Inconel 625 (UNS N06625)یک محلول جامد-محلول-آلیاژ نیکل تقویت شده است که برای مقاومت در برابر خوردگی بهینه شده است، با استحکام متوسط (بازده 414{3}}517 مگاپاسکال) و ایمنی عالی از کلرید و گاز ترش-، که آن را به عنوان پیش فرض برای محیط های خورنده حفره ای تبدیل می کند. Inconel 718 (UNS N07718) یک آلیاژ آهنی-نیکل سختشدنی{12}}بارشی است که برای استحکام بالا (بازده 1035-1240 مگاپاسکال، حدود 2.5 برابر 625) و مقاومت در برابر خستگی طراحی شده است، که آن را به گزینهای برای ابزارهای باربر و قابل تحمل میکند.
قانون انتخاب: زمانی که خوردگی (H2S، CO2، کلرید، آب دریا) طراحی را کنترل می کند، 625 را انتخاب کنید. زمانی که استحکام، سفتی، خستگی یا وزن باعث ایجاد طرح می شود، 718 را انتخاب کنید - و برای پرتحرک ترین چاه ها، از 718 برای اعضای سازه ای و 625 برای سطوح در معرض خوردگی- استفاده کنید.
تفاوت اساسی بین Inconel 625 و 718 چیست؟
تفاوت اصلی در مکانیزم تقویت است: Inconel 625 جامد است-محلول تقویت شده (استحکام آن از مولیبدن و نیوبیم محلول حاصل می شود، بنابراین انعطاف پذیر و مقاوم در برابر خوردگی-می ماند)، در حالی که Inconel 718 در برابر بارش سخت شده است (استحکام بالای آن از گاما و{4} می آید. گاما-دوبل-رسوبات اولیه که در اثر عملیات حرارتی ایجاد میشوند، استحکام را افزایش میدهند اما پیچیدگی متالورژیکی را اضافه میکنند.

این تمایز متالورژیکی واحد تقریباً هر تفاوتی را که برای یک طراح ابزار{0}}مهم است توضیح میدهد. از آنجایی که 625 به تقویت محلول جامد-تکیه دارد، میتوان آن را در شرایط آنیل شده عرضه کرد و بدون از دست دادن مقاومت در برابر خوردگی جوش داد و خواص آن نسبتاً بخشنده است. از آنجایی که 718 متکی به سخت شدن بارندگی است، استحکام آن توسط یک تیمار سنی دو مرحله ای (معمولاً 718 + 621 درجه سانتیگراد یا شرایط 'H') ایجاد می شود، که به این معنی است که سختی، استحکام و حتی پذیرش خدمات NACE ترش- آن به عملیات حرارتی دقیق بستگی دارد. در عمل: 625 اولین آلیاژ خوردگی{11}}است. 718 اولین آلیاژ «استحکام{13}}است. هر دو پایه نیکل{15}} هستند و هر دو در برابر خوردگی بسیار بهتر از فولاد ضد زنگ مقاوم هستند، اما 625 سد خورنده بهتر و 718 عضو ساختاری بهتری است.
ترکیبات شیمیایی 625 و 718 چگونه با هم مقایسه می شوند؟
625 یک آلیاژ-کروم بالا،-نیکل مولیبدن بالا (Cr 20- 23 درصد، Mo 8-10 درصد، Nb 3.15-4.15 درصد) است که برای خوردگی تنظیم شده است، در حالی که 718 یک آلیاژ نیکل-آهن است (7 درصد، 15، 5، 5، 5 درصد، نیکل) 17-21 درصد، Mo 2.8-3.3 درصد، Nb+Ta 4.75-5.5 درصد، Ti 0.65-1.15 درصد، Al 0.2-0.8 درصد) برای سخت شدن بارش تنظیم شده است.
