Super duplex S32750(UNS S32750, EN 1.4410, komunement "2507") hija waħda mill-aktar ligi reżistenti għall-korrużjoni speċifikati fil-produzzjoni moderna taż-żejt u l-gass - iżda hija kwalifikata biss għal servizz qares (H2S-bearing) ġewwa pakkett ambjentali definit b'mod strett ippubblikat f'NACE MR.

F'dak l-envelop - pressjoni parzjali H2S sa madwar 1.5 psi (10 kPa / 0.1 bar) f'-pH in situ ta' 3.5 jew ogħla, konċentrazzjonijiet ta' klorur sa bejn wieħed u ieħor 5%, u temperaturi sa 150 grad - S32750 fis-soluzzjoni 2 ikkondizzjonata b'kundizzjoni ta' hardness {1} {1} RC{1} mgħottija. materjal pre-elenkat, kodiċi-. Barra minn dak l-envelop, mhuwiex, u timbotta 'l quddiem tirriskja qsim fraġli f'daqqa aktar milli korrużjoni gradwali. Dan l-artikolu jispjega x'inhuma dawk il-limiti, minn fejn ġejjin, u kif tapplikahom.
|
Takeaways Ewlenin
|
X'inhu Super Duplex S32750 (2507), u Għaliex Jintuża fiż-Żejt u l-Gass?
S32750 huwa azzar li ma jissaddadx "super duplex" ta' kromju ta' 25% li bejn wieħed u ieħor 50/50 austenite–ferrite mikrostruttura u kontenut ta' liga (25Cr–7Ni–4Mo–0.3N) jagħtuh madwar id-doppju tal-qawwa ta' rendiment ta' 316L, reżistenza għall-pitting ferm lil hinn mis-servizz tal-ilma baħar, u kapaċità ta' servizz ta' ligi standard tal-ilma tal-baħar - bi frazzjoni ta' spiża ta' liga tan-nikil-.
"Duplex" tirreferi għall-mikrostruttura b'żewġ -fażijiet: il-metall huwa bejn wieħed u ieħor nofs austenite (l-istruttura tal-kristall ta '304/316 stainless, li tikkontribwixxi toughness u weldjabbiltà) u nofs ferrite (struttura tal-kristall aktar iebsa li tikkontribwixxi saħħa u reżistenza għall-korrużjoni tal-istress-). "Super" duplex tfisser li l-liga tkun ġiet imbuttata għal Numru Ekwivalenti ta' Reżistenza għall-Ħofor (PREN) 'il fuq minn 40 - mil-livell li fih liga tista' tiflaħ ilma baħar sħun u fluwidi għolja-klorur prodotti mingħajr ħofor.
PREN huwa kkalkulat mill-kompożizzjoni skont il-piż fil-mija:
PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N
It-tħaddim tan-numri għall-kimika nominali 25Cr–4Mo–0.3N ta' S32750 jagħti PREN ta' madwar 43; il-livell tal-ispeċifikazzjoni huwa > 40 (tipikament ikkwotat bħala akbar minn jew ugwali għal 41). Għal tqabbil, 316L joqgħod ħdejn 25 u duplex standard 2205 ħdejn 35. Dak l-indiċi uniku jispjega l-biċċa l-kbira tas-sellum tal-għażla tal-materjal- fiż-żejt u l-gass.
|
Proprjetà |
316L |
Duplex 2205 |
Super Duplex S32750 |
|
Denominazzjoni UNS |
S31603 |
S31803 / S32205 |
S32750 |
|
Numru EN |
1.4404 |
1.4462 |
1.4410 |
|
PREN (tipiku) |
24–26 |
34–36 |
41–43 |
|
Min. saħħa ta 'rendiment |
~170 MPa (25 ksi) |
450 MPa (65 ksi) |
550 MPa (80 ksi) |
|
Min. saħħa tat-tensjoni |
485 MPa (70 ksi) |
655 MPa (95 ksi) |
795 MPa (116 ksi) |
|
Speċifikazzjonijiet tipiċi tal-prodott |
A312 / A240 |
A790 / A240 / A182 F51 |
A790 / A789 / A240 / A182 F53 |
|
Spiża relattiva tal-materjal (316L=1) |
1 |
~1.5–2 |
~3–4 |
Is-saħħa ta' rendiment għoli hija importanti lil hinn mix-xtut: l-irduppjar tas-saħħa jippermetti ħitan irqaq fil-pajpijiet li fihom il-pressjoni-, li jnaqqas il-piż fuq in-naħa ta' fuq fuq pjattaformi u bastimenti FPSO. Il-PREN għoli huwa importanti kull fejn il-kloruri jkunu preżenti - ilma prodott, ilma tal-formazzjoni, tkessiħ tal-ilma baħar, u sistemi ta' injezzjoni.
X'inhu "Servizz qares," u Meta Japplika NACE MR0175/ISO 15156?
Servizz huwa "qares" meta l-fluwidu prodott ikun fih biżżejjed sulfide tal-idroġenu (H2S), flimkien ma 'ilma likwidu, biex jhedded il-qsim tal-metalli; Ir-rekwiżiti NACE MR0175/ISO 15156 huma konvenzjonalment attivati meta l-pressjoni parzjali H2S taqbeż 0.05 psi (0.3 kPa) fil-preżenza ta 'fażi milwiema u pressjoni totali tas-sistema ta' 65 kPa jew aktar.

