Hastelloy C276 (UNS N10276)در برابر ترک خوردگی تنشی (SCC) در سرویس گاز ترش بسیار مقاوم است و به صراحت به عنوان یک آلیاژ قابل قبول{{0}مقاوم در برابر خوردگی در NACE MR0175 / ISO 15156 قسمت 3 برای هر دو ترک خوردگی تنش سولفیدی (SSC) و محیطهای{4}محیط هیدروژن گرا{4}دارای رکاب{5}} فهرست شده است.

برخلاف فولادهای زنگ نزن آستنیتی مانند 316L که در اثر کلرید SCC در دمای 60 درجه سانتیگراد از کار می افتند، C276 اساساً در برابر کلرید SCC و SSC القا شده از هیدروژن مصون است زیرا ماتریکس نیکل آن مکانیسم ترک را پشتیبانی نمی کند. انطباق مستلزم آن است که مواد در شرایط بازپخت شده محلول با سختی کمتر از 35 HRC و کار سرد زیر 20 درصد باشد. هیچ عملیات حرارتی پس از جوشکاری در محدوده 600-1150 درجه سانتیگراد مجاز نیست.
آیا Hastelloy C276 در برابر خوردگی استرس در گاز ترش مقاومت می کند؟
بله. C276 اساساً در برابر ترک خوردگی تنشی (SCC) و ترک خوردگی استرس سولفیدی (SSC) در گاز ترش مصون است، زیرا ماتریکس کاملا آستنیتی با{2}}نیکل بالا (تقریباً 57 درصد) آن تحت تأثیر مکانیسمهای کلرید-القایی یا هیدروژنی{0} فولاد قفسه و حتی سازوکارهای ناشی از c3 قرار نمیگیرد. فولاد ضد زنگ در همان سرویس.
ترک خوردگی تنشی در محیط های ترش دارای دو حالت شکست آشنا است که C276 از آن اجتناب می کند. اولین مورد، ترک خوردگی تنش کلریدی (Cl-SCC) است که وقتی شرایط گرم، مرطوب و کلردار از حدود 60 درجه سانتیگراد فراتر می رود، فولادهای زنگ نزن آستنیتی (304/316) را گرفتار می کند. این آلیاژها در امتداد مرزهای دانه تحت تنش کششی متوسط ترک می خورند. C276، با وجود آستنیتی بودن، به این ترتیب ترک نمیخورد زیرا محتوای نیکل آن (حدود 57 درصد) مکانیسم را مختل میکند.
دومین مورد، ترکخوردگی استرس سولفیدی (SSC)، کشنده کربن{0}}فولاد کلاسیک در سرویس H2S است: هیدروژن اتمی ناشی از خوردگی H2S به فولاد نفوذ میکند، در مناطق سخت جمع میشود و باعث شکستگی شکننده ناگهانی تحت تنش کششی میشود. C276 در مقابل این مقاومت مقاومت می کند زیرا بسیار همگن است، در هنگام بازپخت شدن محلول، فاز سختی ندارد، و ماتریس نیکل آن مانند فولاد مکعبی مرکزی-شدکننده نیست. تجربه میدانی در کارخانههای گاز ترش، FGD و مواد شیمیایی، عمر سرویس C276 را 20 تا 30 سال بدون خرابی SCC تایید میکند.
NACE MR0175 / ISO 15156 در مورد C276 چه می گوید؟
NACE MR0175 / ISO 15156 قسمت 3 UNS N10276 (Hastelloy C276) را به عنوان یک آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی (CRA) قابل قبول برای سرویس ترش در محلول-شرایط آنیل شده، با حداکثر سختی 35 HRC و حداکثر درصد C2 میتواند برای کار سرد{7} قابل قبول باشد. محیط های کلرید تهاجمی H2S + CO{13}} بدون محدودیت های ترک خوردگی محیطی که کربن و فولادهای کم آلیاژ{14}} را متصل می کنند.
