Hastelloy C276 estrès korozyon krak rezistans nan gaz tounen: NACE MR0175 Konfòmite

Hastelloy C276 (UNS N10276)se trè rezistan nan krak korozyon estrès (SCC) nan sèvis gaz tounen epi li klèman lis kòm yon alyaj ki akseptab korozyon -rezistan nan NACE MR0175 / ISO 15156 Pati 3 pou tou de fann estrès sulfid (SSC) ak estrès -oryante idwojèn -pwovoke anviwònman fann (SOHIC).

Kontrèman ak asye pur austenitic tankou 316L, ki echwe pa klori SCC pi wo a apeprè 60 degre C, C276 se esansyèlman iminitè a SCC klori ak idwojèn -pwovoke SSC paske matris nikèl li yo pa sipòte mekanis nan fann. Konfòmite mande pou materyèl la nan solisyon an-kondisyon rkwit ak dite pi ba pase 35 HRC ak travay frèt anba a 20 pousan; pa gen okenn tretman chalè post-soude ki pèmèt nan seri 600-1150 degre C.

Èske Hastelloy C276 reziste estrès korozyon krak nan gaz tounen?

Wi. C276 se esansyèlman iminitè a krak korozyon estrès (SCC) ak krak estrès sulfid (SSC) nan gaz tounen paske segondè -nikèl li yo (apeprè 57 pousan) matris totalman austenitic pa sibi klori-pwovoke oswa idwojèn-pwovoke mekanis krak ki menm detwi asye kabòn-seri a menm detwi an asye pur.

Estrès korozyon krak nan anviwònman tounen gen de mòd echèk abitye ke C276 evite. Premye a se klori estrès korozyon krak (Cl-SCC), ki playe asye pur austenitic (304/316) lè kondisyon cho, mouye, klorin depase apeprè 60 degre C; alyaj sa yo krak sou fwontyè grenn yo anba estrès tansyon modès. C276, malgre tou ke yo te austenitic, pa krak nan fason sa a paske kontni nikèl li yo (apeprè 57 pousan) deranje mekanis yo - alyaj nikèl pi wo a apeprè 40-45 pousan Ni yo jeneralman iminitè a Cl-SCC.

Dezyèm lan se silfid estrès fann (SSC), klasik kabòn-asasen an nan sèvis H2S: idwojèn atomik ki soti nan korozyon H2S penetrasyon asye a, kolekte nan zòn difisil, ak lakòz toudenkou frajil ka zo kase anba estrès tansyon. C276 reziste sa paske li trè omojèn, li pa gen okenn faz difisil lè solisyon -rekwit, epi matris nikèl li a pa frajil jan asye kib ki santre kò a fè. Eksperyans nan jaden nan gaz tounen, FGD, ak plant chimik konfime lavi sèvis C276 nan 20-30 ane san echèk SCC.

Kisa NACE MR0175 / ISO 15156 di sou C276?

NACE MR0175 / ISO 15156 Pati 3 bay lis UNS N10276 (Hastelloy C276) kòm yon alyaj ki reziste korozyon (CRA) akseptab pou sèvis tounen nan solisyon solisyon -kondisyon rkwit la, ak yon dite maksimòm de 35 HRC ak yon maksimòm de 35 HRC ak yon maksimòm de 20 pousan nan travay frèt ki espesifye pou pi agresif C27{9}20. Anviwònman H2S + CO2 + klori san restriksyon nan fann nan anviwònman an ki mare kabòn ak asye ki ba-alyaj.

NACE MR0175 / ISO 15156 se estanda mondyal ki defini materyèl akseptab ak limit anviwònman pou pwodiksyon lwil oliv ak gaz nan sèvis tounen (ki gen H2S-). Pati 3 kouvri alyaj ki reziste -kowozyon (CRA), ki gen ladan alyaj baz nikèl-. Nan li, C276 kalifye kòm yon CRA ki pa gen okenn limit fann anviwònman SSC / SOHIC mare ak presyon pasyèl H2S, paske alyaj la se intrinsèque rezistan.

Estanda a enpoze de kontwòl materyèl -kondisyon: dite pa dwe depase 35 HRC (pou asire pa gen okenn faz difisil), ak travay frèt pa dwe depase 20 pousan (travay frèt ka ogmante dite epi prezante estrès rezidyèl). Limit sa yo fasil satisfè ak solisyon -rekwit C276, ki gen dite se tipikman 85-95 HRB (apeprè 15-20 HRC ekivalan). Enplikasyon an pratik: yon enjenyè ka presize C276 pou yon po gaz tounen, flowline, oswa separateur san yo pa elabore kalkil yo fann anviwònman ki nesesè pou asye kabòn, bay kontwòl yo fabwikasyon (annealed, ki ba travay frèt, pa gen okenn PWHT entèdi) yo obsève.