H2S hija l-molekula problema tal-produzzjoni taż-żejt u l-gass. Huwa tossiku, u f'kuntatt ma 'l-azzar u l-ilma jmexxi reazzjoni kimika li tirrilaxxa l-idroġenu atomiku fil-metall. L-idroġenu maqbud taħt stress tensili embrittles l-azzar - mekkaniżmu ta 'falliment imsejjaħqsim tal-istress tas-sulfid (SSC)- u jista' jiġri mingħajr twissija viżwali: komponent li jidher perfettament intatt sempliċement jinqasam.
"Pressjoni parzjali" hija s-sehem tal-pressjoni totali eżerċitata minn gass wieħed f'taħlita. Aħseb fi flixkun tas-soda: l-ispazju tal-gass 'il fuq mil-likwidu huwa l-aktar CO2, u l-pressjoni parzjali tas-CO2 hija dak li jġiegħel il-gass fix-xarba. Bl-istess mod, jekk fluss tal-gass f'100 bar ikun fih 0.1% H2S, il-pressjoni parzjali H2S hija 0.1 bar - dan huwa n-numru li l-istandard jaħdem miegħu, mhux il-perċentwal waħdu. Frazzjoni żgħira ta 'H2S bi pressjoni għolja tista' tkun ambjent ferm aktar aggressiv minn frazzjoni akbar fi pressjoni baxxa.
NACE MR0175 u ISO 15156 huma l-istess standard ippubblikati b'mod konġunt (NACE International - issa AMPP - u l-Kumitat Tekniku ISO 67). Huwa strutturat fi tliet partijiet:
Parti 1- Prinċipji ġenerali għall-għażla ta' materjali reżistenti għall-qsim-.
Parti 2- Azzar tal-karbonju u b'liga baxxa-(ir-reġim klassiku ta' ebusija Inqas minn jew ugwali għal 22 HRC).
Parti 3- Ligi reżistenti għall-korrużjoni- (CRAs) u ligi oħra - dan huwa fejn jgħix S32750.
Żewġ punti spiss jiġu mifhuma ħażin. L-ewwel, l-istandard huwa kkonċernatbiss bi qsim- SSC, qsim tal-korrużjoni tal-istress (SCC), u qsim tal-istress tal-idroġenu indott galvanikament (GHSC). Ma jikklassifikax korrużjoni ġenerali, pitting, jew erożjoni; dawk huma ġestiti permezz ta' PREN, data ta' temperatura kritika tal-pitting (CPT), u limiti ta' veloċità tad-disinn. It-tieni, l-istandard ġie rivedut diversi drabi (edizzjonijiet 2003, 2009, 2015, 2020), u l-edizzjoni tal-2020 bħalissa qiegħda taħt reviżjoni - inġiniera għandhom dejjem jaħdmu mill-edizzjoni attwali referenzjata mill-ispeċifikazzjoni tal-proġett.
Fejn Huwa Eżattament S32750 Elenkat fin-NACE MR0175/ISO 15156-3?
S32750 huwa elenkat fil-Parti 3, Anness A, Tabella A.8 - it-tabella tal-limiti ambjentali għal azzar inossidabbli b'soluzzjoni solida - taħt il-grupp ferritiku-awstenitiku (duplex) b'PREN > 40, ikkwalifikat fis-soluzzjoni -ittemprat u ilma -ebusija ta' ebusija massima ta' HRC.
L-Anness A tal-Parti 3 huwa essenzjalment sett ta' pakketti ambjentali pre-kwalifikati. Għal kull grupp ta' materjali, it-tabelli jiddefinixxu l-kombinazzjonijiet ta' erba' varjabbli ambjentali li fihom il-materjal jiġi aċċettat mingħajr ttestjar speċifiku tal-proġett-:
Pressjoni parzjali H2S (pH2S)
Konċentrazzjoni tal-klorurtal-fażi tal-ilma
In{0}}pH fil-post(l-aċidità fil-fatt preżenti fil-ħofra jew fil-linja, mhux il-valur tal-istokk-tank)
Temperatura
Tabella A.8 tiġbor azzar inossidabbli duplex maħdum u fondut skond il-faxxa PREN. Standard 22Cr duplex (UNS S31803/S32205 u ekwivalenti fondut) joqgħod fil-medda 30-40 PREN; S32750 u l-pari super duplex tiegħu (eż., S32760, S32520) ipoġġu fil-medda PREN > 40, li ġġorr l-envelop usa '. Il-lista hija metallurġika, mhux biss nominali - tliet kundizzjonijiet jiġu magħha:
Kundizzjoni:il-materjal għandu jkun f'kundizzjoni ta' soluzzjoni-ittemprat u mitfija malajr (għal S32750, ittemprar f'bejn wieħed u ieħor 1025–1125 grad segwit minn tifi tal-ilma). Xogħol kiesaħ tqil jieħu l-prodott barra l-elenkar; It-tubulari taż-żejt 25Cr ta' qawwa għolja maħduma-kesħa-minflok huma rregolati mill-API 5CRA bl-ittestjar tal-kwalifika tagħhom stess.
Ebusija:il-limitu komunement invokat huwa 28 HRC. Innota li l-ispeċifikazzjonijiet tal-prodott ASTM għal S32750 (eż., A240, A789, A790) jippermettu sa 32 HRC / 310 HBW għal servizz ġenerali - speċifikazzjonijiet tas-servizz qares deliberatament jinvokaw il-limitu aktar strett, estiż għal żoni milquta tal-metall tal-weldjatura u-sħana (HAZ).
