عدد معادل مقاومت حفره ای (PREN): نحوه استفاده صحیح از آن در انتخاب

مقدمه

هر مهندسی که به دنبال فولاد ضد زنگ یا آلیاژ نیکل مناسب برای یک محیط غنی از کلرید- بوده است با عبارت PREN - عدد معادل مقاومت حفره‌ای مواجه شده است. در برگه های اطلاعات فنی، گزارش های انتخاب مواد، کتاب های درسی مهندسی خوردگی، و استانداردهای صنعت ظاهر می شود. به طور گسترده مورد استناد قرار می گیرد، اغلب به اشتباه نقل قول می شود، و گاهی اوقات به گونه ای سوء استفاده می شود که منجر به تعیین بیش از-مشخصات (پرداخت بیش از حد برای یک آلیاژ برتر) یا کمتر-مشخصات (انتخاب درجه ای می شود که در سرویس دهی پیش از موعد از کار می افتد).

PREN یک عدد جادویی نیست. این یک شاخص ترکیبی - مجموع وزنی از غلظت کروم، مولیبدن، نیتروژن و (در برخی انواع) تنگستن در یک آلیاژ است. این ابزار به عنوان یک ابزار غربالگری عملی برای رتبه بندی فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای نیکل بر اساس مقاومت نسبی آنها در برابر خوردگی حفره ای کلرید، جایگزینی آزمایش های آزمایشگاهی زمان بر و گران قیمت با یک محاسبه ساده از گزارش ترکیب حرارتی، ساخته شد.

این راهنما به سوالاتی که مهندسان و متخصصان تدارکات در مورد PREN می پرسند پاسخ می دهد: این عدد دقیقاً به چه معناست؟ انواع مختلف فرمول چیست و چه زمانی باید از هر کدام استفاده کرد؟ آستانه های صحیح برای محیط های خدماتی خاص چیست؟ چه اشتباهاتی بیشتر در استفاده از PREN انجام می شود؟ و چگونه PREN با استانداردهای{0}}شرایط صلاحیت خدمات مانند NACE MR0175 و ISO 15156 تعامل دارد؟ هر بخش از ساختار سرفصل + نتیجه‌گیری + منطق پیروی می‌کند: نتیجه‌گیری اول می‌آید و خواندن و استناد به آن را آسان می‌کند.

PREN چیست؟

عدد معادل مقاومت حفره ای (PREN) یک مقدار عددی منفرد است که از ترکیب شیمیایی یک فولاد ضد زنگ یا آلیاژ نیکل به دست می آید. توانایی نسبی یک آلیاژ را برای مقاومت در برابر شروع حفره کلریدی - که یکی از رایج‌ترین و خطرناک‌ترین اشکال خوردگی در محیط‌های کلرید آبی است، تعیین می‌کند.

PREN یک شاخص غربالگری ترکیبی است، نه یک مقدار عملکرد اندازه گیری شده. رتبه بندی نسبی آلیاژها را از طریق مقاومت حفره ای بر اساس شیمی آنها به تنهایی نشان می دهد - دمای واقعی حفره شدن، نرخ خوردگی یا اینکه آیا آلیاژ برای یک محیط خدماتی خاص واجد شرایط است یا خیر را به شما می گوید.

PREN توسعه داده شد زیرا اندازه‌گیری مستقیم مقاومت حفره‌ای - از طریق آزمایش‌های آزمایشگاهی مانند ASTM G48 (غوطه‌وری کلرید آهن) یا آزمایش دمای بحرانی حفره‌ای الکتروشیمیایی (CPT) - گران،- زمان بر است و به تجهیزات تخصصی نیاز دارد. یک شاخص ترکیبی که با مقاومت حفره‌ای مرتبط است به مهندسان اجازه می‌دهد تا با استفاده از گزارش ترکیب حرارتی از آسیاب، آلیاژها را به سرعت رتبه‌بندی کنند.