شیمی نشان دهنده هدف طراحی است. 625 حاوی کروم بالا (برای مقاومت در برابر اکسیداسیون) و مولیبدن بالا به اضافه نیوبیم (برای کاهش-مقاومت اسیدی، حفرهای و شکاف) و تقریباً بدون آهن (حداکثر 5 درصد) - دارای خوردگی خالص مقاومت در برابر خوردگی ذاتی کمتر است) اما تیتانیوم و آلومینیوم را اضافه میکند (عناصر رسوبی-سختکنندهای که گاما-پرایم Ni3(Al,Ti) و گاما-دوبل-Ni3Nb اولیه{10}را تشکیل میدهند، به علاوه آهن قابلتوجه (برای کاهش هزینه و سختی). آهن بیشتر و مو کمتر در 718 به همین دلیل است که PREN 718 (عدد معادل مقاومت حفره ای) کمتر از 625 است، حتی اگر 718 از نظر مکانیکی برتر باشد. جدول زیر میزان کنتراست را نشان می دهد.
جدول 1. مقایسه ترکیب (درصد وزن اسمی)
|
عنصر |
Inconel 625 (UNS N06625) |
Inconel 718 (UNS N07718) |
|
نیکل (Ni) |
58.0 دقیقه (تعادل) |
50.0 - 55.0 |
|
کروم (کروم) |
20.0 - 23.0 |
17.0 - 21.0 |
|
مولیبدن (Mo) |
8.0 - 10.0 |
2.8 - 3.3 |
|
نیوبیم + تانتالیم |
3.15 - 4.15 |
4.75 - 5.50 |
|
آهن (آهن) |
حداکثر 5.0 |
17.0 دقیقه (تعادل) |
|
تیتانیوم (Ti) |
حداکثر 0.40 |
0.65 - 1.15 |
|
آلومینیوم (Al) |
حداکثر 0.40 |
0.20 - 0.80 |
|
کبالت (شرکت) |
حداکثر 1.0 |
حداکثر 1.0 |
|
کربن (C) |
حداکثر 0.10 |
حداکثر 0.08 |
|
سخت کننده های بارشی |
هیچ (SSS) |
Ti + Al (PH) |
کدام آلیاژ مقاومت در برابر خوردگی بهتری دارد؟
اینکونل 625 به وضوح مقاومت خوردگی ذاتی بهتری نسبت به 718 دارد: PREN آن (حدود 48{5}}52 در مقابل 38-42 برای 718)، مولیبدن بالاتر و کروم بالاتر به آن مقاومت بالاتری نسبت به حفرههای کلرید، خوردگی شکافی، خوردگی باردار و خوردگی ترش دارد. در حالی که 718 به استحکام خود متکی است و در مواردی استفاده می شود که خوردگی متوسط باشد یا با پوشش / روکش کاهش یابد.

مقاومت در برابر خوردگی در مقیاسهای آلیاژهای نیکل عمدتاً با محتوای کروم و مولیبدن. 625 تقریباً 20-23 درصد کروم و 8-10 درصد مولیبدن تولید میکند و PREN حدود 48-52 و سابقه اثبات شده در آب دریا (CPT بالای 80 درجه سانتیگراد و محیطهای اسیدی 7-1، حدود 7-5 درجه سانتیگراد) و محیطهای ترش 7-1 درجه سانتیگراد تولید میکند. درصد کروم و تنها 2.8-3.3 درصد مو، که PREN حدود 38-42 - را هنوز به مراتب بهتر از فولاد ضد زنگ (316L PREN 23-26) می دهد، اما به طور معنی داری کمتر از 625 است.
در کلرید-حاوی آب نمک های پایین چاله، 625 در برابر سوراخ شدن در جایی که 718 ممکن است به حفاظت کاتدی یا مجاز خوردگی نیاز داشته باشد مقاومت می کند. هر دو در شرایط مناسب به خوبی در برابر ترک خوردگی سولفید مقاومت می کنند، اما مولیبدن بالاتر 625 حاشیه بیشتری در سرویس{5}}ترش تهاجمی به آن می دهد. راهنمای عملی: برای قطعاتی که مستقیماً در معرض مایع حلقوی خورنده، آب تولید شده یا گاز ترش قرار دارند، 625 را مشخص کنید. برای اعضای سازه ای در محیط های کمتر تهاجمی یا محافظت شده، 718 قابل قبول و قوی تر است.