Weldjaturi:komponenti wweldjati huma koperti biss permezz ta 'proċeduri ta' wweldjar kwalifikati biex iżommu l-proprjetajiet meħtieġa (bilanċ tal-fażi, ebusija, reżistenza għall-korrużjoni) fil-kondizzjoni kif-iwweldjati.
X'inhuma l-Limiti Ambjentali Speċifiċi tal-Qarsa-Servizz għal S32750?
Fi ħdan l-envelop tat-Tabella A.8, S32750 huwa kkwalifikat għal pressjoni parzjali H2S sa madwar 1.5 psi (10 kPa / 0.1 bar) f'-situ pH akbar minn jew ugwali għal 3.5, konċentrazzjonijiet ta' klorur sa madwar 5% (50,000 mg/L), u temperaturi permissivi sa {{120} grad permissivi sa {120} sub-pakkett ippubblikat f'pH ogħla in-situ (madwar 4.5), u bil-kubrit elementali eskluż. Din hija bejn wieħed u ieħor ħames darbiet it-tolleranza H2S ta '22Cr duplex.

It-tabella hawn taħt tiġbor fil-qosor l-envelop duplex kif ippubblikat fit-Tabella A.8 tal-edizzjonijiet tal-2015 u tal-2020 - il-valuri konsistentement ikkwotati fiċ-ċertifikati tal-mitħna, l-ispeċifikazzjonijiet tal-operatur, u r-referenzi tal-inġinerija tal-korrużjoni:
|
Parametru |
22Cr Duplex (S31803/S32205) |
25Cr Super Duplex (S32750) |
|
|
Max. Pressjoni parzjali H2S |
~ 0.3 psi (2 kPa / 0.02 bar) b'kloruri għoljin; sa ~1.5 psi (10 kPa / 0.1 bar) bi klorur imnaqqas |
~1.5 psi (10 kPa / 0.1 bar) bi kloruri sa ~5% |
|
|
Tieqa estiża |
- |
Sub-pakkett aktar permissiv f'-pH in situ Akbar minn jew ugwali għal ~4.5 |
|
|
Konċentrazzjoni tal-klorur |
~1–3% |
Sa ~5% (50,000 mg/L) |
|
|
In{0}}pH fil-post |
Iktar minn jew ugwali għal 3.5 |
Ikbar minn jew ugwali għal 3.5 (livell estiż Akbar minn jew ugwali għal 4.5) |
|
|
Temperatura |
Inqas minn jew ugwali għal 150 grad |
Inqas minn jew ugwali għal 150 grad |
|
|
Kubrit elementali |
Mhux kwalifikat |
Mhux kwalifikat |
|
|
Kap tal-ebusija |
28 HRC |
28 HRC |
|
|
Nota tal-inġinerija (aqra qabel ma tispeċifika).Tabella A.8 iġorr noti dettaljati tal-linja-oġġett dwar il-forma tal-prodott, il-kundizzjoni tal-materjal, ix-xogħol kiesaħ, u l-kubrit elementali, u l-istandard jiġi perjodikament rivedut. Iċ-ċifri ta' hawn fuq huma l-valuri tal-pakketti ppubblikati b'mod komuni pprovduti għall-iskrinjar tal-għażla u t-taħriġ; għall-ispeċifikazzjoni kuntrattwali, dejjem ivverifika r-ringiela eżatta u n-noti kontra l-edizzjoni attwali ta 'NACE MR0175/ISO 15156-3, u kkonferma l-edizzjoni li tirregola ċċitata mill-ispeċifikazzjoni tal-proġett tal-utent finali. |
|||
Kif taqra l-erba 'varjabbli
- Pressjoni parzjali H2Shuwa kkalkulat minn mol% H2S fil-fażi tal-gass × pressjoni totali. Eżempju: 0.5 mol% H2S f'60 bar jagħti pH2S≈ 0.3 bar - ferm lil hinn mill-envelop duplex u sod fit-territorju tal-liga tan-nikil-. L-istess 0.5 mol% fi 8 bar jagħti 0.04 bar, ġewwa l-envelop.
- Konċentrazzjoni tal-klorurimportanti minħabba li l-kloruri jneħħu l-passiv ta' l-uċuħ li ma jissaddadx u jagħtu bidu għal - is-siti ta' bidu għal xquq ta' stress-korrużjoni. L-ilma baħar huwa ~ 3.5%; ħafna ilmijiet ta 'formazzjoni huma ogħla.
- In{0}}pH fil-posthija l-aċidità tal-fażi tal-ilma fi pressjoni operattiva b'CO2/H2S maħlul. pH aktar baxx (aktar aċiduż) ifisser aktar dħul ta 'idroġenu u pakkett idjaq. pH ogħla jirrilassah - u għalhekk l-istandard jippubblika tieqa usa 'f'pH akbar minn jew ugwali għal 4.5.
- Temperaturajaħdem f'żewġ direzzjonijiet: ir-riskju SSC huwa l-aktar sever qrib it-temperatura ambjentali, filwaqt li r-riskju tal-klorur SCC jitla' bit-temperatura - għalhekk il-limitu ta' 150 grad fl-envelop duplex.