Tablo 1. NACE MR0175 / ISO 15156-3 Kondisyon pou C276 (UNS N10276)

Sous: NACE MR0175 / ISO 15156-3 (edisyon 2020); Anèks ki kouvri nikèl-baz alyaj.

Poukisa Austenitic asye pur krak men C276 pa fè sa?

Austenitic Nerjaveèi tankou 316L krak nan sèvis klori tounen pi wo a apeprè 60 degre C paske matris fè -chromium yo sansib a krak korozyon estrès klori, tandiske nikèl -matrice dominan C276 a (apeprè 57 pousan Ni) se iminitè metalijik {-chloride SCC} ak SCC6} iminitè a idrogen -. - kidonk mekanis echèk ki detwi 316L tou senpleman pa ka pwopaje nan C276.

Pou konprann diferans lan, konpare de mekanis yo. Klori SCC nan asye pur mande pou twa kondisyon: mikrostruktur sansib (sansib oswa frèt -travay austenite), estrès tansyon, ak klori ki pi wo a yon papòt tanperati (souvan site kòm apeprè 60 degre C pou 316L, pi ba ak klori segondè oswa pH ba). Krak la nucleates nan yon twou oswa fant ak pwopagasyon intergranularly. C276 gen sèlman anviwon 5-7 pousan fè ak 16 pousan chromium men 57 pousan nikèl; alyaj nikèl ak Ni pi wo a apeprè 40-45 pousan pa montre Cl-SCC nan menm fason an, ak C276 an patikilye gen yon dosye sèvis long nan anviwònman cho klorin ak asid san SCC.

Pou idwojèn-pwovoke SSC, kabòn ak ba-alyaj asye echwe paske idwojèn absòbe kolekte nan martensite difisil oswa nan limit grenn; C276, se yon sèl-faz fas-santre kib nikèl solisyon solid, pa gen okenn pèlen faz difisil sa yo epi li absòbe/transpòte idwojèn san yo pa frajil. Efè nèt la: kote yon designer dwe chwazi ant 316L ak C276 pou yon sèvis tounen, klò, cho, C276 retire mòd echèk SCC la nèt olye ke senpleman pouse papòt la pi wo.

Tablo 2. SCC Konpòtman Konparezon: 316L vs C276 nan Sour Service

Sous: NACE MR0175; Referans papòt SCC (egzanp, rapò sou pèfòmans materyèl); fèy done alyaj.

Ki jan C276 Konpare ak lòt CRA nan gaz sour?

Pami alyaj ki reziste -kowozyon pou gaz tounen, C276 se chwa konsèvatif nan tèt-niveau pou redwi sevè, gwo-klori, gwo-H2S kouran; Inconel 625 kouvri oksidan-klori ak pi wo -fòs bezwen, Alloy 825 kouvri modere asid, ak 904L/316L yo limite a ba{-klori, pi ba-H2S devwa {- konsa C276 a twò agresif pou anviwònman an se pi ba a chwazi{17}nivo agresif. alyaj.

Chwa nan mitan CRA yo se yon desizyon anvlòp korozyon{0}. Pou gaz tounen espesyalman: 316L ak 904L limite pa klori SCC ak pa klori pitting (PREN yo se sèlman 23-26 ak 33-36, respektivman), kidonk yo itilize sèlman kote klori ak H2S yo ba. Alloy 825 (PREN apeprè 30) okipe asid modere ak asid silfirik men li pa ideyal kote klori yo wo.

Inconel 625 (PREN sou 51) se ekselan nan oksidasyon-klori ak dlo lanmè-tankou sèvis tounen epi li ofri pi gwo fòs, men nan asid fòtman diminye plis H2S, C276 (PREN sou 68 akòz 15-17 pousan Mo) se siperyè. C22 (PREN sou 65) trè pre C276 e souvan itilize kote asid melanje oksidan domine; pou dominasyon pi tounen / diminye, C276 se referans la. Tablo ki anba a fè kat chak alyaj nan anvlòp sèvis sour li yo pou yon designer ka jistifye chwazi C276 sou yon altènatif pi bon mache sèlman lè chimi a vrèman mande pou li.

Tablo 3. Seleksyon CRA pou Sèvis Gaz Sour

Sous: NACE MR0175 tab alyaj; PREN kalkile apati chimi nominal; Gid seleksyon CRA yo.