جدول 2. مقایسه مقاومت در برابر خوردگی
|
حالت خوردگی |
اینکونل 625 |
اینکونل 718 |
|
PREN (تقریبا) |
48 - 52 |
38 - 42 |
|
حفره کلرید (CPT) |
Excellent (> 80 C) |
خوب (کمتر از 625) |
|
خوردگی شکاف |
عالی |
خوب |
|
ایمنی گاز ترش (H2S). |
عالی (پخت شده) |
خوب (گرما-کنترل شده) |
|
CO2 / خوردگی شیرین |
عالی |
خیلی خوبه |
|
آب دریا |
عالی |
خوب (ممکن است به CP نیاز داشته باشد) |
|
بهترین استفاده |
سد خوردگی |
ساختاری در محیط ملایم تر. |
منبع: گردآوری داده های تست خوردگی; بررسی های خوردگی NACE؛ دیتا شیت های آلیاژی
کدام آلیاژ استحکام بالاتری دارد؟
اینکونل 718استحکام بسیار بالاتری از 625 دارد: در شرایط سنی-سختی، استحکام تسلیم 1035-1240 مگاپاسکال و استحکام کششی نهایی 1275-1500 مگاپاسکال - تقریباً 2.5 برابر تسلیم 6{11} مگاپاسکال (6{101}) - به همین دلیل است که 718 بر اجزای حفره باربر و بحرانی خستگی غالب است.
قدرت جایی است که 718 قاطعانه برنده می شود. واکنش رسوبی-سخت شدن در 718 (گاما-پرایم و گاما-دو-پرایم) قدرت تسلیم را از محلول-خط پایه بازپخت شده (حدود 350-450 مگاپاسکال) پس از بیش از 100 مگاپاسکال افزایش میدهد. شکلپذیری{10}}، که فقط با محلول جامد تقویت میشود، بازدهی حدود 414-517 مگاپاسکال و کشش 827-1034 مگاپاسکال را در شرایط بازپخت بالاتر میبرد و با عملیات حرارتی نمیتوان آن را بیشتر سخت کرد (کار سرد میتواند آن را تا حدودی افزایش دهد، اما به قیمت مقاومت در برابر خوردگی).
برای ابزارهای سوراخ مانند اجزای بستهکننده، آویزهای لوله، نوک سینههای فرود،-قطعات شیر ایمنی، و دریل-طناب یا اندازهگیری{2}}در حین{3}}حفاری (MWD) محفظهها، نسبت استحکام بالا-به{5}}به وزن موتورهای سبک 718، قطعات کوچک طراحیشده{718 - زمانی که هر کیلوگرم وزن رشته اهمیت دارد بسیار مهم است. نقطه مقابل این است که قدرت 718 به کنترل عملیات حرارتی بستگی دارد و نسبت به گرمای بیش از حد حساس تر است.
جدول 3. مقایسه مقاومت مکانیکی (معمولی)
|
اموال |
Inconel 625 (آنیل شده) |
Inconel 718 (سن-سخت شده) |
|
استحکام کششی |
827 - 1034 مگاپاسکال |
1275 - 1500 مگاپاسکال |
|
قدرت تسلیم (0.2 درصد) |
414 - 517 مگاپاسکال |
1035 - 1240 مگاپاسکال |
|
ازدیاد طول |
30 درصد |
12 - 21 درصد |
|
سختی |
85 - 95 HRB |
30 - 44 HRC (بر اساس شرایط) |
|
قدرت-تا-وزن |
متوسط |
بالا (بازده 2.5 برابر) |
|
مقاومت در برابر خستگی |
خوب |
عالی |
منبع: مشخصات محصول ASTM; برگه اطلاعات فلزات ویژه SMC-063 / SMC-045.