NACE MR0175 / ISO 15156 استاندارد جهانی است که مواد قابل قبول و محدودیت های زیست محیطی را برای تولید نفت و گاز در سرویس ترش (حاوی H2S-) تعریف می کند. بخش 3 آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی (CRA) از جمله نیکل{7}}آلیاژهای پایه را پوشش میدهد. در داخل آن، C276 به عنوان یک CRA بدون محدودیت ترک خوردگی محیطی SSC/SOHIC با فشار جزئی H2S واجد شرایط است، زیرا آلیاژ ذاتاً مقاوم است.
این استاندارد دو کنترل شرایط{0}مواد را اعمال میکند: سختی نباید از 35 HRC تجاوز کند (برای اطمینان از عدم وجود فازهای سخت)، و کار سرد نباید از 20 درصد تجاوز کند (کار سرد میتواند سختی را افزایش دهد و تنش پسماند ایجاد کند). این محدودیتها به راحتی توسط محلول{4}}C276 آنیل شده، که سختی آن معمولاً 85-95 HRB است (تقریباً 15-20 معادل HRC) برآورده میشود. مفهوم عملی: یک مهندس می تواند C276 را برای سر چاه گاز ترش، خط جریان یا جداکننده بدون محاسبات دقیق ترک خوردگی محیطی مورد نیاز برای فولاد کربنی مشخص کند، مشروط بر اینکه کنترل های ساخت (بازپخت، کار کم سرد، بدون PWHT ممنوع) رعایت شود.
جدول 1. الزامات NACE MR0175 / ISO 15156-3 برای C276 (UNS N10276)
|
مورد نیاز |
محدودیت برای C276 (CRA) |
|
مرجع استاندارد |
NACE MR0175 / ISO 15156-3 |
|
وضعیت آلیاژ |
آلیاژ{0}مقاوم در برابر خوردگی (CRA)، پذیرفته شده است |
|
وضعیت |
محلول آنیل شد |
|
حداکثر سختی |
35 HRC |
|
حداکثر کار سرد |
20 درصد |
|
حد SSC / SOHIC |
بدون محدودیت محیطی (ذاتا مقاوم) |
|
فشار جزئی H2S |
قابل قبول در pH2S بالا (بدون محدودیت CRA) |
|
عملیات حرارتی جوش- را ارسال کنید |
هیچ کدام در 600-1150 درجه سانتیگراد مجاز نیستند |
|
گواهینامه |
EN 10204 3.1 / 3.2; تایید PMI |
منبع: NACE MR0175 / ISO 15156-3 (ویرایش 2020); ضمیمه پوشش آلیاژهای پایه نیکل.
چرا فولادهای زنگ نزن آستنیتی ترک میخورند اما C276 ترک نمیکنند؟
فولادهای زنگ نزن آستنیتی مانند 316L در سرویس کلرید ترش بالای حدود 60 درجه سانتیگراد ترک میخورند، زیرا ماتریس آهن-کروم آنها مستعد ترک خوردگی تنش کلرید است، در حالی که ماتریس نیکل{4}}C276 غالب است (حدود 57 درصد از نظر متالورژیک و هم از نظر متالآهن) هیدروژن-SSC - را القا میکند، بنابراین مکانیسم خرابی که 316L را از بین میبرد، به سادگی نمیتواند در C276 منتشر شود.

برای درک تفاوت، این دو مکانیسم را با هم مقایسه کنید. SCC کلرید در فولاد ضد زنگ به سه شرط نیاز دارد: ریزساختار حساس (آستنتیت حساس یا سرد-)، تنش کششی، و کلریدهای بالاتر از آستانه دمایی (معمولاً حدود 60 درجه سانتیگراد برای 316 لیتر، کمتر با کلرید بالا یا pH پایین). ترک در یک گودال یا شکاف هسته می شود و به صورت بین دانه ای منتشر می شود. C276 فقط حاوی 5{11}}7 درصد آهن و 16 درصد کروم اما 57 درصد نیکل است. آلیاژهای نیکل با نیکل بالاتر از تقریباً 40 تا 45 درصد، Cl-SCC را به همان صورت نشان نمی دهند، و به ویژه C276 دارای سابقه خدمات طولانی در محیط های کلردار گرم و اسیدی بدون SCC است.
