Ποιες είναι οι βασικές προδιαγραφές ASTM που διέπουν την πλάκα Inconel 690 (UNS N06690)

Ε1: Ποια συγκεκριμένη ιδιότητα καθιστά το κράμα Inconel UNS N06690 το προτιμώμενο υλικό για εξοπλισμό τουρσί, ιδιαίτερα όσον αφορά τα μείγματα νιτρικού/υδροφθορικού οξέος (HNO3/HF);

A:Το κράμα Incoloy UNS N06690 (κοινώς γνωστό ως Inconel 690) έχει εξαιρετικά υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο (27,0-31,0%), η οποία είναι σημαντικά υψηλότερη από τα τυπικά κράματα νικελίου όπως το Inconel 600 (το οποίο περιέχει ~15% Cr). Αυτό το υψηλό επίπεδο χρωμίου είναι ο καθοριστικός παράγοντας που προσδίδει στο κράμα εξαιρετική αντοχή σε διαλύματα οξέων υψηλής οξείδωσης, ειδικά στο μείγμα νιτρικού και υδροφθορικού οξέος που χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές γραμμές τουρσί.

Γιατί το μείγμα HNO3/HF είναι επιθετικό:Τα οξέα τουρσί χρησιμοποιούνται για την αφαίρεση αλάτων οξειδίων (π.χ. σκουριάς ή θερμικής απόχρωσης) από επιφάνειες από ανοξείδωτο χάλυβα. Το νιτρικό οξύ δρα ως οξειδωτικό, ενώ το υδροφθορικό οξύ επιτίθεται επιθετικά στο μεταλλικό υπόστρωμα. Ενώ ο τυπικός ανοξείδωτος χάλυβας διαλύεται γρήγορα σε αυτό το μείγμα, το Inconel 690 αντιστέκεται σε αυτό επειδή το Χρώμιο σχηματίζει ένα σταθερό, παθητικό φιλμ οξειδίου που παραμένει ανέπαφο παρά την παρουσία ιόντων φθορίου.

Σε αντίθεση με άλλα κράματα:

304/316 από ανοξείδωτο χάλυβα:Γρήγορη επίθεση λόγω HF που κατέστρεψε το παθητικό στρώμα.

Inconel 600 (Χαμηλό Cr):Υποφέρει από διακοκκώδη προσβολή σε τέτοια περιβάλλοντα.

Inconel 690 (Υψηλό Cr):Ειδικά σχεδιασμένο για να αντέχει σε αυτά τα μικτά οξέα, καθιστώντας το το τυπικό υλικό για τη θέρμανση σε ρόλους, δεξαμενές και καλάθια σε εργοστάσια τουρσί από ανοξείδωτο χάλυβα.

Ε2: Πώς επηρεάζει το φινίρισμα της επιφάνειας "πηκτό" την απόδοση των πλακών Inconel 690 σε εφαρμογές πυρηνικής γεννήτριας ατμού;

A:Σε πυρηνικές εφαρμογές (συγκεκριμένα αντιδραστήρες νερού υπό πίεση), το Inconel 690 είναι το κύριο υλικό για σωλήνες και πλάκες γεννήτριας ατμού. Ενώ το "pickling" είναι μια διαδικασία χημικής αφαλάτωσης, στο πλαίσιο της πλάκας πυρηνικής-βαθμίδας, ένα τουρσί ή "φωτεινό" φινίρισμα επιφάνειας είναι κρίσιμο για την αντοχή στη διάβρωση.

Ο ρόλος του τουρσί στην πυρηνική υπηρεσία:

Αφαίρεση θερμικής απόχρωσης:Κατά τη διάρκεια της θερμής έλασης ή της θερμικής επεξεργασίας των πλακών Inconel 690, σχηματίζεται στην επιφάνεια ένα άλας οξειδίου που έχει εξαντληθεί το χρώμιο-. Εάν αφεθεί στη θέση του, αυτή η ζυγαριά δημιουργεί μια τοποθεσία για τοπική διάβρωση.

Αποκατάσταση του Chromium:Η διαδικασία αποξήρωσης αφαιρεί χημικά αυτή την κλίμακα, εκθέτοντας μια φρέσκια, ομοιογενή,-πλούσια επιφάνεια σε χρώμιο. Αυτό μεγιστοποιεί την αντίσταση του κράματος σεΡηγμάτωση λόγω διάβρωσης από καταπόνηση (SCC).

Καθαριότητα:Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες απαιτούν απόλυτη καθαρότητα. Το τουρσί απομακρύνει τη μόλυνση από σίδηρο (ελεύθερο σίδηρο) που θα μπορούσε να οδηγήσει σε γαλβανική διάβρωση ή μεταφορά δραστηριότητας στον πυρήνα του αντιδραστήρα.

Αποτέλεσμα απόδοσης:Μια σωστά τουρσί πλάκα Inconel 690 διασφαλίζει ότι το υλικό πληροί τα αυστηρά κριτήρια διάβρωσης των ASME Section III και RCC-M (γαλλικός πυρηνικός κώδικας), παρέχοντας αντίσταση σε περιβάλλοντα νερού υψηλής-θερμοκρασίας, υψηλής{3} καθαρότητας που διαφορετικά θα έσπασαν άλλα κράματα.