Ki limit nan fonksyònman anviwònman an pou C276 nan sèvis sour?

Paske C276 kalifye kòm yon CRA ki pa gen okenn limit fann nan anviwònman an nan NACE MR0175, fwontyè opere li yo nan gaz tounen fikse pa korozyon jeneral ak lokalize (pa pa SCC) - tipikman li fè apeprè 190-230 degre C nan sèvis akeuz tounen ak sou apeprè 400-450 degre tanperati gaz kabòn sèk la echwe nan tanperati SSC byen pi lwen pase sèk.

Pou kabòn ak asye ki ba -alyaj, NACE MR0175 enpoze limit strik ki baze sou H2S presyon pasyèl, pH, ak klori (anvlòp 'fann anviwònman an'). C276, kòm yon CRA, egzante de limit SSC/SOHIC sa yo, kidonk limit reyèl la vin pousantaj korozyon.

Nan sèvis akeuz tounen (dlo ki pwodui ak H2S, CO2, klori), C276 rete pasif ak korode nan mwens pase 0.1 mm / ane jiska apeprè 190 -230 degre C, pi lwen pase ki jeneral korozyon nan asid fò ka monte. Nan gaz sèk oswa ki pa -akeuz (pa gen dlo gratis), C276 ka sèvi nan menm tanperati ki pi wo, ak limit segondè -tanperati alyaj la ki gouvène pa rezistans oksidasyon/sulfidasyon li yo - apeprè 400-450 degre C nan anviwònman ki gen souf (ak sèvis lè a apeprè 650 degre).

Pwen konsepsyon an se: presize C276 pou zòn mouye, klorin, wo -H2S nan yon sistèm tounen; pou sèk, pi cho seksyon en, pi ba alyaj oswa C276 tou de ka travay, men C276 bay maj. Limit tanperati yo ta dwe toujou konfime kont konsantrasyon asid espesifik ak nivo klori lè l sèvi avèk done korozyon oswa tès.

Tablo 4. Indicative C276 Anvlòp Operasyon nan Sèvis Sour

Sous: NACE MR0175 CRA anvlòp; Haynes C276 done korozyon; gid materyèl lwil oliv ak gaz.

Ki kontwòl dite ak frèt-Travay ki aplike nan C276 nan sèvis sour?

Pou konfòmite NACE MR0175, C276 dwe apwovizyone nan solisyon an-kondisyon rkwit ak dite anba 35 HRC ak total travay frèt anba 20 pousan; kontwòl sa yo anpeche fòmasyon difisil-faz ak estrès rezidyèl ki ta ka, an teyori, konpwomèt iminite SSC intrinsèque alyaj la.

Malgre ke C276 se intrinsèque SSC-iminitè, NACE toujou enpoze dite ak frèt-bouchon travay paske fabrikasyon ka inadvèrtans entwodui zòn difisil oswa estrès rezidyèl. Plafon 35 HRC a fasil pou satisfè: solisyon -annealed C276 tipikman mezire 85-95 HRB, ki konvèti nan apeprè 15-20 HRC - byen anba limit la. Travay frèt ki pi wo a 20 pousan tou de ogmante dite ak entwodui tansyon estrès rezidyèl, kidonk li se limite; nenpòt ki fòme pi lwen pase 20 pousan dwe swiv pa yon solisyon konplè pou retabli konfòmite.

Soude yo se yon ka espesyal: paske C276 iminize kont sansibilizasyon, yo aksepte zòn kòm -soude san PWHT, men dite depo soude a dwe verifye tou anba 35 HRC (ERNiCrMo-4/10 depo yo anjeneral nan seri 85-95 HRB). Espesifikasyon akizisyon ak fabrikasyon yo ta dwe fè referans klèman NACE MR0175, mande tès dite sou tou de metal debaz ak soude, epi entèdi travay frèt ki depase 20 pousan sof si re-rekuit.

Tablo 5. Lis verifikasyon pou dite ak frèt -konfòmite travay la

Sous: NACE MR0175/ISO 15156-3; ASME Seksyon IX; plan kalite fabwikasyon.

Ki jan yo soude C276 pou sèvis gaz sour?

C276 pou gaz tounen soude ak ERNiCrMo-4 oswa ERNiCrMo-10 filler, strik agon purge fè bak (O2 pi ba pase 50 ppm), D 'chalè 0.5-1.5 kJ/mm, entèpase anba a 93 degre C, epi pa gen okenn tretman chalè apre-soude a dwe fini anba a HRC-35 dwe fini. kenbe konfòmite NACE MR0175.