چرا کروم، مولیبدن و نیتروژن مهم هستند؟

فرمول PREN سه عنصر را وزن می کند زیرا هر کدام از طریق مکانیسم فیزیکی مجزا در ایجاد مقاومت حفره ای نقش دارند:

کروم (Cr):لایه سطحی اکسید کروم{0} غیر فعال (Cr2O3) را تشکیل می دهد که دفاع اولیه در برابر حمله کلرید است. کروم بیشتر به معنای فیلم غیرفعال ضخیم تر، پایدارتر و خود ترمیمی تر است. فاکتور وزن در PREN: 1.0 (پایه).

مولیبدن (Mo):به عنوان مولیبدن{0}}اکسی هیدروکسید (MoO(OH)2) در فیلم غیرفعال ترکیب می شود، که اسیدی شدن موضعی را که باعث شروع و رشد گودال می شود، سرکوب می کند. Mo تقریباً 3.3 برابر مؤثرتر از کروم در درصد وزنی است. فاکتور وزن در PREN: 3.3.

نیتروژن (N):یون های آمونیوم (NH4+) را در سطح گودال تشکیل می دهد که اسید محلی را بافر می کند و انتشار حفره را سرکوب می کند. N همچنین فاز آستنیت را گسترش می دهد و آن را در برابر حساسیت تثبیت می کند. N تقریباً 16 برابر مؤثرتر از کروم در درصد وزنی است. فاکتور وزن در PREN: 16.

تنگستن (W) - در فرمول نوع W-:در سرکوب کردن حفره مانند Mo عمل می کند، اما تقریباً با نیمی از راندمان در درصد وزنی. ضریب وزن در نوع W- PREN: 1.65 (3.3 x 0.5).

PREN یک شاخص رتبه بندی برای شروع حفره بر اساس ترکیب است. این شامل موارد زیر نیست: (1) ریزساختار - تعادل فریت/آستنیت، سیگما-فاز، اجزاء. (2) سطوح سطحی - ماشینکاری شده، آسیاب شده، ترشی رفتار متفاوتی دارند. (3) گرمای جوش-مناطق تحت تأثیر - PREN فقط برای فلز اصلی اعمال می‌شود. (4) شیمی کلرید خاص - آب دریا در مقابل آب نمک غلیظ متفاوت است. (5) دما، pH، و شیمی محلول فراتر از کلرید. PREN باید همیشه با آزمایش CPT/CCT بر اساس ASTM G48 برای کاربردهای حیاتی تأیید شود.

فرمول استاندارد PREN و سه نوع آن

هیچ فرمول PREN جهانی واحدی وجود ندارد. سه نوع وجود دارد که هر کدام برای خانواده های آلیاژی مختلف مناسب است. استفاده از نوع اشتباه باعث تولید اعداد بی معنی می شود.

فرمول استاندارد PREN (فرمول پایه)

فرمول:PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %Nقابل استفاده برای: فولادهای زنگ نزن آستنیتی و دوبلکس (به عنوان مثال، 304L، 316L، 904L، 2205، 2507) که در آن Mo<= 7% and W is absent or negligible.

فرمول استاندارد PREN برای فولادهای زنگ نزن آستنیتی و دوبلکس معمولی که محتوای مولیبدن کمتر از 7 درصد است و تنگستن عمداً به آن اضافه نمی‌شود، ایجاد شد. در این محدوده، ضریب وزنی 3.3 برابر و ضریب وزنی 16 برابری با مقادیر CPT اندازه‌گیری‌شده آزمایشگاهی همبستگی خوبی دارند. این فرمول پر استناد است و زمانی که فرمول مشخص نشده باشد پیش‌فرض است.

تنگستن-فرمول تصحیح PREN (W-PREN)

فرمول:PRENw=%Cr + 3.3 x (%Mo + 0.5 x %W) + 16 x %Nقابل استفاده برای: آلیاژهای تنگستن-حاوی آلیاژهای - Zeron 100 (S32760)، Ferralium 255، Hastelloy C-276، و گریدهای مشابه که در آن W یک آلیاژسازی عمدی است.