برای هیدروژن-القای SSC، کربن و فولادهای کم آلیاژ{1}} شکست می خورند زیرا هیدروژن جذب شده در مارتنزیت سخت یا در مرزهای دانه جمع می شود. C276 که یک محلول جامد نیکل مکعبی تک فاز-وجهه-مکعب مرکزی است، چنین تله فاز سخت- ندارد و هیدروژن را بدون ترد شدن جذب/حمل میکند. اثر خالص: در جایی که یک طراح باید بین 316L و C276 برای یک سرویس ترش، کلردار و گرم انتخاب کند، C276 حالت خرابی SCC را بهطور کامل حذف میکند و صرفاً آستانه را بالاتر میبرد.
جدول 2. مقایسه رفتار SCC: 316L در مقابل C276 در خدمات ترش
|
مکانیسم |
فولاد ضد زنگ 316 لیتر |
هاستلوی C276 |
|
آستانه SCC کلرید |
بالاتر از 60 درجه سانتیگراد خراب می شود |
اساسا مصون است |
|
ترک استرس سولفیدی (SSC) |
در صورت سخت/HAZ امکان پذیر است |
ایمنی در کمتر از 35 HRC |
|
تردی هیدروژنی |
حساس (فریتی/مارتنزیتی) |
حساس نیست (ماتریس نیکل) |
|
حداکثر دمای سرویس (SCC) |
محدود شده توسط Cl-SCC |
محدود به خوردگی، نه SCC |
|
حساسیت به کار سرد |
زیاد (حساس می کند) |
کم (اما کمتر از 20 درصد نگه دارید) |
|
استفاده از NACE MR0175 |
محدود (محدودیت های زیست محیطی) |
پذیرفته شده به عنوان CRA، بدون محدودیت SCC |
منبع: NACE MR0175; مراجع آستانه SCC (به عنوان مثال، گزارش عملکرد مواد). دیتا شیت های آلیاژی
چگونه C276 با سایر CRA ها در گاز ترش مقایسه می شود؟
در بین آلیاژهای{0}}مقاوم در برابر خوردگی برای گاز ترش، C276 بهترین انتخاب محافظهکارانه{2}}برای جریانهای H2S با-کلرید و بالا-به شدت کاهشدهنده است. Inconel 625 اکسید کننده-کلرید و نیازهای استحکام بالاتر را پوشش میدهد، آلیاژ 825 ترش متوسط را پوشش میدهد، و 904L/316L محدود به-کلرید کم،-H2S کارکرد پایینتر است - بنابراین هنگامی که محیط C276 بسیار پایینتر انتخاب میشود{15}} آلیاژها
انتخاب در میان CRAها یک تصمیم برای خوردگی-پاکت است. به طور خاص برای گاز ترش: 316 لیتر و 904 لیتر توسط کلرید SCC و با حفره کلرید محدود می شوند (PREN آنها به ترتیب تنها 23-26 و 33-36 است)، بنابراین فقط در جاهایی استفاده می شوند که کلرید و H2S کم است. آلیاژ 825 (PREN حدود 30) اسید سولفوریک و ترش متوسط را کنترل می کند، اما در جایی که کلرید زیاد است ایده آل نیست.
اینکونل 625 (PREN حدود 51) در اکسیدکننده-کلرید و آب دریا-مانند سرویس ترش عالی است و استحکام بالاتری ارائه میدهد، اما در کاهش شدید اسید به اضافه H2S، C276 (PREN حدود 68 به دلیل 15-17 درصد مو) برتر است. C22 (PREN حدود 65) بسیار نزدیک به C276 است و اغلب در جایی که اسیدهای مخلوط اکسید کننده غالب هستند استفاده می شود. برای تسلط خالص/کاهش ترش، C276 معیار است. جدول زیر هر آلیاژ را به پاکت خدمات ترش خود ترسیم می کند، بنابراین یک طراح می تواند انتخاب C276 را به جای یک جایگزین ارزان تر، تنها زمانی که شیمی واقعاً به آن نیاز دارد، توجیه کند.