Soudi C276 pou sèvis tounen swiv menm pwosedi disipline ak jeneral C276 soude, ak kondisyon an te ajoute nan yon sondaj dite pwouve konfòmite. Filler la (ERNiCrMo-4 oswa ERNiCrMo-10) depoze metal soude ki se li menm natirèlman SSC-rezistan ak mezire pi ba pase 35 HRC, kidonk pa gen okenn PWHT bezwen - ki se ere paske PWHT nan seri a 600-1150 degre C ta dwe entèdi de tout fason (li ta embrittle). Purge nan fè bak argon (O2 pi ba pase 50 ppm) pwoteje rasin lan kont oksidasyon ki ta ka kreye yon sit inisyasyon korozyon nan sèvis tounen.

Kontwòl D 'chalè anpeche presipitasyon entèmetalik. Apre soude, PT (pou fant sifas) plis RT/UT (pou solidite entèn) ak yon chèk dite sou bouchon an soude ak HAZ konfime jwenti a satisfè NACE. Pou soude linepipe oswa flowline, yon WPS kalifye pou chak ASME Seksyon IX ak akseptasyon NACE obligatwa, epi dosye kalifikasyon pwosedi soude (WPQR) ta dwe dokimante rezilta dite yo.

Tablo 6. C276 Sour-Paramèt soude sèvis yo

Sous: ASME Seksyon IX; NACE MR0175; Haynes C276 gid soude H-2002.

Ka etid: Sour Gas Flowline - 316L Echèk ranplase pa C276

Yon liy koule gaz tounen espesifye orijinal nan 316L echwe nan krak korozyon estrès klori apre 14 mwa nan yon sèvis cho, segondè -klori, segondè-H2S; ranplase bobin ki afekte a ak Hastelloy C276 (UNS N10276) elimine mòd echèk SCC la epi li te opere san ensidan pou plis pase 9 ane.

Jaden an te pwodui gaz mouye ki gen apeprè 3-5 pousan H2S, 8-10 pousan CO2, ak 30,000-60,000 ppm klori nan dlo ki pwodui a, nan yon tanperati koule anviwon 75-90 degre C. Bobin orijinal 316L la, byenke nan limit anviwònman NACE li yo, te echwe nan papye anviwònman an MR017. klori SCC nan yon zòn soude ki afekte chalè apre jis 14 mwa, sa ki lakòz yon koule ki genyen men koute chè ak fèmen. Ankèt metaliji konfime klasik Cl-SCC ki soti nan yon twou san fon.

Operatè a re-espesifye bobin ki gen tandans-echèk la (ak plizyè kote menm jan an) nan C276 (UNS N10276), solisyon -rekwit, ak ERNiCrMo-10 filler soude ak fabrikasyon konplè NACE-konfòme. Depi enstalasyon, bobin C276 yo akimile plis pase 9 ane sèvis ki pa gen okenn SCC, pa gen okenn fwit, ak pousantaj korozyon pi ba pase 0.05 mm / ane sou siveyans ultrasons. Prim materyèl la (C276 apeprè 12-16 fwa pri 316L pou chak kg) te jistifye lè yo evite are repete ak risk sekirite nan yon lage gaz sour.

Sous: Rapò envestigasyon echèk operatè (anonim); JN Alloy sour-achiv ka sèvis yo.

Ki jan C276 Kalifye ak Enspekte pou Sèvis Sour?

C276 sour-sèvis kalifikasyon depann sou konfime kondisyon materyèl NACE MR0175 (solisyon -recuit, < 35 HRC, < 20 pousan travay frèt) plis kalifikasyon soude estanda pa ASME Seksyon IX, ki sipòte pa PMI, tès dite, ak NDT; tès fòmèl SSC pa NACE TM0177 se opsyonèl men yo ka mande pou sèvis kritik.

Paske C276 deja nan lis kòm yon CRA ki kalifye, pifò pwojè yo pa re-fè tès laboratwa SSC (NACE TM0177 Metòd A/B) sof si spesifikasyon akizisyon an mande sa. Chemen kalifikasyon woutin la se: (1) sètifika mill (EN 10204 3.1/3.2) ki konfime UNS N10276 chimi ak solisyon-kondisyon rkwit; (2) tès dite ki konfime pi ba pase 35 HRC sou baz ak soude; (3) PMI konfime alyaj ki kòrèk la sou chak longè ak sou depo soude a; (4) WPS/WPQ pa ASME Seksyon IX; (5) NDT (PT, RT/UT) dapre kòd gouvène a.