تنگستن به مقاومت حفره‌ای کمک می‌کند، اما تقریباً نصف بازده مولیبدن در درصد وزنی است. متغیر W-به جای عبارت Mo خام یک معادل Mo-موثر (Mo + 0.5W) می‌گیرد و یک مقدار PREN تولید می‌کند که مستقیماً با فرمول استاندارد قابل مقایسه است. برای آلیاژهایی مانند Zeron 100 (که حاوی Mo و W است)، استفاده از فرمول استاندارد بدون تصحیح W{6}} مقاومت حفره ای آن را به طور قابل توجهی دست کم می گیرد.

نیتروژن-غلبه / زیاد-نیتروژن PREN

فرمول:PRENn=%Cr + 0.5 x %Mo + 30 x %Nقابل استفاده برای: برخی از فولادهای ضد زنگ سوپرآستنیتی بسیار آلیاژی و آلیاژهای نیکل ویژه که محتوای نیتروژن بیش از 0.40٪ است و فرمول استاندارد مقاومت را بیش از حد برآورد می کند.

Some researchers have proposed alternative weightings for very high-nitrogen alloys (>0.40% N)، که در آن سهم حاشیه ای نیتروژن اضافی کاهش می یابد و عامل استاندارد 16x نادرست می شود. در عمل، فرمول استاندارد پرکاربردترین و پذیرفته‌شده‌ترین فرمول در تمامی خانواده‌های آلیاژ در مشخصات مهندسی است. نوع W{4}}تنها فرمول دیگر با پذیرش گسترده صنعت (به ویژه در بخش فراساحلی و زیر دریا) است.

مرجع سریع فرمول-

جدول 1: انواع فرمول PREN - زمان استفاده از هر کدام و استاندارد صنعتی کدام است

مقادیر PREN برای فولادهای ضد زنگ و آلیاژهای نیکل

جدول زیر مقادیر PREN را برای مواردی که به طور گسترده مشخص شده اند ارائه می دهدفولادهای ضد زنگ و آلیاژهای نیکلدر خدمات کلرید و آب دریا. مقادیر از ترکیب‌های متوسط-معمولی محاسبه می‌شوند و نشان‌دهنده - هستند که همیشه در برابر شیمی حرارت واقعی تأیید می‌شوند.

مقادیر PREN - فولادهای زنگ نزن آستنیتی و دوبلکس

جدول 2: مقادیر PREN برای فولادهای زنگ نزن آستنیتی و دوبلکس (محاسبه شده از ترکیبات متوسط-؛ تأیید در برابر شیمی حرارت واقعی)

مقادیر PREN - آلیاژهای نیکل

جدول 3: مقادیر PREN برای آلیاژهای نیکل (محاسبه شده از ترکیبات معمولی-محدوده متوسط؛ تأیید در برابر شیمی حرارت واقعی؛ تیتانیوم PREN ندارد - با مکانیزم ایمنی اساساً متفاوت عمل می‌کند)

صنعت-آستانه های استاندارد PREN برای خدمات دریایی و آب دریا

یکی از رایج ترین سوالات عملی در مورد PREN این است: "برای سرویس آب دریا به چه حداقل PREN نیاز دارم؟" پاسخ به محیط خدمات خاص بستگی دارد، و عملکرد صنعت در برخی از آستانه های پذیرفته شده به طور گسترده همگرا شده است.

برای غوطه وری مداوم در آب دریا، PREN حداقل 40 حداقل پذیرفته شده است. برای محیط‌های کلرید متوسط ​​(به عنوان مثال، آب تولید شده با کلرید کمتر از 5000 ppm)، PREN 34{8}}40 ممکن است قابل قبول باشد. برای محیط‌های غیرآب دریا و کم کلرید، PREN 24 یا بالاتر ممکن است کافی باشد.این آستانه‌ها از دهه‌ها تجربه خدمات دریایی و دریایی، داده‌های آزمایش CPT و همبستگی تجربی بین PREN و دمای حفره‌ای بحرانی (CPT) مشتق شده‌اند. آنها مقادیر غربالگری هستند، نه تضمین های مطلق - آزمایش CPT/CCT به ازای ASTM G48 برای برنامه های حیاتی زیردریایی فراساحلی مورد نیاز است.