625 و 718 در سرویس ترش (NACE MR0175) چگونه عمل می کنند؟
هر دو آلیاژ برای خدمات ترش تحت NACE MR0175 / ISO 15156 پذیرفته می شوند، اما با محدودیت های مختلف: 625 آنیل شده (زیر 35 HRC) به آسانی به عنوان یک آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی پذیرفته می شود، بدون محدودیت ترک خوردگی محیطی، در حالی که 718 باید در شرایط سختی NACE در یک شرایط کنترل شده باشد{4}. (معمولاً H1150 یا محلول-پخت شده-و-وضعیت پیری، زیرا بیش از-سالخوردگی یا بیش از{12}}718 سخت شده میتواند از 35 HRC فراتر رود و پذیرش را از دست بدهد.

NACE MR0175 / ISO 15156 قسمت 3 هر دو آلیاژ را پوشش می دهد. برای 625، محلول{5}}شرایط بازپخت ذاتاً زیر 35 HRC (حدود 15{8}}20 HRC معادل) است، بنابراین بدون مقاومت حرارتی{11} ویژه واجد شرایط است و به طور گسترده در گاز ترش استفاده میشود. برای 718، وضعیت ظریفتر است: شرایط سختشده سن استاندارد (مثلاً 718 درجه سانتیگراد / 621 درجه سانتیگراد) میتواند تا 40+ HRC سختی ایجاد کند که سقف 35 HRC را نقض میکند. با این حال، NACE 718 را در شرایط سختی پایین خاص-(مانند شرایط «H1150» بیش از-سالمند، تقریباً 28-36 HRC بسته به بخش فرعی) برای سرویس ترش شناسایی میکند، و نسخههای جدیدتر فهرست 718 با عملیات حرارتی و محدودیتهای سختی تعریفشده.
مفهوم مهندسی: هنگام تعیین 718 برای چاه های ترش، سفارش خرید باید دقیقاً NACE{1}}شرایط قابل قبول را ذکر کند و نیاز به تأیید سختی داشته باشد. هنگام تعیین 625 برای چاه های ترش، شرایط استاندارد آنیل کافی است. هر دو باید دارای محدودیت کار سرد (به خصوص 718) و تأیید PMI باشند.
جدول 4. NACE MR0175 Sour{2}}موقعیت خدمات
|
جنبه |
اینکونل 625 |
اینکونل 718 |
|
فهرست NACE |
پذیرفته شده (CRA) |
پذیرفته شده (با شرط) |
|
شرط لازم |
محلول آنیل شد |
شرایط PH با سختی کم- |
|
حد سختی |
زیر 35 HRC (آسان) |
زیر 35 HRC (گرما-کنترل شده) |
|
محدودیت SCC محیطی |
هیچکدام (ذاتی) |
هیچ کدام در شرایط پذیرفته شده است |
|
احتیاط در تدارکات |
استاندارد |
باید شرایط NACE دقیق را نام برد |
منبع: NACE MR0175 / ISO 15156-3 (2020); ضمیمه های سرویس ترش آلیاژی.
محدودیت های دمایی برای استفاده از چاله چیست؟
برای استحکام دایرهای پیوسته، Inconel 718 تا حدود 650 درجه سانتیگراد قابل استفاده است (رسوبهای آن در{2}}افزایش سن و بالاتر از آن نرم میشود)، در حالی که Inconel 625 استحکام مفید را تا حدود 650 درجه سانتیگراد و مقاومت در برابر اکسیداسیون را تا حدود 982 درجه سانتیگراد حفظ میکند ({6}) اما در عمل هر دو در دمای پایینتر از این روغن استفاده میشوند. 200-250 درجه سانتی گراد برای اکثر چاه ها، بالاتر برای HPHT).
دمای حفره از دو جهت اهمیت دارد: اکسیداسیون/خوردگی در سطح و حفظ استحکام در عمق. 625 به دلیل داشتن کروم بالا، مقاومت بسیار عالی در برابر اکسیداسیون در دمای بالا-(تا حدود 982 درجه سانتیگراد در هوا) دارد، و استحکام قابل توجهی را تا حدود 650 درجه سانتیگراد حفظ میکند. بالاتر از آن، گاما-دو-پرایم درشت میشود (بیش از-سن)، که باعث میشود قدرت به سمت محلول-سطح بازپخت شده کاهش یابد.