Jekk l-ambjent tas-servizz jaqa’ barra mill-pakkett ippubblikat, l-istandard jipprovdi żewġ rotot leġittimi: ibdel il-materjal (tipikament għal liga tan-nikil bħal 625, 825, jew C-276), jew ikkwalifika d-duplex permezz ta’ ttestjar fil-laboratorju taħt il-Parti 3, Anness B - bl-użu ta’ metodi bħal NACE TM0177 (Metodu) għall-inqas bħala kundizzjonijiet ta’ servizz intenzjonati bħala severi. Estrapolazzjoni b'ġudizzju, mingħajr ttestjar, la hija permessa mill-istandard u lanqas għaqli fil-prattika.
Għaliex PREN > 40 Jgħodd fis-Servizz Qars, Klorur-Rich?
PREN 'il fuq minn 40 huwa l-limitu li fih azzar li ma jissaddadx jirreżisti attakk tal-ħofor u xquq f'ilma baħar sħun - u minħabba li l-ħofor u s-siti tal-xquq huma fejn jinbdew xquq ambjentali, ir-reżistenza għall-pitting hija l-ewwel linja ta' difiża għal kwalunkwe CRA f'servizz qares tal-klorur-.

Xquq rarament jibda fuq wiċċ perfett. Tibda minn ħofra, qasma taħt depożitu, jew difett ta' weldjatura - il-kimika lokali ssir aggressiva hemmhekk l-ewwel. Huwa għalhekk li l-industrija tikklassifika CRAs minn PREN u tivvalidahom bit-testijiet tat-temperatura kritika tal-pitting (CPT) ASTM G48 u t-temperatura kritika tal-korrużjoni tal-crevice (CCT):
S32750 fil-kondizzjoni ittemprat sew tipikament juri CPT li jaqbeż il-50 grad fil-Metodu A tal-ASTM G48, b'valuri ppubblikati sa madwar 70 grad fl-ittestjar tal-Metodu C u CCT madwar 45 grad fil-Metodu D.
2205 tipikament juri CPT qrib 20–30 grad fl-istess testijiet - adegwat għal ħafna servizzi, marġinali f'ilma baħar sħun.
316L jinfed faċilment f'ilma baħar sħun u jiġi skrinjat mill-biċċa l-kbira tas-servizz tal-klorur offshore għal kollox.
Fil-prattika tal-iskrinjar (regoli ġenerali, mhux valuri tal-kodiċi), il-limiti tat-temperatura tal-klorur SCC jimxu bejn wieħed u ieħor 60 grad għal 316L, madwar 100-120 grad għal 22Cr duplex, u 130-150 grad għal 25Cr super duplex. L-istruttura ta' żewġ-fażijiet tas-super duplex hija r-raġuni fiżika li x-xquq jitħabtu biex jinfirxu: qasma li tikber permezz tal-ferrite tiġi arrestata meta tiltaqa' mal-awstenite, u viċi versa.
Attenzjoni waħda: PREN għandu jiġi kkalkulat mill-analiżi tas-sħana attwali, mhux il-minimi tal-ispeċifikazzjoni, u għandu jkun ibbilanċjat bejn iż-żewġ fażijiet. Sħana li tissodisfa t-tabella tal-kompożizzjoni iżda ġġorr preċipitati intermetalliċi (fażi sigma) minn tkessiħ bil-mod jew iwweldjar ħażin se toqgħod u tinqasam bħal azzar ferm irħas. Huwa għalhekk li l-għadd tal-ferrite (tipikament 35–55% għal kull prattika NORSOK M-630 MDS D57 / ISO 17781) u testijiet ta 'aċċettazzjoni ASTM A923 huma parti mill-akkwist ta' servizz qares.
X'jiġri Jekk S32750 Jintuża lil hinn mill-Envelop Kkwalifikat tiegħu?
Lil hinn mill-pakkett, il-modi ta 'falliment dominanti ta' S32750 huma f'daqqa, fraġli, u diffiċli biex jispezzjonaw għal - qsim tal-istress tas-sulfid u qsim tal-korrużjoni tal-istress tal-klorur jista 'jieħu limitu ta' pressjoni minn "l-ebda sejbiet" biex jnixxu f'ċiklu ta 'tagħbija wieħed, li huwa preċiżament għaliex l-istandard jirrifjuta li jestrapola.
Tliet mekkaniżmi ta' qsim jirregolaw:
Cracking tal-istress tas-sulfur (SSC):l-idroġenu atomiku ġġenerat mir-reazzjoni H2S/azzar jinfirex fil-fażi tal-ferrite u embrittles taħt stress tensili. Is-suxxettibilità hija l-agħar ħdejn it-temperatura ambjentali u tiżdied b'mod qawwi bl-ebusija - ir-raġuni għall-għatu 28 HRC u l-esklużjoni ta 'prodott maħdum ħafna kiesaħ-. Weld HAZs, bl-istrutturi mħallta u l-istress residwu tagħhom, huma s-siti ta 'bidu klassiċi.
Klorur stress korrużjoni qsim (SCC):f'temperatura elevata, il-kloruri jattakkaw materjal stressat, bi xquq tipikament transgranulari u li jiċċaqilqu-veloċi. Ir-riskju jitla' mat-temperatura, il-konċentrazzjoni tal-klorur, u l-istress applikat - u jinteraġixxi mal-H2S: l-ambjent kombinat huwa aktar aggressiv minn kull wieħed minnhom waħdu.