آستانه های PREN

جدول 4: آستانه‌های PREN پذیرفته‌شده صنعت بر اساس محیط خدمات (برگرفته از تجربه فراساحلی، داده‌های آزمایش CPT و راهنمایی NORSOK / DNV / NACE؛ آزمایش CPT/CCT ASTM G48 مورد نیاز برای برنامه‌های کاربردی حیاتی)

PREN در مقابل CPT و CCT: اندازه گیری شده در مقابل مقاومت محاسبه شده

PREN یک مقدار محاسبه شده است که از ترکیب به دست می آید. دمای حفره بحرانی (CPT) و دمای شکاف بحرانی (CCT) مقادیر اندازه گیری شده از تست های آزمایشگاهی استاندارد به دست آمده است. هر دو در انتخاب آلیاژ استفاده می شوند - درک رابطه آنها ضروری است.

دمای حفره بحرانی (CPT)

CPT بالاترین دمایی است که در آن یک آلیاژ می تواند محلول 6% کلرید آهن (بر اساس روش A ASTM G48) را بدون حفره تحمل کند. این یک مقدار عملکرد مستقیم اندازه گیری شده - است نه یک محاسبه.CPT یک معیار عملکرد مطلق را ارائه می دهد که PREN نمی تواند ارائه دهد. دو آلیاژ با PREN یکسان ممکن است مقادیر CPT متفاوتی داشته باشند اگر ریزساختار، پوشش سطح، یا محتوای گنجایش آنها متفاوت باشد. CPT پارامتر ترجیحی برای تعیین آلیاژها در کاربردهای حیاتی آب دریا است.

دمای شکاف بحرانی (CCT)

CCT بالاترین دمایی است که در آن یک آلیاژ در برابر خوردگی شکاف در زیر شکاف واشر PTFE در 6٪ کلرید آهن (بر اساس روش B ASTM G48) مقاومت می کند. CCT همیشه پایین تر از CPT برای همان آلیاژ است زیرا هندسه شکاف تهاجمی ترین شیمی محلی را ایجاد می کند.برای اتصالات فلنجی، اتصالات رزوه ای و اتصالات گیره زیر دریا، CCT - نه CPT - پارامتر مربوطه برای انتخاب مواد است. CCT معمولاً 10-30 درجه سانتیگراد کمتر از CPT برای آلیاژهای دوبلکس و سوپر دوبلکس است.

PREN، CPT، و CCT - رابطه و همبستگی

جدول 5: مقادیر تقریبی CPT و CCT برای آلیاژهای رایج (به ازای ASTM G48؛ مقادیر نشان‌دهنده هستند و با پرداخت سطح و گرما متفاوت هستند؛ CPT همیشه از CCT برای همان آلیاژ بیشتر است)

PREN برای فولادهای ضد زنگ دوبلکس و سوپر دوبلکس

فولادهای زنگ نزن دوبلکس موقعیت مهمی را در مهندسی دریایی و دریایی اشغال می‌کنند، زیرا استحکام نزدیک به-دوبلکس و مقاومت در برابر سوراخ شدن بسیار بهتری نسبت به آستنیتیکس استاندارد - با تقریباً نصف هزینه آلیاژهای نیکل دارند. درک چگونگی رفتار PREN در آلیاژهای دوبلکس نیاز به توجه به ریزساختار دارد.