جدول 3. انتخاب CRA برای خدمات گاز ترش
|
آلیاژ |
PREN |
مناسب بودن گاز ترش |
چه زمانی انتخاب شود |
|
316L |
23-26 |
کلر پایین، فقط H2S پایین |
ترش ملایم و غیر{0}}کلریدی |
|
904L |
33-36 |
متوسط، کم کلر |
اسید سولفوریک + ترش سبک |
|
آلیاژ 825 |
30 |
ترش متوسط |
H2SO4 ترش + متوسط |
|
625 |
51 |
کلر بالا، ترش اکسید کننده |
آب دریا-مانند، استحکام بالا |
|
C22 |
65 |
اسید مخلوط + ترش شدید |
اکسید کننده-کلرید غالب |
|
C276 |
68 |
شدید، کاهش + H2S بالا |
اسید کاهنده + کلر بالا + H2S |
منبع: جداول آلیاژی NACE MR0175; PREN محاسبه شده از شیمی اسمی. راهنمای انتخاب CRA
محدودیت های عملیاتی محیطی برای C276 در سرویس ترش چیست؟
از آنجایی که C276 در NACE MR0175 به عنوان یک CRA بدون محدودیت ترک خوردگی محیطی واجد شرایط است، مرز عملیاتی آن در گاز ترش با خوردگی عمومی و موضعی (نه توسط SCC) تنظیم میشود - معمولاً در حدود 190-230 درجه سانتیگراد در سرویس آبی ترش و در حدود 400-400 درجه سانتیگراد در محدوده دمای هوای بسیار خشک اتومبیل، در حدود 400-450 درجه سانتیگراد عمل میکند. SSC.

برای فولادهای کربنی و کم آلیاژی، NACE MR0175 محدودیتهای سختی را بر اساس فشار جزئی H2S، pH و کلرید (پوشش «ترکهای محیطی») اعمال میکند. C276، به عنوان یک CRA، از آن محدودیت های SSC/SOHIC مستثنی است، بنابراین حد واقعی به نرخ خوردگی تبدیل می شود.
در سرویس ترش آبی (آب تولید شده با H2S، CO2، کلریدها)، C276 غیرفعال می ماند و با کمتر از 0.1 میلی متر در سال تا حدود 190{6}}230 درجه سانتی گراد خورده می شود، که فراتر از آن خوردگی عمومی در اسید قوی ممکن است افزایش یابد. در گاز ترش خشک یا غیرآبی (بدون آب رایگان)، C276 میتواند در دماهای بالاتر نیز استفاده شود، با محدودیت دمای بالای آلیاژ که توسط مقاومت اکسیداسیون/سولفیداسیون آن حدود 400-450 درجه سانتیگراد در محیطهای حاوی گوگرد تا حدود 6-5 درجه سانتیگراد (و تا حدود 6-5 درجه سانتیگراد) کنترل میشود.
نکته طراحی این است: C276 را برای منطقه مرطوب، کلردار و پر-H2S یک سیستم ترش مشخص کنید. برای بخش های خشک و داغ تر بالادست، آلیاژهای پایین تر یا C276 هر دو ممکن است کار کنند، اما C276 حاشیه را فراهم می کند. با استفاده از دادههای خوردگی یا آزمایش، محدودیتهای دما باید همیشه در برابر غلظت اسید خاص و سطح کلرید تأیید شوند.