Cracking tal-istress tal-idroġenu indott galvanikament (GHSC/HISC):idroġenu ġġenerat mhux mill-fluwidu tal-proċess iżda minn protezzjoni katodika, meta d-duplex ikun akkoppjat ma' azzar inqas-nobbli jew anodu (ara t-taqsima taħt il-baħar hawn taħt).
Il-ħsarat fil-qasam iddokumentati madwar l-industrija jaqsmu mudell: il-kundizzjonijiet ambjentali drifted lil hinn mill-bażi tad-disinn - pressjoni tal-ġibjun żdiedet u għollet il-pressjoni parzjali H2S, il-pH daħal aktar baxx milli previst, jew taqlib introduċa ossiġnu jew kubrit - u materjal magħżul kontra l-envelop oriġinali kien f'daqqa waħda barra mill-kwalifika. Il-lezzjoni inkorporata fl-istandard hija li l-għażla tal-materjal hija kalkolu ħaj li għandu jiġi vvalidat mill-ġdid meta jinbidlu l-kundizzjonijiet tat-tħaddim, mhux kaxxa ta' kontroll ta' darba-fi stadju FEED.
Kif S32750 Qabbel ma '316L, 2205, u Ligi tan-Nikil għal Servizz Qars?
S32750 jokkupa l-punt ħelu ekonomiku tas-sellum tas-CRA: kapaċità ferm aktar qarsa-u-klorur minn 316L jew 22Cr duplex b'madwar wieħed-terz tal-kapaċità-spiża ppeżata tal-ligi tan-nikil - iżda tiddiferixxi għal (2562, 22Cr) darba tan-nikil Il-pressjoni parzjali tal-H2S, il-klorur, it-temperatura, jew il-kubrit elementali jaqbżu l-pakkett tiegħu.
|
Kriterju |
316L |
2205 (22Cr) |
S32750 (25Cr) |
Ligi Ni (625/825/C-276) |
|
PREN |
24–26 |
34–36 |
41–43 |
n/a (bbażat fuq Ni–Mo) |
|
Pressjoni parzjali massima H2S (indikattiva) |
Traċċa biss |
~0.3–1.5 psi (2–10 kPa) |
~1.5 psi (10 kPa) u usa 'f'pH Ikbar minn jew ugwali għal 4.5 |
Ferm ogħla; ikkwalifikat għal qarsa severa |
|
Tolleranza tal-klorur |
Baxx |
Moderat–għoli |
Għoli ħafna (sa ~5%) |
Għoli ħafna |
|
Kubrit elementali |
Nru |
Nru |
Nru |
Spiss aċċettabbli |
|
Min. saħħa ta 'rendiment |
~170 MPa |
450 MPa |
550 MPa |
~300–415 MPa (soluzzjoni ittemprat) |
|
Spiża indikattiva (316L=1) |
1 |
~1.5–2 |
~3–4 |
~8–10+ |
|
Rwol tipiku ta' servizz qares- |
Mhux-utilità qarsa biss |
Klorur ħafif qares, moderat |
Moderatament qarsa, klorur għoli, offshore |
qarsa severi, kubrit, kundizzjonijiet estremi |
Wara żewġ għarfien dwar l-għażla. L-ewwel,super duplex jiddeferixxi l-aġġornament tan-nikil, ma jeliminahx: f'oqsma marġinali-HPH2S, li tibda b'S32750 tista' tiddifferixxi deċiżjoni ta' liga intensiva-kapital-625 għal snin - iżda l-iskattar tal-upgrade għandu jiġi definit minn qabel. It-tieni,speċifikazzjoni żejda-hija spiża reali: S32750 iġorr premium ta '30–80% fuq 2205; fejn l-ambjent joqgħod komdu ġewwa l-envelop 22Cr, 2205 hija l-għażla ekonomika korretta. It-tqabbil huwa deċiżjoni ta' pakkett, mhux kompetizzjoni "aħjar-kontra-agħar".
Liema Regoli tal-Fabbrikazzjoni u l-Iwweldjar iżommu S32750 Konformi?
Il-konformità tas-servizz qarsa-hija metallurġika, mhux nominali: S32750 għandu jkun ittemprat b'soluzzjoni- u mkessaħ bl-ilma-, jinżamm fi jew inqas minn 28 HRC inklużi weldjaturi u HAZs, iwweldjat b'mili duplex over-alloyed (tipikament ER2594) b'input ta' backing{77}nitroġenu ikkontrollat, gassjar bi sħana kkontrollata għadd, ASTM A923, u stħarriġ dwar l-ebusija fuq iċ-ċertifikat tat-test tal-mitħna.