چرا محتوای فریت بر معنای PREN در آلیاژهای دوبلکس تأثیر می گذارد؟

PREN همانطور که محاسبه شد برای فاز آستنیت در فولادهای زنگ نزن دوبلکس اعمال می شود، نه برای آلیاژ حجیم. یک آلیاژ دوبلکس با 50 درصد آستنیت و 50 درصد فریت دارای یک نماینده PREN از ترکیب فاز آستنیت است، اما فاز فریت کروم و مو به میزان قابل توجهی کمتر است و محل شروع ترجیحی برای ایجاد حفره است. در عمل، فریت در فولادهای ضد زنگ دوبلکس دارای PREN کمتری نسبت به آستنیت است، به همین دلیل است که فاز فریت ترجیحاً در آزمایش کلرید آهن حفره می‌کند. آلیاژ کلی CPT رفتار فاز فریت را نشان می دهد، نه PREN محاسبه شده را. برای آلیاژهای دوبلکس، آزمایش CPT به ویژه مهم است زیرا همبستگی PREN-به-CPT کمتر از درجه های آستنیتی مستقیم است.

محتوای نیتروژن در آلیاژهای دوبلکس بسیار مهم است زیرا نیتروژن ترجیحاً در فاز آستنیت غنی می شود (تقریباً 2 تا 3 برابر مقدار N حجیم)، و آستنیت حلالیت کروم و مولیبدن بالاتری دارد. این پارتیشن بندی به این معنی است که فاز آستنیت PREN در یک آلیاژ دوبلکس بالاتر از ترکیب توده ای است که نشان می دهد، در حالی که PREN فاز فریت پایین تر است. فاز فریت که آند در جفت گالوانیکی با آستنیت است، جایی است که حفره‌کردن آغاز می‌شود.

آستانه های PREN برای آلیاژهای دوبلکس در سرویس آب دریا

Duplex 2205 (PREN ~34-36):CPT ~ 25 درجه سانتیگراد در ASTM G48. برای غوطه وری مداوم در آب دریا بالاتر از دمای آب دریا تقریباً 30{4}}40 درجه سانتی گراد توصیه نمی شود. برای خطوط جریان و رایزر در آب دریا با دمای متوسط ​​با قرار گرفتن در معرض دوره ای و نه مداوم استفاده می شود.

Super Duplex 2507 (PREN ~41-43):CPT ~ 75 درجه سانتیگراد. نیروی کار صنعت برای خدمات مستمر در آب دریا-در زیر دریا. PREN بالای 40 با قابلیت غوطه وری کامل در آب دریا در دمای دریای شمال، غرب آفریقا و خلیج مکزیک (5 تا 35 درجه سانتیگراد) ارتباط دارد. توسط اکثر مشخصات پروژه های فراساحلی برای خطوط جریان زیردریایی مدفون نشده مورد نیاز است.

Zeron 100 / S32760 (PRENw ~44):CPT ~80 درجه سانتیگراد. مزیت PREN تصحیح شده W-در مقایسه با 2507 از نظر PREN متوسط ​​است، اما به CPT ~ 5 درجه سانتیگراد بالاتر ترجمه می شود و Zeron 100 را به درجه ترجیحی برای تهاجمی ترین برنامه های کاربردی آب دریا و پاشش{6}}منطقه تبدیل می کند.

PREN برای آلیاژهای نیکل: چرا اعداد متفاوت به نظر می رسند

آلیاژهای نیکل معمولاً مقادیر PREN بسیار بالاتری نسبت به فولادهای ضد زنگ دارند و این یکی از منابع سردرگمی در استفاده از PREN در خانواده‌های آلیاژی است. یک Hastelloy C-276 با PREN ~74 "دو برابر خوب" از یک 316L با PREN ~23 - مقیاس خطی نیست.

چرا مقادیر PREN آلیاژ نیکل به طور مستقیم با PREN ضد زنگ قابل مقایسه نیست؟

غیرخطی بودن مقیاس PREN: PREN یک شاخص رتبه بندی در یک خانواده آلیاژی (فولادهای زنگ نزن یا آلیاژهای نیکل) است، نه یک مقیاس خطی جهانی. یک Hastelloy C-276 (PREN ~74) 74/{4}} برابر 316L مقاومت حفره ای ندارد. اساساً در برابر حفره شدن در آب دریا مصون است، در حالی که 316L اینطور نیست. از PREN برای رتبه بندی آلیاژهای یک خانواده استفاده کنید. از آن برای مقایسه بین خانواده ها استفاده نکنید. فرمول PREN بر روی داده های فولاد ضد زنگ کالیبره شد. هنگامی که بر روی آلیاژهای نیکل با محتوای مو و W بسیار بالا اعمال می شود، فرمول خطی اعداد بسیار بالایی را تولید می کند که مستقیماً به مقیاس PREN فولاد ضد زنگ نگاشت نمی شود. هر دو برای رتبه بندی در خانواده خود معتبر هستند، اما مقادیر مطلق قابل تعویض نیستند.