جدول 4. پاکت عملیاتی C276 در سرویس ترش
|
وضعیت خدمات |
حد شاخص برای C276 |
|
ترش آبی (H2S + Cl- + H2O) |
تا ~190-230 درجه سانتیگراد، خوردگی کمتر از 0.1 میلی متر در سال |
|
گاز ترش خشک (بدون آب رایگان) |
حداکثر تا 400-450 درجه سانتیگراد (محدودیت سولفیداسیون) |
|
غلظت کلرید |
بدون محدودیت عملی SCC. حفره ای مقاوم در برابر کلر بالا- |
|
فشار جزئی H2S |
پذیرفته شده (بدون محدودیت محیطی CRA) |
|
pH |
محدوده کامل؛ تحمل pH پایین (برخلاف فولاد کربنی) |
|
CO2 |
بسیار متحمل (بدون مکانیزم ترک CO2) |
منبع: پاکت NACE MR0175 CRA; داده های خوردگی Haynes C276; دستورالعمل مواد نفت و گاز
چه کنترلهای سختی و سرمای-برای C276 در سرویس ترش اعمال میشود؟
برای انطباق با NACE MR0175، C276 باید در شرایط بازپخت شده محلول با سختی زیر 35 HRC و کل کار سرد زیر 20 درصد عرضه شود. این کنترلها از تشکیل فاز سخت و تنش باقیمانده جلوگیری میکنند که در تئوری میتواند ایمنی ذاتی SSC آلیاژ را به خطر بیندازد.
اگرچه C276 ذاتاً SSC-ایمن است، اما NACE همچنان سختی و سرد- سرپوش کار را اعمال میکند زیرا ساخت میتواند ناخواسته مناطق سخت یا تنشهای پسماند را ایجاد کند. سقف 35 HRC به راحتی برآورده می شود: محلول-C276 آنیل شده معمولاً 85-95 HRB دارد که تقریباً به 15-20 HRC تبدیل می شود - بسیار کمتر از حد مجاز. کار سرد بالای 20 درصد هم سختی را بالا می برد و هم تنش پسماند کششی ایجاد می کند، بنابراین درپوش می شود. هر تشكیل بیش از 20 درصد باید با آنیل كامل محلول برای بازگرداندن انطباق دنبال شود.
جوش ها یک مورد خاص هستند: از آنجایی که C276 در برابر حساسیت مصون است، منطقه به عنوان-جوش بدون PWHT پذیرفته می شود، اما سختی رسوب جوش نیز باید زیر 35 HRC تأیید شود (رسوب های ERNiCrMo-4/10 معمولاً در محدوده 85-95 HRB هستند). مشخصات تهیه و ساخت باید صریحاً به NACE MR0175 اشاره کند، نیاز به تست سختی روی فلز پایه و جوش داشته باشد، و کار سرد بیش از 20 درصد را ممنوع کند مگر اینکه دوباره آنیل شود.
جدول 5. سختی و سرما-فهرست بررسی انطباق کار
|
کنترل کنید |
مورد نیاز |
چگونه تایید شده است |
|
سختی فلز پایه |
زیر 35 HRC |
تست سختی در لات MTC / PMI |
|
سختی رسوب جوش |
زیر 35 HRC |
سختی قابل حمل روی کلاه + HAZ |
|
کار سرد |
زیر 20 درصد |
تشکیل سند؛ در صورت تجاوز{0} دوباره آنیل کنید |
|
وضعیت |
محلول آنیل شد |
سابقه عملیات حرارتی |
|
بدون PWHT ممنوعه |
بدون درمان 600-1150 C |
WPS هیچ PWHT ندارد |
|
تایید PMI |
UNS N10276 را تأیید کنید |
XRF در هر طول / جوش |
منبع: NACE MR0175/ISO 15156-3; ASME بخش IX; طرح های کیفیت ساخت
چگونه C276 برای سرویس گاز ترش جوش داده می شود؟
C276 برای گاز ترش با ERNiCrMo-4 یا ERNiCrMo-پرکننده 10 جوش داده میشود، پاکسازی شدید پشتی آرگون (O2 کمتر از ppm 50)، حرارت ورودی 0.5-1.5 کیلوژول بر میلیمتر، بین پاسی زیر 93 درجه سانتیگراد، و بدون سختی زیر 93 درجه سانتیگراد و بدون عملیات حرارتی پس از اتمام است. 35 HRC برای حفظ انطباق NACE MR0175.