بنابراین، برای استحکام واقعی در دمای بالا، 625 (یا حتی آلیاژهای با دمای بالاتر{{2}) ممکن است ترجیح داده شود، در حالی که برای کار بارگیری از-دمای اتاق-تا{5}}درجه حرارت متوسط-درجه حرارت بالا-، 718 غیرقابل رقیب است. بیشتر ابزارهای حفره نفت و گاز در دمای زیر 250 درجه سانتیگراد کار می کنند (به جز چاه های HPHT که به 200-230+ درجه سانتیگراد می رسند)، بنابراین هر دو آلیاژ حاشیه دمای زیادی دارند. عامل تعیین کننده، خوردگی در مقابل قدرت است، نه دما، در محدوده نرمال.
جدول 5. پاکت دما و مقاومت
|
پارامتر |
اینکونل 625 |
اینکونل 718 |
|
حداکثر دمای قدرت مفید |
حدود 650 درجه سانتیگراد |
حدود 650 درجه سانتیگراد (بیش از-سنین بالاتر) |
|
حداکثر دمای اکسیداسیون (هوا) |
حدود 982 درجه سانتیگراد |
حدود 650 - 700 C |
|
استفاده از چاله معمولی |
< 250 C common |
< 250 C common |
|
HPHT (>200 درجه سانتیگراد) مناسب است |
خوب |
خوب (قدرت حفظ شد) |
|
تناسب برودتی |
عالی (تا -196 درجه سانتیگراد) |
خوب (تا 127- درجه سانتیگراد معمولی) |
منبع: دادههای آلیاژهای{0}}با دمای بالا ASM. دستورالعمل های مواد HPHT.
چگونه 625 و 718 برای ابزارهای Downhole خاص مقایسه می شوند؟
برای ابزارهای پایین چاله، 625 در جایی که قرار گرفتن در معرض خوردگی غالب است (مهربند بستهکننده، اجزای حلقوی خورنده، سختافزار خط کنترل، قرار گرفتن در معرض گاز ترش، 718) انتخاب میشود، در حالی که در جایی که وظیفه مکانیکی غالب است (آویزهای لوله، نوک سینههای فرود، فنرهای ایمنی{4}) انتخاب میشود. محفظهها،-بستهکنندههای بار بالا) - و مجموعههای هیبریدی از ساختار 718 با 625 سطح روکششده یا انتخابشده استفاده میکنند.

ابزارهای Downhole طیف وسیعی از کار را در بر می گیرند، بنابراین این دو آلیاژ به جای رقابت مکمل یکدیگر هستند. بستهکنندهها و سختافزار تکمیلی که در سیالات تولید خورنده یا گاز ترش قرار دارند، برای بخشهای در معرض خوردگی-به سمت 625 متمایل میشوند. بار-بلبرینگ و خستگی-قطعات حیاتی - مانند ساقه یک شیر ایمنی زیرسطحی، -بستههای استحکام بالا، فنرها، و محفظههای سنگین چوبگیری-در حین{9}}حفاری (LWD) ابزارهای fat'igue exploit's and fat'8. یک ترکیب معمولی-در دنیای واقعی، بدنه ساختاری 718 با روکش یا روکش مقاوم در برابر خوردگی 625 در رابط مایع است که هر دو مزیت را دارد. ماتریس تصمیم زیر انواع ابزار را به آلیاژ ترجیحی نگاشت می کند.