آلیاژهای نیکل: رتبه بندی PREN در خانواده

آلیاژ 825 (PREN ~ 31):طراحی شده برای سرویس ترش، نه حداکثر مقاومت در برابر سوراخ شدن. PREN ~31 مشابه 904L است. ارزش آلیاژ در ترکیب Ni-Cr-Mo-Ti برای مقاومت SCC در محیط‌های H2S نهفته است.

آلیاژ 625 (PREN ~ 52):The benchmark for severe offshore and sour-service applications. PREN >محدودیت دمایی 50 و ~ 650 درجه سانتیگراد، آن را به گزینه ای ارجح برای پرش های زیردریایی، تزریق مواد شیمیایی و خطوط لوله خدمات ترش{2} شدید تبدیل می کند.

Hastelloy C-276 (PREN ~74):حداکثر مقاومت در برابر سوراخ شدن و شکاف در خانواده آلیاژ نیکل{0}}. PREN ~74 و تقریباً{3}}ایمنی در آب طبیعی دریا. به طور انتخابی برای تهاجمی‌ترین برنامه‌های اسیدی، ترش و فوق عمیق-مشخص شده است.

PREN و Sour-استانداردهای خدمات: NACE MR0175 / ISO 15156

یک سوال مهم در کاربردهای دریایی و نفت و گاز این است که آیا PREN به تنهایی برای انتخاب مواد در سرویس (ترش) H2S کافی است؟ پاسخ قطعی منفی است.

چرا PREN برای انتخاب خدمات نامناسب{0}}

صفحه نمایش PREN برای مقاومت در برابر حفره های کلرید؛ NACE MR0175 / ISO 15156 قسمت 3 مقاومت در برابر ترک خوردگی استرس سولفیدی (SSC) را در محیط های H2S کنترل می کند. هر دو باید به طور مستقل برآورده شوند - PREN جایگزین صلاحیت NACE نمی شود، و صلاحیت NACE مقاومت حفره ای کافی را تضمین نمی کند. برای خطوط لوله دریایی در سرویس ترکیبی کلرید + H2S، مواد باید به طور همزمان: (1) دارای PREN کافی برای محیط کلرید باشد. (2) تحت NACE MR0175 / ISO 15156 برای فشار و دمای جزئی H2S واجد شرایط باشید. و (3) الزامات مربوط به خواص مکانیکی و سختی را برآورده کند. اینها سه دروازه مجزا و مستقل هستند.

PREN و NACE: کدام آلیاژها هر دو را برآورده می کنند؟

جدول 6: PREN و NACE MR0175 / ISO 15156-3 وضعیت صلاحیت - هر دو معیار باید به طور مستقل برای خطوط لوله خدمات ترش دریایی برآورده شوند

سوالات متداول

Q1: حداقل PREN برای خدمات زیردریایی غوطه ور در آب{1} چقدر است؟

A minimum PREN of 40 is the widely accepted industry threshold for continuous seawater immersion in offshore subsea applications. This is based on decades of offshore service experience and CPT correlation data from ASTM G48 testing. Super duplex 2507 (PREN ~43) and Zeron 100 (PRENw ~44) are the two grades that most consistently meet this threshold with margin. PREN compliance should always be supplemented by CPT/CCT ASTM G48 testing for critical offshore applications. For high-temperature seawater (>60 درجه سانتیگراد)، PREN حداقل 50 توصیه می شود.