Ε3: Ποιες είναι οι βασικές προδιαγραφές ASTM που διέπουν την πλάκα Inconel 690 (UNS N06690) και ποιες μηχανικές ιδιότητες πρέπει να πληρούν;

A:Η πλάκα Inconel 690 συνήθως παρέχεται από κάτωASTM B168 / ASME SB-168, το οποίο καλύπτει το "Νίκελ-Χρώμιο-Κράματα σιδήρου (UNS N06690) Πλάκα, Φύλλο και Λωρίδα". Για σφυρηλάτηση που προέρχεται από πλάκα, το ASTM B564 είναι επίσης σχετικό.

Χημική σύνθεση (ανά UNS N06690):
Για να διασφαλιστεί η απόδοση σε οξέα αποξείδωσης και νερού υψηλής θερμοκρασίας-, η χημεία ελέγχεται αυστηρά:

Νικέλιο (Ni):58,0% ελάχ. (Υπόλοιπο)

Chromium (Cr):27,0% – 31,0% (Κρίσιμο για αντοχή στην οξείδωση)

Σίδηρος (Fe): 7.0% – 11.0%

Άνθρακας (C):0,05% max (Η χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα αποτρέπει την ευαισθητοποίηση)

Θείο (S):0,015% μέγ

Απαιτούμενες μηχανικές ιδιότητες (μορφή πλάκας):
Για να πιστοποιηθεί σύμφωνα με το ASTM B168, το υλικό πρέπει να επιτυγχάνει τα ακόλουθα ελάχιστα σε θερμοκρασία δωματίου:

Αντοχή σε εφελκυσμό:580 MPa (84 ksi) ελάχιστο.

Ισχύς απόδοσης (0,2% αντιστάθμιση):240 MPa (35 ksi) ελάχιστο.

Επιμήκυνση:30% ελάχιστο (εξασφαλίζει ολκιμότητα για τη διαμόρφωση).

Ε4: Πέρα από το τουρσί, σε ποια άλλα ακραία περιβάλλοντα μπορεί να αντέξει η πλάκα Inconel 690, ιδιαίτερα όσον αφορά τη θείωση σε υψηλή{{2} θερμοκρασία;

A:Αν και είναι διάσημο για την αντίσταση στα οξέα, η υψηλή περιεκτικότητα του Inconel 690 σε χρώμιο το καθιστά επίσης εξαιρετικά ανθεκτικό σεθείωση σε υψηλή-θερμοκρασίακαι την οξείδωση, η οποία είναι καταστροφική για τα κράματα με βάση τον σίδηρο- σε μονάδες πετροχημικών και επεξεργασίας αποβλήτων.

Αντοχή στη σουλφίωση (διάβρωση σε υψηλή θερμότητα):
Όταν τα κράματα θερμαίνονται παρουσία Θείου (π.χ. σε αεριοποίηση άνθρακα ή αποτεφρωτήρες), συχνά σχηματίζουν θειούχα χαμηλού σημείου τήξης- που προκαλούν ταχεία καταστροφική αστοχία. Το Inconel 690 αντιστέκεται σε αυτό επειδή το χρώμιο αντιδρά κατά προτίμηση με το θείο για να σχηματίσει θειούχο χρώμιο, το οποίο είναι πιο σταθερό και προστατευτικό από το θειούχο σίδηρο ή νικέλιο.

Συγκεκριμένες εφαρμογές υψηλής- θερμοκρασίας:

Μονάδες αεριοποίησης άνθρακα:Χειρισμός ακατέργαστου αερίου σύνθεσης που περιέχει H2S στους 500 βαθμούς +.

Υαλοποίηση γυαλιού:Εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την ακινητοποίηση ραδιενεργών αποβλήτων (λειτουργεί έως 1150 μοίρες).

Πετροχημικοί Φούρνοι:Καυστήρες και αγωγοί χειρισμού βαρέων μαζούτ (με υψηλή περιεκτικότητα σε θείο).

Όρια οξείδωσης:
Σε μη-οξειδωτικές ατμόσφαιρες θείου, το Inconel 690 μπορεί να χρησιμοποιηθεί συνεχώς σε θερμοκρασίες έως1150 μοίρες (2100 μοίρες F), ξεπερνώντας σημαντικά την απόδοση του ανοξείδωτου χάλυβα 310 που κλιμακώνεται γρήγορα σε αυτές τις θερμοκρασίες.

Ε5: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Inconel 690 και του Inconel 625 και γιατί να επιλέξετε το 690 ειδικά για πιάτα αποστράγγισης;

A:Ενώ και τα δύο είναι κράματα νικελίου υψηλής απόδοσης-, το Inconel 625 (UNS N06625) είναι ενισχυμένο με μολυβδαίνιο και νιόβιο, ενώ το Inconel 690 είναι ένα απλούστερο κράμα χρωμίου-σιδήρου βελτιστοποιημένο για ειδική χημική αντοχή.

Συγκριτική Ανάλυση:

Γιατί να επιλέξετε το 690 για τουρσί;
Η υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο (~30%) είναι ειδικά προσαρμοσμένη για να αντιστέκεται στην οξειδωτική-μειωτική δυναμική των μιγμάτων νιτρικού-υδροφθορικού οξέος που χρησιμοποιούνται στο τουρσί. Το Inconel 625, αν και είναι ισχυρότερο και πιο ανθεκτικό στο θαλασσινό νερό, στερείται της ειδικής χημείας παθητικοποίησης της επιφάνειας που απαιτείται για να επιβιώσει σε λουτρά τουρσί από ανοξείδωτο χάλυβα χωρίς διάβρωση. Αντιστρόφως, για περιβάλλοντα υψηλής οξύτητας που περιέχουν ισχυρούς αναγωγικούς παράγοντες (όπως το υγρό φωσφορικό οξύ), προτιμάται το 625.