جدول 6. ماتریس انتخاب ابزار Downhole
|
کامپوننت Downhole |
آلیاژ ترجیحی |
چرا |
|
بدنه بسته بندی (چاه خورنده) |
625 |
سد خوردگی |
|
آویز لوله |
718 |
استحکام بالا، بار |
|
میل سوپاپ ایمنی زیرسطحی |
718 |
قدرت + خستگی |
|
فنر SSSV |
718 |
استحکام بالا، نرخ فنر |
|
نوک سینه / قفل فرود |
718 یا 625 |
قدرت 718 یا خوردگی 625 |
|
مسکن MWD / LWD |
718 |
قدرت-تا-وزن، خستگی |
|
خط کنترل / مویرگی |
625 |
خوردگی، شکل پذیری |
|
بست های{0}}با استحکام بالا |
718 (A-286 alt.) |
عملکرد + خستگی |
|
تزئینات خوردگی / روکش |
625 |
حفره زدن + مصونیت ترش |
|
سخت افزار تکمیل HPHT |
625 یا 718 |
توسط راننده غالب |
منبع: کتابچه راهنمای مواد تکمیل downhole; مشخصات اپراتور
جوشکاری و ساخت چه تفاوتی دارند؟
اینکونل 625 راحتتر جوش میخورد و در برابر خوردگی مقاوم میشود-بهعنوان-جوشخورده (پرکننده ERNiCrMo-3، بدون نیاز به PWHT)، در حالی که اینکونل 718 پس از جوشکاری برای بازگرداندن استحکام{8} حساستر است{8}به عملیات حرارتی رسوبی-سخت شدن نیاز دارد و کرنش-ترک سنی - باعث میشود 625 گزینه ساخت کمتر{13}}خطر کمتر و 718 عملکرد بالاتر- اما مراقبت بالاتر باشد.
تفاوتهای ساخت، مکانیسم تقویت را دوباره. 625 جوشها را با ERNiCrMo-3 (AWS A5.14, UNS N06625) یا موارد مشابه ردیابی میکند، و چون در برابر بارندگی-سختشدنی نیست، ناحیه جوش در برابر خوردگی-مقاوم در برابر خوردگی-بدون پست حرارتی مقاوم میماند. این یک مزیت اصلی برای مجموعههای جوشکاری پیچیده است. 718، در مقابل، باید محلول-پخت شده و پس از جوشکاری برای بازیابی استحکام بالای خود، کهنه شود، و فرآیند جوشکاری میتواند باعث ایجاد کرنش{10}}ترکهای سنی در منطقه تحت تأثیر گرما{11}}اگر پیشگرم، عملیات بینگذری کنترلشده و پس از آن انجام نشود، میشود.
برای جوشکاری مزرعه یا کارگاهی مجموعه های سوراخ، 625 بخشنده تر است. 718 نیاز به روشهای واجد شرایط و اغلب یک چرخه کامل-گرمایی-درمان دارد. پرکننده 718 معمولاً ERNiFeCr-2 (UNS N07718) است تا با ترکیب پایه مطابقت داشته باشد.
جدول 7. مقایسه جوش و ساخت
|
عامل |
اینکونل 625 |
اینکونل 718 |
|
پرکننده معمولی |
ERNiCrMo-3 (N06625) |
ERNiFeCr-2 (N07718) |
|
PWHT مورد نیاز است |
خیر |
بله (محلول آنیل + سن) |
|
خطر ترک خوردن{0}}سنین |
پایین |
بالاتر (نیاز به مراقبت HAZ) |
|
به عنوان-خوردگی جوش داده شده |
عالی |
خوب (اما نه با سن-سخت) |
|
ریسک ساخت |
پایین تر |
بالاتر (رویه حیاتی) |
منبع: AWS D1.6; راهنمای جوشکاری فلزات ویژه 625 و 718.
هزینه نسبی 625 در مقابل 718 چقدر است؟
قیمت اینکونل 718 معمولاً کمی بالاتر از 625 در هر کیلوگرم است (تقریباً 10-30 درصد بیشتر در شکل آسیاب) به دلیل شیمی و حرارت{5}}مشخصتر مورد نیاز آن، اما تفاوت هزینه واقعی با استحکام بسیار بالاتر ۷۱۸ جبران میشود، که به طراحان اجازه میدهد از مواد کمتری استفاده کنند و صرفاً به ابزار سبکتر دست یابند. قیمت هر کیلوگرم

هر دو آلیاژ از مواد پایه نیکل ممتاز هستند-که قیمت آنها بسیار بیشتر از فولاد ضد زنگ است (تقریباً 5-10 برابر 316 لیتر در کیلوگرم)، بنابراین دلتای 625-در مقابل-718 در درجه دوم نسبت به آلیاژ-در مقابل{18}تصمیم گیری معمولی{18}آلیاژ است. 625 به دلیل کنترل شیمی نیوبیم/تیتانیوم و عملیات حرارتی سخت شدن اجباری-. با این حال، از آنجایی که بازده 718 حدود 2.5 برابر بیشتر است، یک بار معین را می توان با یک بخش کوچکتر 718 حمل کرد، که اغلب حق بیمه هر کیلوگرم را جبران می کند و ماشین کاری و وزن رشته را کاهش می دهد. برای تهیه، هر دو به عنوان نوار، صفحه، آهنگری و لوله بدون درز در دسترس هستند. زمان سرب برای آهنگری 718 در شرایط خاص NACE می تواند طولانی تر باشد. جدول زیر محدودههای هر کیلوگرم را نشان میدهد (مستقیم آسیاب، 2026).