جوشکاری C276 برای سرویس ترش از همان روش منظم جوشکاری عمومی C276 پیروی می کند و نیاز به بررسی سختی برای اثبات انطباق دارد. پرکننده (ERNiCrMo{5}}4 یا ERNiCrMo-10) فلز جوشی را رسوب میکند که خود ذاتاً در برابر SSC مقاوم است و اندازه آن کمتر از 35 HRC است، بنابراین نیازی به PWHT نیست - که خوشبختانه زیرا PWHT در محدوده 600 تا 1150 درجه سانتیگراد میتواند به هر نحوی باشد. پاکسازی پشتی آرگون (O2 زیر 50 ppm) از ریشه در برابر اکسیداسیون محافظت می کند که می تواند محل شروع خوردگی در سرویس ترش ایجاد کند.
کنترل ورودی گرما از بارش بین فلزی جلوگیری می کند. پس از جوشکاری، PT (برای ترکهای سطحی) به علاوه RT/UT (برای سلامت داخلی) و بررسی سختی روی درپوش جوش و HAZ تأیید میکنند که اتصال با NACE مطابقت دارد. برای جوشهای خط لوله یا جریان، WPS واجد شرایط در بخش IX ASME با پذیرش NACE اجباری است و سابقه صلاحیت روش جوش (WPQR) باید نتایج سختی را مستند کند.
جدول 6. C276 Sour-پارامترهای جوشکاری خدمات
|
پارامتر |
مورد نیاز |
|
پرکننده فلزی |
ERNiCrMo-4 یا ERNiCrMo-10 (UNS N10276 / N06059) |
|
محافظ / پشتیبان |
99.99 درصد Ar; O2 < 50 ppm پاکسازی |
|
ورودی گرما |
0.5 - 1.5 کیلوژول در میلیمتر |
|
دمای بین گذر |
زیر 93 درجه سانتیگراد |
|
پیش گرم کنید |
هیچ کدام |
|
PWHT |
هیچ (ممنوع 600-1150 درجه سانتیگراد) |
|
NDT |
PT + RT/UT در هر کد |
|
بررسی سختی |
کلاهک جوش + HAZ زیر 35 HRC |
|
PMI |
پایه و فیلر UNS N10276 را تأیید کنید |
منبع: ASME Section IX; NACE MR0175; راهنمای جوش Haynes C276 H-2002.
مطالعه موردی: خط جریان گاز ترش - 316 شکست L با C276 جایگزین شد
یک خط جریان گاز ترش که در اصل در 316L مشخص شده بود، پس از 14 ماه در یک سرویس گرم،{2}}کلرید، بالا-H2S، با شکست خوردگی تنش کلرید شکست خورد. جایگزینی قرقره آسیب دیده با Hastelloy C276 (UNS N10276) حالت خرابی SCC را حذف کرد و برای بیش از 9 سال بدون حادثه کار کرده است.
این میدان گاز ترش مرطوب با تقریباً 3{11}}5 درصد H2S، 8-10 درصد CO2، و 30,000-60,000 ppm کلرید در آب تولید شده در دمای خط جریان حدود 75 تا 90 درجه سانتیگراد تولید کرد. قرقره اصلی 316L بر روی کاغذ N5 گرانولار 316L، در محدوده محیطی N5 گرانول 01 بود. کلرید SCC در منطقه متاثر از حرارت جوش تنها پس از 14 ماه، باعث نشت و خاموشی محدود اما پرهزینه می شود. تحقیقات متالورژی نشان داد که Cl-SCC کلاسیک از یک گودال منشا گرفته است.
اپراتور دوباره-قرقره مستعد خرابی-و چندین مکان مشابه را در C276 (UNS N10276)، محلول{4}}بازپخت شده، با پرکننده ERNiCrMo{6}}10 جوش و ساخت کامل NACE{15}مطابق، مشخص کرد. از زمان نصب، قرقرههای C276 بیش از 9 سال بدون SCC، بدون نشتی و نرخ خوردگی زیر 0.05 میلیمتر در سال در مانیتورینگ اولتراسونیک انباشته شدهاند. حق بیمه مواد (C276 حدود 12-16 برابر هزینه 316 لیتر در کیلوگرم) با اجتناب از خاموش شدن مکرر و خطر ایمنی ناشی از انتشار گاز ترش توجیه شد.
