NACE TM0177 A yechimida 24 daraja va 80 daraja haroratda 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan isitgich qobig'ining ruxsat etilgan maksimal ruxsat etilgan sulfidli stressli korroziya yorilish chegarasi qanday ko'rinadi

SSC ning haroratga bog'liqligi Ostenitik zanglamaydigan po'latning sezgirligi

Nordon xizmat ko'rsatish muhitida (neft konidagi suv isitgichlari, geotermal tizimlar yoki neftni qayta ishlash zavodlari) elektr isitish quvurlarining sulfid kuchlanishli korroziya yorilishi (SSC) xavfini- harorat nazorati monoton emas, ya'ni xavf shunchaki harorat funksiyasi emas. 316 kabi ostenitik zanglamaydigan po'latlarning SSC harorat oshishi bilan og'irroq bo'lgan xlorid induktsiyali SCCdan farqli o'laroq, atrof-muhit haroratida (20-30 daraja) maksimal sezuvchanlikka ega va yuqori haroratlarda (80 darajadan yuqori) sezilarli darajada kamayadi. wt% sirka kislotasi, 1 atm da H2S bilan to'yingan, pH ~ 2,7-3,0) SSC uchun chegara kuchlanishiga ega, 24 darajadan oqish quvvatining taxminan 60-70% ni tashkil qiladi. Bu shuni anglatadiki, 120-140 MPa dan yuqori kuchlanishlar (oqim kuchi ~ 205 MPa bo'lgan tavlangan 316 uchun) 720 soat ichida yorilishga olib keladi. 80 gradusda chegara yuqoriga siljiydi va SSC sezgirligini sezilarli darajada kamaytiruvchi hosildorlik darajasiga (200 MPa ga yaqin) erishadi. Ushbu maqolada 316 ta qobiq uchun SSC chegaralari harorat funktsiyasi sifatida aniqlanadi.

Haroratning kelib chiqishi-SSC sezuvchanligiga bog'liq

Sulfid kuchlanishli korroziya yorilishi korroziya reaktsiyasidan (Fe + H2S → FeS + 2H) hosil bo'lgan atom vodorodi po'latga tarqalib, mikro tuzilmani mo'rtlashtirganda sodir bo'ladi. 316 kabi ostenitik zanglamaydigan po'latlar uchun xona haroratida vodorod diffuziyasi sekin kechadi, chunki yuz{5}}markazlangan kubik (FCC) strukturasi past vodorod tarqalishiga olib keladi (10-6 sm2/s ga nisbatan 25 gradusda 10-12 dan 10-11 sm2/s gacha). Biroq, sovuq ish, yuqori qattiqlik va yuqori dislokatsiya zichligi bilan birgalikda 316 ni sezgir qilishi mumkin. Yuqori haroratlarda (> 60-80 daraja) vodorodning tarqalish qobiliyati oshadi, lekin vodorodga nisbatan bardoshlik ham ortadi, chunki dislokatsiyalar mahalliy stresslarni bartaraf etish uchun siljishi mumkin. Shuningdek, korroziya tezligi harorat bilan ortadi, bu esa ko'proq vodorod ishlab chiqarishga olib keladi, lekin vodorodning rekombinatsiya reaktsiyasi yuqori haroratlarda H 2 S bilan kamroq zaharlanadi. Shunday qilib, aniq natija 20 dan 40 darajagacha bo'lgan SSC uchun maksimal sezuvchanlik va 60 darajadan yuqori tezlikda pasayishdir.

Miqdorli SSC chegaralari 24 daraja va 80 daraja

NACE TM0177 A eritmasida qattiqligi < 200 HV bo'lgan tavlangan 316 zanglamaydigan po'latdan doimiy yuklangan SSC sinovi odatdagi 720 soatlik sinov davrida yorilish uchun quyidagi chegara kuchlanishlarini o'rnatdi.