|
Kontroll |
Rekwiżit tipiku |
Għaliex huwa importanti |
|
Trattament tas-sħana |
Ittemprar tas-soluzzjoni ~ 1025–1125 grad, it-tifi tal-ilma rapidu |
Dewweb fażijiet ta 'ħsara; tkessiħ bil-mod permezz ta '700-1000 grad jippreċipita fażi sigma, jeqred it-toughness u r-reżistenza għall-korrużjoni |
|
Ebusija |
Inqas minn jew ugwali għal 28 HRC, metall bażiku + weldjatura + HAZ |
Żoni iebsa huma siti ta' bidu ta' SSC |
|
Bilanċ tal-ferrite |
~35–55% metall ġenitur (prattika NORSOK M-630 MDS D57 / ISO 17781) |
Ferrite żejjed jiffraġi u jgħolli s-suxxettibilità SSC/HISC; austenite żejjed inaqqas is-saħħa |
|
Filler tal-metall |
Over-ligat ER2594 (AWS A5.9); qatt 308L/316L mili awstenitiċi |
Jirrestawra r-reżistenza tal-pitting u n-nitroġenu fil-metall tal-weldjatura; mili awstenitiku joħloq weldjatura baxxa-PREN |
|
Input tas-sħana |
Tipikament 0.5-2.5 kJ/mm |
Baxx wisq → ferrite żejjed; għoli wisq → preċipitazzjoni sigma/chi |
|
Interpass temperatura |
Inqas minn jew ugwali għal 150 grad (ħafna proċeduri super duplex iżommu Inqas minn jew ugwali għal 100 grad) |
Is-sħana żejda taċċellera l-preċipitazzjoni intermetallika |
|
Gass ta' appoġġ |
Argon + 1–2% nitroġenu |
Jipprevjeni t-telf tan-nitroġenu u l-fjoritura tal-ferrite fl-għerq tal-weldjatura |
|
Ittestjar ta' aċċettazzjoni |
ASTM A923 (intermetalliċi), ferrite ASTM E562 (jew strument kkalibrat), stħarriġ dwar l-ebusija, ASTM G48 fakultattiv |
Jiskopri l-ħsara mikrostrutturali li ċ-ċertifikati waħedhom jistgħu jitilfu |
L-ittemprar tas-soluzzjoni ta' wara-weldjatura jiġi invokat meta l-proċedura kif-iwweldjata ma tistax turi konformità. It-trattament tas-sħana ta' wara-weldjatura fis-sens tal--azzar tal-karbonju (serħan mill-istress f'600–650 grad) huwaprattika pprojbitagħal duplex - dik il-firxa tat-temperatura hija preċiżament fejn jippreċipita l-intermetalliċi.
X'inhu l-HISC, u Għaliex il-Protezzjoni Katodika Tgħodd għal Subsea S32750?
Għas-super duplex taħt il-baħar, l-idroġenu l-aktar perikoluż spiss jiġi mhux mill-ġibjun iżda mis-sistema ta’ protezzjoni kontra l-korrużjoni: -polarizzazzjoni katodika protettiva tiġġenera idroġenu atomiku fil-wiċċ tal-azzar li tfarrak il-fażi tal-ferrite - idroġenu-induced stress cracking (HISC) - u hija ġestita permezz tad-disinn. DNV-RP-F112.
L-istrutturi taħt il-baħar iħalltu materjali: manifolds super duplex, valvi, u pajpijiet imbarrati għal flowlines tal-azzar tal-karbonju u protetti minn anodi tal-aluminju.
Li tagħmel id-duplex b'mod qawwi katodiku tmexxi t-tnaqqis tal-ilma fuq il-wiċċ tagħha, billi tippompja l-idroġenu fil-ferrite. Taħt stress għoli applikat jew residwu - restrizzjoni minn weldjatura riġida, lock taper, jew tqila-forġa tal-ħajt - xquq jibdew u jgħaddu mill-ħajt f'mudell ta' "terrazzin" karatteristika.
Esperjenza fuq il-post fl-aħħar tad-disgħinijiet (notevolment dwar żviluppi kbar fil-baħar fond tal-Baħar tat-Tramuntana) qanqlet il-prattika tal-industrija issa kkodifikata fid-DNV-RP-F112,Disinn ta 'tagħmir taħt il-baħar tal-istainless steel duplex espost għal protezzjoni katodika.
Mitigazzjonijiet prattiċi, applikati flimkien:
- Ikkontrolla l-potenzjal CP - jipproteġi kontra l-korrużjoni mingħajr over over-protezzjoni grossa; jevitaw potenzjali negattivi bla bżonn minn sleds anodi mqiegħda qrib komponenti duplex.
- Limitu l-istress tad-disinn u l-konċentrazzjoni tal-istress f'weldjaturi, tapers, u konnessjonijiet bil-kamin.
- Introduċi stress tal-wiċċ kompressiv (eż. shot peening ikkontrollat) fuq komponenti kritiċi.
- Ippreferi forġar u forom ta' prodotti mingħajr saldatura, u kkwalifika weldjaturi b'mod espliċitu għal HISC meta l-komponent ikun ħardwer taħt il-baħar li jġorr it-tagħbija-.
Fejn huwa S32750 Attwalment Użat fis-Sistemi taż-Żejt u tal-Gass Qarras?
S32750 huwa l-workhorse CRA għal servizz moderatament qares, għoli-klorur, offshore: flowlines u linji tal-ġbir, manifolds taħt il-baħar u pajpijiet tal-produzzjoni, separatur u prodotti interni tal-ilma, heat-tubi tal-iskambjatur, umbilicals u kimiċi-kimiċi-linji ta' injezzjoni{5} u pompi, linji ta' injezzjoni{5} għolja u pompi qfieli - b'tubulari ta' 25Cr maħdumin kiesaħ forniti taħt API 5CRA għall-użu ta' isfel.

- Manifolds taħt il-baħar u siġar:forġar tal-ħitan tqal-(ASTM A182 F53) li jimmaniġġjaw fluwidi prodotti f'temperatura tal-ġibjun b'espożizzjoni esterna tal-ilma baħar - il-PREN klassiku > 40 envelope.