منبع: گزارش بررسی خرابی اپراتور (ناشناس)؛ آرشیو کیس سرویس آلیاژ JN{0}}.
چگونه C276 برای خدمات ترش واجد شرایط و بازرسی می شود؟
صلاحیت خدمات C276 ترش{1}}به تأیید شرایط مواد NACE MR0175 (محلول-بازپخت شده، <35 HRC، <20 درصد کار سرد) بهعلاوه صلاحیت جوش استاندارد در هر بخش ASME IX، پشتیبانی شده توسط PMI، تست سختی و NDT متکی است. تست رسمی SSC برای NACE TM0177 اختیاری است اما ممکن است برای خدمات حیاتی درخواست شود.

از آنجایی که C276 قبلاً بهعنوان یک CRA واجد شرایط فهرست شده است، اکثر پروژهها آزمایشهای آزمایشگاهی SSC (روش A/B NACE TM0177) را دوباره اجرا نمیکنند، مگر اینکه مشخصات تدارکات آن را ایجاب کند. مسیر معمول صلاحیت عبارت است از: (1) گواهی آسیاب (EN 10204 3.1/3.2) تأیید کننده UNS N10276 شیمی و محلول-شرایط آنیل شده. (2) تست سختی که زیر 35 HRC را روی پایه و جوش تایید می کند. (3) PMI که آلیاژ صحیح را در هر طول و روی رسوب جوش تأیید می کند. (4) WPS/WPQ در ASME بخش IX. (5) NDT (PT، RT/UT) بر اساس کد حاکم.
برای سرویس{0}H2S بحرانی یا بالا (مثلاً کلاس 3)، خریدار ممکن است به یک کوپن آزمایشی TM0177 SSC نیاز داشته باشد که تأیید کند پس از 720 ساعت تحت بارگیری در محلول استاندارد H2S - C276 این مورد به راحتی عبور نمیکند. بسته مستندات به شواهد انطباق NACE MR0175 برای پرونده تجهیزات تبدیل می شود.
جدول 7. سورس-شرایط صلاحیت و بازرسی خدمات
|
فعالیت |
روش / استاندارد |
پذیرش |
|
شیمی و شرایط |
آسیاب MTC (EN 10204 3.1/3.2) |
UNS N10276، محلول آنیل شده |
|
سختی |
سختی قابل حمل یا نیمکتی |
زیر 35 HRC |
|
PMI |
XRF روی پایه + جوش |
مطابق N10276 / پرکننده |
|
صلاحیت جوش |
ASME بخش IX WPS/WPQ |
کشش + خم + ماکرو |
|
سطح NDT |
PT (مایع نافذ) |
بدون نشانه های خطی |
|
NDT حجمی |
RT یا UT |
طبق ASME Sec VIII |
|
آزمون SSC اختیاری |
NACE TM0177 (720 ساعت) |
بدون ترک خوردگی |
|
چک کار سرد |
تشکیل سوابق |
زیر 20 درصد |
منبع: NACE MR0175; NACE TM0177; ASME بخش IX / VIII; طرح های QC ساخت.
سوالات متداول: C276 و گاز ترش
س: آیا Hastelloy C276 برای سرویس NACE MR0175 تایید شده است؟
ج: بله. UNS N10276 (Hastelloy C276) به عنوان یک آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی (CRA) قابل قبول در NACE MR0175 / ISO 15156 قسمت 3 برای سرویس ترش در محلول-شرایط آنیل شده فهرست شده است. هیچ محدودیتی برای ترک خوردگی محیطی (SSC/SOHIC) با فشار جزئی H2S ندارد زیرا ذاتاً مقاوم است. انطباق به سختی زیر 35 HRC و کار سرد زیر 20 درصد، بدون عملیات حرارتی پس از جوشکاری در محدوده 600-1150 درجه سانتیگراد نیاز دارد.
