεται ως αποδεκτό κράμα-ανθεκτικό στη διάβρωση (CRA) στο NACE MR0175 / ISO 15156 Part 3 για ξινή υπηρεσία σε κατάσταση ανόπτησης σε διάλυμα-. Δεν έχει όριο περιβαλλοντικής πυρόλυσης (SSC/SOHIC) που να συνδέεται με τη μερική πίεση H2S επειδή είναι εγγενώς ανθεκτικό. Η συμμόρφωση απαιτεί σκληρότητα κάτω από 35 HRC και ψυχρή εργασία κάτω από 20 τοις εκατό, χωρίς θερμική επεξεργασία μετά{13}}συγκόλλησης στην περιοχή 600-1150 βαθμών C.

Ε: Γιατί το C276 αντιστέκεται στη ρηγμάτωση της καταπόνησης σουλφιδίου ενώ ο ανοξείδωτος χάλυβας όχι;

Α: Η υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο του C276 (περίπου 57 τοις εκατό) καθιστά τη μήτρα του ανοσία τόσο σε ρωγμές από διάβρωση λόγω καταπόνησης χλωρίου όσο και σε ρωγμές που προκαλούνται από το υδρογόνο-στο θειούχο καταπόνηση (SSC). Οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες, όπως τα 316L, σπάνε από χλωριούχο SCC πάνω από περίπου 60 βαθμούς Κελσίου και μπορούν να θρυμματιστούν σε ξινή λειτουργία, ενώ το μονοφασικό στερεό διάλυμα νικελίου-του C276 δεν υποστηρίζει αυτούς τους μηχανισμούς. Σε όρους πεδίου, το C276 καταργεί τη λειτουργία αποτυχίας SCC αντί απλώς να αυξήσει το όριο.

Ε: Μπορεί το C276 να χρησιμοποιηθεί σε όξινο αέριο υψηλής περιεκτικότητας σε-H2S, υψηλής-χλωρίου;

Α: Ναι. Το C276 είναι ειδικά κατάλληλο για τα πιο επιθετικά όξινα, χλωριωμένα, αναγωγικά περιβάλλοντα - υψηλής μερικής πίεσης H2S, νερού υψηλής παραγωγής χλωρίου και χαμηλού pH - όπου τα 316L, 904L και ακόμη και το κράμα 825 θα περιοριστούν ή θα αποτύγχανε. Το PREN του περίπου 68 και η υψηλή περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο του προσδίδουν αντοχή σε χλωριούχα και ανοσία στο SSC. Το όριο λειτουργίας καθορίζεται από τη γενική διάβρωση (περίπου μέχρι 190-230 βαθμούς C σε υγρή ξινή λειτουργία), όχι από περιβαλλοντική ρηγμάτωση.

Ε: Χρειάζεται το C276 θερμική επεξεργασία μετά-συγκόλλησης για ξινή υπηρεσία;

Α: Όχι. Το C276 ΔΕΝ πρέπει να υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία μετά-συγκόλλησης στην περιοχή των 600-1150 βαθμών C, διότι αυτό θα προκαλούσε θυελλώδη διαμεταλλική κατακρήμνιση. Η κατάσταση ως-συγκόλλησης είναι ήδη βέλτιστη για αντοχή στη διάβρωση και στο SCC και το NACE MR0175 δέχεται τον συγκολλημένο σύνδεσμο. Η μόνη απαίτηση είναι να επαληθεύσετε τη σκληρότητα απόθεσης συγκόλλησης κάτω από 35 HRC και να χρησιμοποιήσετε συγκόλληση συμβατή με NACE (πληρωτικό ERNiCrMo-4/10, καθαρισμός αργού, ελεγχόμενη είσοδος θερμότητας).

Ε: Πώς συγκρίνεται το C276 με το Inconel 625 για το ξινό αέριο;

Α: Και οι δύο είναι εξαιρετικοί ΟΑΠΙ για ξινή εξυπηρέτηση. Το C276 (PREN περίπου 68, υψηλότερο μολυβδαίνιο) είναι ανώτερο σε περιβάλλοντα ισχυρής αναγωγής, υψηλού{3}}χλωρίου και υψηλού{4}}H2S οξέος, ενώ το Inconel 625 (PREN περίπου 51) υπερέχει σε οξειδωτικά-χλωριούχα και θαλασσινό νερό-όπως η ξινή υπηρεσία και προσφέρει υψηλότερη αντοχή σε ξινό. Το C276 είναι το σημείο αναφοράς για τη μείωση-όξινων ροών που κυριαρχούν-. Το 625 επιλέγεται συχνά όπου η υψηλότερη μηχανική αντοχή ή η αντίσταση στο οξειδωτικό χλωρίδιο είναι η προτεραιότητα.

Ε: Ποιο είναι το ασφάλιστρο κόστους χρήσης C276 πάνω από 316 λίτρα σε ξινή υπηρεσία;

Α: Το C276 κοστίζει περίπου 12 έως 16 φορές περισσότερο ανά κιλό από το ανοξείδωτο ατσάλι 316 λίτρων. Ωστόσο, σε όξινη, χλωριωμένη υπηρεσία όπου το 316L αποτυγχάνει λόγω χλωριούχου SCC εντός 1-2 ετών, το C276 παρέχει 20-30 χρόνια διάρκεια ζωής, εξαλείφοντας τις διακοπές λειτουργίας, τον κίνδυνο διαρροής και την επαναλαμβανόμενη αντικατάσταση. Η ανάλυση κόστους κύκλου ζωής συνήθως ευνοεί το C276 για τις κρίσιμες όξινες ζώνες, με τα χαμηλότερα κράματα να προορίζονται για τα μη κρίσιμα τμήματα του συστήματος.