Q2: تفاوت بین PREN و دمای حفره بحرانی (CPT) چیست؟

PREN یک شاخص محاسبه شده است که از ترکیب (%Cr + 3.3%Mo + 16%N) مشتق شده است. CPT یک مقدار اندازه‌گیری شده است که از آزمایش غوطه‌وری کلرید آهن ASTM G48 به‌دست می‌آید - این بالاترین دمایی است که در آن آلیاژ در برابر سوراخ شدن مقاومت می‌کند. PREN آلیاژها را بر اساس ترکیب رتبه بندی می کند. CPT عملکرد واقعی آنها را کمیت می کند. دو آلیاژ با PREN یکسان ممکن است مقادیر CPT متفاوتی داشته باشند به دلیل تفاوت در ریزساختار، پرداخت سطح یا محتوای گنجاندن. CPT پارامتر ترجیحی برای تعیین آلیاژها در کاربردهای حیاتی آب دریا و زیر دریا است.

Q3: چرا super duplex 2507 PREN بالاتری نسبت به duplex 2205 دارد؟

Super duplex 2507 حاوی کروم بالاتر (25% در مقابل 22.5%)، مولیبدن بیشتر (4% در مقابل 3.2%) و نیتروژن بالاتر (0.28% در مقابل 0.17%) نسبت به duplex 2205 است. محاسبه PREN نشان می دهد: 2507: {{11}x} ~43. 2205: 22.5 + 3.3x3.2 + 16x0.17=22.5 + 10.6 + 2.7=~36. کروم، مو و نیتروژن اضافی در 2507 نیز دمای حفره‌ای بحرانی بالاتری به آن می‌دهد (CPT ~ 75 درجه سانتی‌گراد در مقابل 25 درجه سانتی‌گراد برای 2205)، که دلیل عملی این است که چرا 2507 برای غوطه‌وری مداوم در آب دریا مشخص شده است.

Q4: آیا می توانم از PREN برای مقایسه Hastelloy C-276 با فولاد ضد زنگ استفاده کنم؟

هیچ - PREN یک شاخص رتبه‌بندی خانوادگی در- نیست، نه یک مقیاس خطی جهانی. Hastelloy C-276 دارای PREN ~74 (با استفاده از فرمول استاندارد) و 316L دارای PREN ~23 است، اما این بدان معنا نیست که C-276 74/{9}} برابر بیشتر در برابر سوراخ شدن مقاوم است. هر دو اساساً از ایجاد حفره در آب طبیعی دریا مصون هستند، بنابراین این نسبت بی معنی است. از PREN برای رتبه بندی آلیاژها در فولادهای زنگ نزن یا درون آلیاژهای نیکل به طور جداگانه استفاده کنید. از تست CPT برای مقایسه بین خانواده ها استفاده کنید. JN Alloy هم سوپر دوبلکس 2507 و هم Hastelloy C-276 را برای کاربردهای فراساحلی عرضه می کند.

Q5: آیا منطقه تحت تأثیر گرمای جوش{1}} همان PREN فلز اصلی را دارد؟

خیر. جوش HAZ دارای ریزساختار و ترکیب متفاوتی با فلز اصلی است. در آلیاژهای دوبلکس و سوپر دوبلکس، چرخه حرارتی جوش تعادل آستنیت/فریت را مختل می کند و HAZ ممکن است PREN موثر کمتری نسبت به والد داشته باشد. بارش فاز سیگما{3}}در HAZ سوپر دوبلکس (از ورودی گرمای بیش از حد) مقاومت در برابر خوردگی را بیشتر کاهش می دهد. PREN برای فلز جوش اعمال نمی‌شود - صلاحیت روش جوش باید شامل تست سختی HAZ، کنترل عدد فریت، و برای کاربردهای حیاتی، آزمایش HAZ CPT/CCT باشد.