س: چرا C276 در برابر ترک خوردگی استرس سولفید مقاومت می کند در حالی که فولاد ضد زنگ این کار را نمی کند؟
پاسخ: محتوای نیکل بالای C276 (حدود 57 درصد) باعث می شود که ماتریس آن در برابر ترک خوردگی ناشی از استرس کلرید و ترک خوردگی استرس سولفید ناشی از هیدروژن (SSC) ایمن باشد. فولادهای زنگ نزن آستنیتی مانند 316L توسط کلرید SCC در بالای حدود 60 درجه سانتیگراد ترک می خورند و می توانند در سرویس ترش ترد شوند، در حالی که محلول جامد نیکل تک فاز-C276 از این مکانیسم ها پشتیبانی نمی کند. در شرایط میدانی، C276 به جای اینکه صرفاً آستانه را افزایش دهد، حالت خرابی SCC را حذف می کند.
س: آیا می توان از C276 در گاز ترش با-H2S بالا و{3}}کلرید بالا استفاده کرد؟
ج: بله. C276 به طور خاص برای تهاجمیترین محیطهای ترش، کلردار، کاهشدهنده - فشار جزئی H2S بالا، آب تولید شده با کلرید بالا و pH پایین - که در آنها 316L، 904L و حتی آلیاژ 825 محدود میشوند یا از کار میافتند، مناسب است. PREN آن حدود 68 و محتوای بالای مولیبدن به آن مقاومت کلرید و ایمنی در برابر SSC می دهد. حد عملیات توسط خوردگی عمومی (تقریباً تا 190-230 درجه سانتیگراد در سرویس ترش مرطوب) تنظیم می شود، نه با ترک خوردگی محیطی.
س: آیا C276 برای سرویس ترش نیاز به عملیات حرارتی پس از جوش- دارد؟
پاسخ: شماره C276 نباید در محدوده 600-1150 درجه سانتیگراد عملیات حرارتی پس از-جوشکاری انجام شود زیرا این امر باعث بارش بین فلزی شکننده می شود. شرایط as-جوش داده شده از قبل برای مقاومت در برابر خوردگی و SCC بهینه است و NACE MR0175 اتصال جوشی را می پذیرد. تنها شرط لازم تأیید سختی رسوب جوش زیر 35 HRC و استفاده از جوشکاری مطابق با NACE است (پرکننده ERNiCrMo-4/10، تصفیه آرگون، ورودی حرارت کنترل شده).
س: C276 چگونه با Inconel 625 برای گاز ترش مقایسه می شود؟
A: هر دو CRA عالی برای خدمات ترش هستند. C276 (PREN حدود 68، مولیبدن بیشتر) در محیطهای اسیدی بسیار احیاکننده، با{3}}کلرید بالا،{4}H2S بالا برتر است، در حالی که Inconel 625 (PREN حدود 51) در اکسیدکننده-کلرید و آب دریا- مانند خدمات ترش با استحکام بالاتری برتر است. C276 معیاری برای کاهش-اسید- جریان ترش است. 625 اغلب در جایی انتخاب می شود که مقاومت مکانیکی بالاتر یا مقاومت اکسید کننده کلرید در اولویت باشد.
س: حق بیمه استفاده از C276 بیش از 316L در سرویس ترش چقدر است؟
A: قیمت C276 تقریباً 12 تا 16 برابر بیشتر از فولاد ضد زنگ 316 لیتر در هر کیلوگرم است. با این حال، در سرویس ترش و کلردار که در آن 316L توسط کلرید SCC در عرض 1-2 سال از کار میافتد، C276 عمر مفید 20 تا 30 ساله را ارائه میکند و خاموشی، خطر نشت و تعویض مکرر را حذف میکند. تجزیه و تحلیل هزینه چرخه عمر معمولاً C276 را برای مناطق بحرانی ترش ترجیح می دهد، با آلیاژهای پایین تر برای بخش های غیر بحرانی سیستم.