- Linji tal-fluss u pajpijiet tal-proċess:pajp mingħajr saldatura għal ASTM A790 u fittings għal A815, fejn CO2 + kloruri + H2S moderat jeskludu l-azzar tal-karbonju u 22Cr.
- Umbilikali u linji ta' kontroll:tubi mingħajr saldatura ta' dijametru żgħir- fejn is-saħħa, ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-iwweldjar għandhom jikkoeżistu f'ilma fond
- Skambjaturi tas-sħana u apparat li jkessaħ:tubi li jimmaniġġjaw l-ilma baħar jew l-ilma prodott, fejn CPT > 50 grad hija l-proprjetà li tirregola.
- Valvoli, pompi, qfieli:bar għal A479/A276, forġar għal A182 F53, u boltijiet għal ambjenti ASTM A1082 - fejn storikament ħardwer 316L falla.
- Downhole:kiesaħ-ħadmet 25Cr għal API 5CRA fi bjar qares moderati fi ħdan l-envelop tal-kwalifika tiegħu stess.
Kif Għandek Tispeċifika u Tivverifika S32750 għal Servizz Qarras?
Ikteb l-envelop u l-metallurġija fl-ordni tax-xiri: numru UNS, standard tal-prodott, kundizzjoni tat-trattament tas-sħana, il-klawżola NACE MR0175/ISO 15156-3, il-limitu tal-ebusija 28 HRC, PREN Iktar minn jew ugwali għal 41 fuq analiżi tas-sħana, firxa tal-ferrite, u ċertifikazzjoni EN {{3} linja fuq linja) irċevuta.
Speċifikazzjoni sħiħa ta' servizz qarsa-għall-prodott S32750 għandha tinkludi mill-inqas:
- Materjal: UNS S32750 (EN 1.4410), forma tal-prodott u standard (eż., pajp mingħajr saldatura ASTM A790, pjanċa A240, forġa A182 F53, bar A479, kkastjar A995 6A).
- Kundizzjoni: soluzzjoni ittemprat Ikbar minn jew ugwali għal 1025 grad, ilma mitfi; prodott maħdum kiesaħ-eskluż sakemm ma jkunx ittemprat mill-ġdid.
- Dikjarazzjoni ta 'konformità: "NACE MR0175 / ISO 15156-3, Anness A, Tabella A.8, ferritic-azzar inossidabbli awstenitiku bi PREN > 40" - li tiċċita l-edizzjoni li tirregola l-proġett.
- Ebusija: Inqas minn jew ugwali għal 28 HRC (metall bażiku, weldjaturi, HAZ), verifikata permezz ta 'stħarriġ.
- Kimika: analiżi sħiħa tas-sħana bi PREN Iktar minn jew ugwali għal 41 ikkalkulat mill-analiżi attwali.
- Mikrostruttura: kontenut ta 'ferrite 35-55% (ASTM E562 jew strument kkalibrat); ebda fażijiet intermetalliċi detrimentali (aċċettazzjoni ASTM A923).
- Dokumentazzjoni: MT 10204 3.1 MTC (3.2 b'xhud ta'-parti terza għal servizz kritiku), inklużi mapep ta' trattament-sħana.
- Għażliet ta' ttestjar għal xogħol sever: test tal-pitting ASTM G48, Charpy f'-46 grad, ittestjar SSC għal NACE TM0177 fejn is-servizz joqgħod ħdejn it-tarf tal-envelop.
|
Bnadar ħomor ta' akkwist.Offerti ta '2205 "bħala ekwivalenti" għal inkjesta super duplex (PREN 35 vs 41+ mhuwiex ekwivalenti fis-salmura sħuna). Ċertifikati mingħajr-reġistri tat-trattament tas-sħana. L-ebusija rrappurtata biss bħala massimi HBW mingħajr verifika HRC. Mitħna jisħon mingħajr storja ta 'produzzjoni S32750 minn qabel. Metall tal-mili jew kwalifiki tal-proċedura tal-weldjatura li ma jirrappurtawx riżultati tal-ferrite jew A923. Kull wieħed minn dawn ippreċediet fallimenti dokumentati fil-qasam. |
Mistoqsijiet Frekwenti
Iva - kondizzjonali.S32750 huwa materjal elenkat f'NACE MR0175/ISO 15156-3, Anness A, Tabella A.8 (azzar ferritiku-awstenitiku li ma jissaddadx, PREN > 40), sakemm jiġi fornut soluzzjoni-ittemprata u ilma-mitfija (-taħt il-limitu komuni applikabbli, ebusija qarsa, HRC fil-prattika) u topera ġewwa l-pakkett ambjentali ppubblikat għall-pressjoni parzjali H2S, klorur, pH u temperatura.
X'inhu l-kontenut massimu ta 'H2S (pressjoni parzjali) għal S32750 f'servizz qares?
Bejn wieħed u ieħor 1.5 psi (10 kPa / 0.1 bar) H2S pressjoni parzjalihuwa l-limitu ta' Tabella A.8 komunement ikkwotat f'-pH in situ Akbar minn jew ugwali għal 3.5 u klorur sa ~5%; sub-pakkett aktar permissiv japplika f'pH ogħla in-situ (madwar 4.5). Il-limitu huwa espress bħala pressjoni parzjali - mol% H2S immultiplikata bil-pressjoni totali tas-sistema - mhux bħala konċentrazzjoni waħedha. Ivverifika l-figuri eżatti kontra l-edizzjoni attwali tal-istandard qabel l-ispeċifikazzjoni.