Q6: چرا تیتانیوم ارزش PREN ندارد؟

تیتانیوم درجه 2 از طریق مکانیسم اساسی متفاوت - تشکیل خودبه‌خود یک لایه سطحی دی اکسید تیتانیوم (TiO2) پایدار و خود ترمیم شونده که در برابر حفره‌های کلرید در آب دریا در دمای تقریباً 130 درجه سانتی‌گراد مصون است، به مقاومت در برابر خوردگی دست می‌یابد. فرمول PREN برای تعیین کمیت مقاومت لایه‌های غیرفعال آهن-کروم-مولیبدن-نیتروژن، که روی تیتانیوم وجود ندارد، استخراج شد. تیتانیوم اساساً در برابر ایجاد حفره در آب دریا در کل محدوده دمایی مربوط به کاربردهای دریایی مصون است و PREN را هم نامربوط و هم غیرقابل اجرا می کند. برای خطوط لوله تزریق آب دریا، تیتانیوم اغلب ماده انتخابی به همین دلیل است.

Q7: آیا PREN برای انتخاب مواد ترش-در خطوط لوله نفت و گاز کافی است؟

نه. PREN فقط مقاومت حفره‌ای کلرید را نشان می‌دهد. برای سرویس H2S{3}}حاوی (ترش)، NACE MR0175 / ISO 15156 قسمت 3 مقاومت در برابر ترک استرس سولفیدی (SSC) - یک مکانیسم تخریب کاملاً مجزا را کنترل می‌کند. یک ماده باید به طور همزمان هر دو مجموعه الزامات را برآورده کند: (1) PREN مناسب برای محیط کلرید. و (2) صلاحیت NACE MR0175 برای فشار جزئی H2S، pH، کلرید، و دمای میدان خاص. PREN جایگزین صلاحیت NACE نمی شود. برای خطوط لوله{15}}خدمات ترش دریایی، آلیاژ 625 (PREN ~52، NACE{18}}واجد شرایط) معیار است. آلیاژ 825 و سوپر دوبلکس 2507 نیز NACE{21}}در محدوده‌های محیطی تعریف‌شده واجد شرایط هستند.

Q8: چگونه PREN باید در مشخصات مواد پروژه مشخص شود؟

یک بند مشخصات PREN که به خوبی نوشته شده باشد، باید بیان کند: (1) نوع فرمول (استاندارد یا W-تصحیح شده); (2) حداقل ارزش PREN و مبنای زیست محیطی آن؛ (3) که PREN از شیمی حرارت واقعی در گواهی آزمایش آسیاب محاسبه می شود، نه ترکیب معمولی. (4) که آزمایش CPT/CCT بر اساس روش‌های A و B ASTM G48 به‌عنوان آزمایش{7}} پذیرش برای برنامه‌های زیردریایی/دریایی مورد نیاز است. (5) که جوش HAZ PREN و تعادل فریت توسط صلاحیت روش جوش تایید شده است. یک بند مشخصات نمونه در بخش 10.2 این مقاله ارائه شده است. JN Alloy می تواند در مورد مشخصات PREN برای پروژه های دریایی خاص مشاوره دهد.

Q9: آیا PREN برای خوردگی شکاف و همچنین حفره باز اعمال می شود؟

فقط تقریباً - PREN به طور گسترده با مقاومت در برابر خوردگی شکاف همبستگی دارد، اما دمای شکاف بحرانی (CCT) پارامتر اندازه‌گیری شده صحیح است. CCT همیشه پایین‌تر از CPT برای همان آلیاژ است (معمولاً 10{4}}30 درجه سانتی‌گراد برای آلیاژهای دوبلکس و فوق دوبلکس) زیرا هندسه شکاف شیمی محلی بسیار اسیدی ایجاد می‌کند که تهاجمی‌تر از محیط سطح باز است. برای اتصالات فلنجی، اتصالات رزوه ای، و اتصالات گیره زیر دریا - که در آن هندسه شکاف اجتناب ناپذیر است - آزمایش CCT بر اساس روش B ASTM G48 مورد نیاز است. استفاده از PREN به تنهایی بدون داده های CCT برای هندسه های مستعد شکاف یک خطای رایج است که منجر به خرابی زودرس فلنج و اتصالات در خدمات دریایی شده است.