جدول 8. مقایسه قیمت شاخص 2026 (دلار آمریکا به ازای هر کیلوگرم، آسیاب-مستقیم)
|
فرم محصول |
اینکونل 625 |
اینکونل 718 |
|
میله / میله |
18 - 28 |
22 - 34 |
|
بشقاب |
20 - 30 |
24 - 36 |
|
آهنگری |
30 - 55 |
35 - 65 |
|
لوله بدون درز |
28 - 45 |
32 - 50 (محدود) |
|
قدرت نسبی |
1.0x (خط پایه) |
بازدهی 2.5 برابری |
منبع: کتاب قیمت JN Alloy 2026; بررسی مظنه آسیاب فقط نشان دهنده
مطالعه موردی: HPHT Well Completion - Hybrid 625 / 718 Design
اپراتور در حال توسعه یک چاه گاز HPHT ترش (حدود 190 درجه سانتیگراد، 8 درصد H2S، کلرید بالا) 718 را برای آویز لولهها و نوک پستانهای فرود با بار بالا مشخص کرد، اما 625 را برای همه خطوط تریم و کنترل بستهبندی در معرض خوردگی-، حذف (هر دو خطر 71pi{4} استحکام) و هم از بین بردن استحکامات{4} (625) که یک طرح آلیاژی بدون آدرس باقی می ماند.
چاه دو چالش همزمان را ارائه کرد: بار مکانیکی بالا روی چوب لباسی (مطلوب استحکام 718) و مایع حلقوی کلرید ترش تهاجمی (مقاومت در برابر خوردگی 625). انتخاب یک آلیاژ 625 (به اندازه کافی قوی اما با حاشیه خوردگی غیرضروری و استحکام کمتر) یا 718 (قوی اما با PREN کمتر و محدودیت های شرایط NACE سفت تر) را مجبور می کند.
تیم مهندسی این وظیفه را تقسیم کرد: اعضای باربر-در 718 (واجد شرایط NACE{2}}شرایط سختی پایین قابل قبول-با تأیید سختی زیر 35 HRC)، و تمام سطوح خوردگی سیال-در 625 (راه حل{7}}پذیرفته شده استاندارد NACE). خطوط کنترل از 625 مویرگی برای{10}}ایمنی طولانی مدت کلرید استفاده کردند. پس از سه سال کار، تکمیل هیچ مداخله ناشی از خوردگی{12}}و هیچ مشکل ساختاری را نشان نمیدهد، که رویکرد ترکیبی را تأیید میکند. برتری مواد نسبت به طراحی تمام{16}}625 حدود 12 درصد بود، اما از بزرگ شدن چوب لباسی بر اساس استحکام جلوگیری کرد.
منبع: گزارش تکمیل اپراتور HPHT (ناشناس)؛ آرشیو برنامه JN Alloy.
سوالات متداول
س: کدام یک برای ابزارهای پایین چاه بهتر است، Inconel 625 یا 718؟
A: این به محرک طراحی غالب بستگی دارد. اینکونل 625 زمانی بهتر است که خوردگی (H2S، CO2، کلرید، آب دریا) طراحی را کنترل کند، زیرا دارای مقاومت در برابر حفره/شکاف/ترش (PREN حدود 48{7}}52) و بدون از دست دادن مقاومت در برابر خوردگی جوش میشود. اینکونل 718 زمانی بهتر است که بار مکانیکی، خستگی یا وزن طرح را کنترل میکند، زیرا قدرت تسلیم سخت شده آن (1035-1240 مگاپاسکال) حدود 2.5 برابر 625 است.