Liema ebusija hija meħtieġa għal S32750 fis-servizz qares?
28 HRC massimuhuwa l-limitu invokat fl-ispeċifikazzjonijiet tas-servizz qarsa-, applikat għal metall bażiku, metall tal-weldjatura, u HAZ. L-ispeċifikazzjonijiet tal-prodott ASTM jippermettu sa 32 HRC / 310 HBW għal servizz mhux-qares, għalhekk il-limitu aktar strett għandu jkun iddikjarat b'mod espliċitu fuq l-ordni tax-xiri.
S32750 vs 2205 fis-servizz qares - liema?
Agħżel bl-envelop, mhux bil-prestiġju.S32750 jittollera bejn wieħed u ieħor ħames darbiet il-pressjoni parzjali H2S ta '22Cr duplex (madwar 10 kPa vs madwar 2 kPa f'klorur għoli), jimmaniġġa l-kloruri għal ~ 5%, u jirreżisti l-pitting fl-ilma baħar sħun. Fejn l-ambjent joqgħod komdu ġewwa l-envelop 22Cr, 2205 hija l-għażla ekonomika korretta; Il-premium ta '30–80% ta' S32750 jixtri kapaċità biss meta l-ambjent jitlobha.
Jista' S32750 jintuża f'servizz li fih kubrit elementali?
Nru.L-envelops stainless duplex f'NACE MR0175/ISO 15156-3 ma jikkwalifikawx servizz b'kubrit elementali preżenti; flussi bħal dawn ġeneralment jeħtieġu ligi tan-nikil.
NACE MR0175/ISO 15156 ikopri pitting u korrużjoni ġenerali?
Nru.L-istandard jindirizza l-qsim biss (SSC, SCC, GHSC). Il-pitting, il-korrużjoni tal-xquq, u l-korrużjoni ġenerali huma vvalutati separatament permezz tad-dejta PREN, ASTM G48 CPT/CCT, u ttestjar tal-korrużjoni rilevanti għall-fluwidu prodott.
X'nagħmel nuża meta l-ambjent jaqbeż il-limiti ta' S32750?
Imxi għal liga tan-nikil jew tikkwalifika b'test.Liga 625, Liga 825, u C-276 (u l-overlays tal-weldjatura tagħhom) huma l-aġġornament konvenzjonali għal pressjoni parzjali H2S ogħla, pH aktar baxx, kubrit elementali, jew temperatura ogħla. Alternattivament, ikkwalifika d-duplex permezz ta' ttestjar tal-laboratorju tal-Anness B f'kundizzjonijiet mill-inqas severi daqs is-servizz maħsub - rotta użata b'suċċess fuq proġetti speċifiċi iżda qatt ma assumiet.
Konklużjoni
Super duplex S32750 huwa kwalifikat għas-servizz taż-żejt u tal-gass qares taħt NACE MR0175/ISO 15156-3 Tabella A.8 - sa bejn wieħed u ieħor 1.5 psi (10 kPa / 0.1 bar) H2S pressjoni parzjali f'-situ f'{12}}situ Akbar minn jew ugwali għal grad ta' 3, chlorides u 5%, klori u 5. fis-soluzzjoni-kondizzjoni ittemprat b'ebusija Inqas minn jew ugwali għal 28 HRC inklużi weldjaturi - u hija l-aktar CRA kost-effettiva fil-biċċa l-kbira ta' dik it-tieqa, li tiddiferixxi l-aġġornament tal-liga tan-nikil-għajr servizz qares sever, li jġorr il-kubrit, jew aċiduż ħafna.
Għall-manifatturi, il-fabbrikanti, u l-ispeċifikazzjonijiet, tliet dixxiplini jikkonvertu dik id-dikjarazzjoni f'prestazzjoni fuq il-post affidabbli: iddefinixxi l-ambjent b'mod onest (agħar-każ pH2S, klorur, pH, u temperatura, inkluż taqlib); jixtru l-metallurġija, mhux it-tikketta (prodott ittemprat-u-imkessaħ, ebusija ċċertifikata, PREN u ferrite verifikati fuq is-sħana attwali); u tikkontrolla l-fabbrikazzjoni b'mod rigoruż daqs l-għażla (WPS kwalifikat, mili korrett, gass ta 'rinforz tan-nitroġenu, aċċettazzjoni A923). Agħmel dawk it-tliet affarijiet, u S32750 se jagħmel dak li ħamsin sena ta 'servizz taż-żejt wera li jista' jagħmel.
|
Dwar id-dejta tas-sors.Limiti ambjentali mqassra hawn jirreferu għal NACE MR0175 / ISO 15156 (edizzjonijiet kurrenti: ISO 15156-3:2020 / NACE MR0175 korrispondenti), Anness A, Tabella A.8. L-istandard huwa awtur; qarrejja li jispeċifikaw materjali għall-proġetti għandhom jiksbu u jaħdmu mill-edizzjoni attwali direttament minn AMPP/NACE jew ISO, u minn DNV-RP-F112 għal disinn ta' protezzjoni katodika taħt il-baħar. Dan l-artikolu huwa għall-orjentazzjoni u t-taħriġ tal-inġinerija; mhuwiex sostitut għall-istandard. |