Pou sèvis kritik oswa segondè -H2S (egzanp, Klas 3), achtè a ka mande pou yon koupon tès TM0177 SSC ki konfime pa gen okenn krak apre 720 èdtan anba chaj nan solisyon H2S estanda - C276 la pase sa fasilman. Pake dokiman an vin prèv konfòmite NACE MR0175 pou dosye ekipman an.

Tablo 7. Sour-Sèvis Kalifikasyon ak Enspeksyon

Sous: NACE MR0175; NACE TM0177; ASME Seksyon IX / VIII; fabrikasyon plan QC.

Kesyon yo poze souvan: C276 ak gaz sour

K: Èske Hastelloy C276 apwouve pou sèvis NACE MR0175?

A: Wi. UNS N10276 (Hastelloy C276) nan lis kòm yon alyaj ki reziste -kowozyon akseptab (CRA) nan NACE MR0175 / ISO 15156 Pati 3 pou sèvis tounen nan solisyon an -kondisyon rkwit. Li pa gen okenn limit anviwònman fann (SSC/SOHIC) mare ak presyon pasyèl H2S paske li se intrinsèque rezistan. Konfòmite mande pou dite pi ba pase 35 HRC ak travay frèt anba a 20 pousan, ki pa gen okenn tretman chalè post-soude nan seri 600-1150 degre C.

K: Poukisa C276 reziste estrès sulfid fann lè asye pur pa fè sa?

A: kontni nikèl segondè C276 a (apeprè 57 pousan) fè matris li iminitè a tou de krak korozyon estrès klori ak idwojèn -pwovoke fann estrès sulfid (SSC). Austenitic Nerjaveèi tankou 316L krak pa klori SCC pi wo a apeprè 60 degre C epi yo ka embrittled nan sèvis tounen, tandiske C276 a yon sèl faz nikèl solisyon solid pa sipòte mekanis sa yo. An tèm jaden, C276 retire mòd echèk SCC olye ke senpleman ogmante papòt la.

K: Èske yo ka itilize C276 nan gwo -H2S, gwo -klori gaz tounen?

A: Wi. C276 espesyalman adapte pou anviwonman ki pi agresif ki pi agresif, ki klorin, ki redui - presyon pasyèl H2S segondè, dlo ki pwodui gwo klori, ak pH ki ba - kote 316L, 904L, e menm Alloy 825 ta gen restriksyon oswa echwe. PREN li yo nan apeprè 68 ak kontni segondè molybdène bay li tou de rezistans klori ak iminite nan SSC. Limit fonksyònman an fikse pa korozyon jeneral (apeprè jiska 190-230 degre C nan sèvis mouye tounen), pa pa fann anviwònman an.

K: Èske C276 bezwen tretman chalè apre -soude pou sèvis tounen?

R: Tèb C276 PA dwe trete chalè post-soude nan 600-1150 degre C paske sa ta lakòz presipitasyon entèmetalik ki frajil. Kondisyon kòm-soude a deja pi bon pou korozyon ak rezistans SCC, epi NACE MR0175 aksepte jwenti kòm-soude. Sèl kondisyon an se verifye dite depo soude pi ba pase 35 HRC epi sèvi ak soude ki konfòme ak NACE (ERNiCrMo-4/10 filler, purge agon, antre chalè kontwole).

K: Ki jan C276 konpare ak Inconel 625 pou gaz tounen?

A: Tou de se ekselan CRA pou sèvis tounen. C276 (PREN apeprè 68, pi wo molybdène) siperyè nan anviwònman asid H2S ki wo, -klori, segondè-, pandan y ap Inconel 625 (PREN apeprè 51) ekselan nan oksidasyon-klori ak dlo lanmè-tankou sèvis asid epi li ofri pi gwo fòs. C276 se referans pou diminye-asid-domine kouran dlo; 625 souvan chwazi kote pi wo fòs mekanik oswa rezistans klori oksidant se priyorite.

K: Ki pri prim pou itilize C276 sou 316L nan sèvis tounen?

A: C276 koute apeprè 12 a 16 fwa plis pou chak kilogram pase 316L asye pur. Sepandan, nan sèvis asid, klò kote 316L echwe pa klori SCC nan 1-2 zan, C276 delivre 20-30 ane lavi sèvis, elimine fèmen, risk koule, ak ranplasman repete. Analiz pri sik lavi anjeneral favorize C276 pou zòn kritik yo, ak alyaj pi ba rezève pou seksyon ki pa kritik nan sistèm nan.