س: آیا اینکونل 718 از 625 قوی تر است؟
پاسخ: بله، بطور قابل توجهی. در شرایط سخت شده، 718 استحکام تسلیم 1035-1240 مگاپاسکال و استحکام کششی 1275-1500 مگاپاسکال، تقریباً 2.5 برابر 625 بازپخت شده (414{10}MP3130-7-414 MP310-13}5) را ارائه میکند. کششی). این نسبت استحکام به وزن بالا به همین دلیل است که 718 برای آویزهای لوله، ساقه های شیر ایمنی، بست ها و محفظه های MWD/LWD استفاده می شود که در آن 625 خیلی ضعیف یا خیلی سنگین است.
س: کدام بهتر در برابر خوردگی مقاومت می کند، 625 یا 718؟
پاسخ: Inconel 625 در برابر خوردگی بهتر مقاومت می کند. کروم بالاتر (20{10}}23 درصد) و مولیبدن بسیار بالاتر (8-10 درصد در مقابل 2.8-3.3 درصد در 718) به آن PREN حدود 48-52 در مقابل حدود 38-42 برای 718 می دهد، به علاوه مقاومت ثابت شده در برابر حفره های کلرید بسیار عالی است{1} درجه سانتیگراد بالای 80. بهتر از فولاد ضد زنگ است، اما ضعیف تر از این دو در سیالات خورنده تهاجمی است.
س: آیا می توان از Inconel 718 در سرویس ترش (H2S) استفاده کرد؟
پاسخ: بله، اما با کنترل حرارت-. تحت NACE MR0175 / ISO 15156-3، 718 برای سرویس ترش فقط در شرایط سخت شده-کم-که سختی را کمتر از 35 HRC نگه میدارد (به عنوان مثال، در شرایط H1150{4}بیش از-پیری{1}) پذیرفته میشود. سفارش خرید باید دقیقاً NACE{15}}شرایط قابل قبول را ذکر کند و به تأیید سختی نیاز دارد. در مقابل، آنیلد 625 به عنوان یک آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی بدون ضد عملیات حرارتی خاص پذیرفته شده است.
س: آیا 718 گرانتر از 625 است؟
ج: کمی. اینکونل 718 معمولاً حدود 10{4}}30 درصد بیشتر به ازای هر کیلوگرم از 625 در شکل آسیاب به دلیل کنترل شیمی شدیدتر و سن اجباری-سخت شدن قیمت دارد. با این حال، استحکام بسیار بالاتر 718 اغلب به طراحان اجازه می دهد از مواد کمتری استفاده کنند و ابزار سبک تری بسازند، که می تواند حق بیمه هر کیلوگرم را جبران کند. هر دو بسیار گرانتر از فولاد ضد زنگ هستند (حدود 5-10 برابر 316 لیتر)، بنابراین دلتای 625-vs-718 نسبت به تصمیم آلیاژی در مقابل ضد زنگ ثانویه است.
س: جوش دادن کدام یک برای مجموعه های پایین چاله آسان تر است؟
پاسخ: جوش اینکونل 625 راحت تر است. از پرکننده ERNiCrMo-3 استفاده میکند و در برابر خوردگی-مقاوم میماند، زیرا-بدون عملیات حرارتی پس از جوش{6}}جوش داده میشود، که خطر-مجموعههای پیچیده جوششده را کاهش میدهد. اینکونل 718 باید محلول{10}}پس از جوشکاری بازپخت و پیر شود تا استحکام را به دست آورد و به کرنش{11}}ترک ناشی از سن در ناحیه تحت تأثیر گرما{12}}حساسیت بیشتری دارد، که به روشهای کاملاً کنترلشده و اغلب{13}}گرمای{15} کامل نیاز دارد. برای سخت افزارهای حفره ای ساخته شده یا جوش داده شده، 625 بهترین انتخاب است.