Temperature (°C) Material Condition Yield Strength (0.2% offset, MPa) Threshold Stress for SSC (MPa, 720h)Threshold Stress as % of Yield SSC Susceptibility Rating 24 Annealed (150-180 HV) 205 120-140 60-70% Moderate 24 Cold-worked (20%, 250-300 HV) 400-500 80-120 (absolute) 20-30% High 24 Hard-drawn (>35% CW, >350 HV) 550-700<50 (absolute) <10%Severe 80Annealed 190 (derated) 170-190 90-100% Low 80 Cold-worked (20%) 350-450 250-350 70-80% Moderate 80 Hard-drawn (>35% CW) 500-650 300-500 60-70% Oʻrtacha
Qattiqligining kritik oʻzaro taʼsiri-SSC qarshiligi

NACE MR0175/ISO 15156 (H₂S-o'z ichiga olgan muhitdagi materiallar uchun spetsifikatsiya) bo'yicha nordon xizmatdagi ostenitik zanglamaydigan po'latlar uchun maksimal qattiqlik 22 HRC (taxminan 250 HV) ruxsat etiladi. Ushbu qattiqlik chegarasi taxminan 15-20% gacha bo'lgan sovuq ishning maksimal miqdoriga to'g'ri keladi. Quyidagi jadval qattiqlik cheklovlari va ularning xona haroratida SSCga ta'sirini ko'rsatadi.

Maksimal qattiqlik (HRC) Maksimal qattiqlik (HV) ekvivalenti sovuq ish SSC pol kuchlanishi (MPa, 24 daraja, tavlangan asos)316 NACE MR0175 bo'yicha qabul qilinadi<15 <180 0-5% (annealed) 140 Yes (with qualification)
15-20 180-230 5-12% 120 Ha (cheklangan)
20-22 230-250 12-18% 100 Marginal
22-25 250-280 18-25% 80 Unacceptable 25-30 280-330 25-35% 50 Unacceptable >30 >330 >35% <50 (extremely low) Unacceptable
Nordon xizmat ko'rsatuvchi isitgichlar uchun amaliy tavsiyalar

Quyidagi tavsiyalar H2S xizmatida (0,05 psia dan yuqori H2S qisman bosimi yoki suyuq suvda 10 ppm dan yuqori konsentratsiya) foydalanish uchun 316 ta qoplamali isitgichning ish haroratiga asoslangan.

Ishlash harorati (daraja) H2S qisman bosimi (psia) Maksimal qattiqlik (HRC/HV) Tavsiya etilgan{1}}issiqlik bilan ishlov berishdan keyingi muqobil qotishma<30 <0.05 22/250 Stress relief 400-450°C 316 acceptable <30 0.05-0.5 20/230 Full solution anneal + stress relief 316L preferred <30 >0.5 18/210 Full solution anneal Duplex 2205 recommended 30-60 Any 22/250No need (reduced susceptibility) 316 acceptable 60-80 Any 25/280316 accept None necessary (low susceptibility) >80 Har qanday Har qanday (SSC xavfi yo'q)316 to'liq qabul qilinadi Hech biri talab qilinmaydi
SSC nosozliklarining dala diagnostikasi

316 isitish moslamasida SSC dan yorilish odatda donalararo emas, balki transgranular (donlar orqali), ko'pincha xlorid SCC kabi shoxlanish bilan, lekin sezilarli xloridlar etishmasligi bilan. Singan sirtining kichik plastik deformatsiyasi mavjud bo'lib, u tekis va yuzli bo'lishi mumkin. Yoriqlar paydo bo'lishi mumkin bo'lgan joylar sovuq -ishlab chiqarilgan joylar (masalan, egilishlarning tashqi radiusi) va 60 darajadan past haroratlardir. Agar isitish moslamasi nordon suv tizimidan, shu jumladan H 2 S dan ishlamay qolsa va egilish yoki sovuq ish joyida ishlamay qolsa va xizmat ko'rsatish harorati 50 darajagacha bo'lsa, qattiqlikdan qat'i nazar, qattiqlik 250 HV dan oshsa, SSC ga shubha qilish kerak.

Xulosa: Harorat va qattiqlikni nazorat qilish orqali SSC xavfini nazorat qilish

316 stainless steel encased heaters in sour service (H2S-containing environments) have peak vulnerability to SSC at ambient to 40°C, and drops dramatically above 60°C. The threshold stress for SSC in NACE TM0177 Solution A at 24°C is about 60-70% of yield strength (120-140 MPa for annealed 316). At 80C the threshold climbs to near yield strength (170-190 MPa) suggesting substantially lesser danger. For sour service with 316 sheaths, NACE MR0175 requires that the hardness does not exceed 22 HRC (250 HV) when operating below 60°C. Hardness is less important for higher temperature operations (>60 daraja ) shuning uchun 316 sovuq ishning yuqori darajalarida ham xavfsiz ishlatilishi mumkin. Bu erda tavsiflangan ushbu ramka xaridorlarga harorat, qattiqlik va SSC chegara kuchlanishini bog'lash orqali nordon sharoitda sulfid stressli korroziya yorilishiga chidamli 316 ta qobiqni tanlash imkonini beradi.