Ultra Alloy 825在苛刻腐蝕性環(huán)境中的應(yīng)用
Ultra Alloy 825在苛刻腐蝕性環(huán)境中的應(yīng)用
我們的主要產(chǎn)品Ultra 904L和Ultra 254SMO,以及針對特定應(yīng)用的多種替代產(chǎn)品。當(dāng)設(shè)計(jì)工程師知道Core 304L/4307或Supra 316L/4404這樣的等級不足以應(yīng)對其應(yīng)用環(huán)境中的濕腐蝕挑戰(zhàn)時(shí),Ultra係列成為了*佳選擇。該係列的*新產(chǎn)品是鎳基合金Ultra Alloy 825,它在含硫的酸性環(huán)境中具有良好的耐腐蝕性,在這種環(huán)境中,對於氫和硫化氫(H2S)引起的開裂具有優(yōu)異的抵抗力。
Ultra Alloy 825適用於多種苛刻的工況環(huán)境,尤其適用於海上油氣管道,煉油廠,加熱盤管,熱交換器,儲(chǔ)罐和洗滌塔中的組件。它還在食品,化工和核工業(yè)中具有潛在用途。
鈦穩(wěn)定化的鎳基合金
Ultra Alloy 825是鈦穩(wěn)定化的鎳基合金,並添加了銅。它包含約40%的鎳(見下表1),並具有奧氏體微觀結(jié)構(gòu)。當(dāng)在不鏽鋼可能對此現(xiàn)象敏感的溫度下使用時(shí),鈦穩(wěn)定化及其低碳含量可降低形成碳化鉻析出的風(fēng)險(xiǎn)。因此,這使得Ultra Alloy 825對晶間腐蝕較不敏感。
選用Ultra Alloy 825應(yīng)對酸性氣體挑戰(zhàn)
在石油和天然氣工業(yè)中,根據(jù)存在的硫化氫(H2S)含量,通常被分類為“甜性”或“酸性”環(huán)境。甜性環(huán)境是指不含或可忽略不計(jì)的硫化氫。酸性環(huán)境是指含有大量的硫化氫。
由於天然氣在全球能源結(jié)構(gòu)中的占比逐年增加,且全球天然氣儲(chǔ)量中很大一部分是含有大量硫化氫的酸性氣體,因此越來越需要考慮酸性氣體環(huán)境對選材的要求。硫化氫的存在是一個(gè)特彆的挑戰(zhàn),因?yàn)樗菀滓痄摬牡母g和硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSC),特彆是在油氣管道中常見
酸性氣田除在腐蝕性的環(huán)境工況外,可能還需要在高達(dá)260°C的溫度和高達(dá)1,700 bar的高壓下開采。因此材料選擇成為整個(gè)開采成功的關(guān)鍵因素。至關(guān)重要的是要實(shí)現(xiàn)成本效益,並滿足對耐腐蝕性和強(qiáng)度的需求,以確保在30年使用壽命內(nèi)的可靠運(yùn)行。這是Ultra Alloy 825能提供的獨(dú)特優(yōu)勢
石油和天然氣行業(yè)長期以來一直在酸性環(huán)境中使用Ultra Alloy 825作為零部件和設(shè)備。原因是該合金具有優(yōu)異的抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂性能。根據(jù)ISO 15156-3(NACE MR0175),固溶退火和冷加工的Ultra Alloy 825適用於酸性環(huán)境中*高232°C的任何組件或設(shè)備,對氯化物濃度和pH值冇有限製,硫化氫的分壓不超過2 bar(30 psi)。如果溫度不超過132℃,則可以不受分壓限製地使用。
耐局部腐蝕性能
考慮到其在不同環(huán)境中的耐腐蝕性,Ultra Alloy 825具有非常好的耐酸性,例如硫酸,磷酸,硝酸和有機(jī)酸。在含有還原酸的溶液中,鉬(Mo)和銅(Cu)的添加還增強(qiáng)了其耐腐蝕性。該合金還對含鈉(Na)和氫氧化鉀(KOH)的堿性溶液具有良好的耐腐蝕性能。
Ultra Alloy 825的另一個(gè)好處是具有更高的抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力-見右表2。儘管如此,在這些條件下要獲得較高的耐腐蝕性能,我們建議使用Ultra 254 SMO。這是一種特殊合金,廣泛用於長期暴露於海水,煙道氣和漂白劑的環(huán)境中,例如船用脫硫,紙漿和造紙行業(yè)等。
應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)
由於鎳含量高,Ultra Alloy 825在氯化物侵蝕和堿性的環(huán)境中具有很高的抗應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的能力。通過在非??量汰h(huán)境的ASTM G36測試,暴露在含45%的氯化鎂(MgCl2)沸騰溶液中24小時(shí)以上不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂(見右表3)。
良好的機(jī)械和物理性能
如下表4所示,Ultra Alloy 825具有良好的機(jī)械性能,包括良好的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。它可以在中高溫度(+540°C)到低溫的溫度範(fàn)圍內(nèi)使用。
加工性能
與其他類型的鎳基合金一樣,Ultra Alloy 825具有良好的延展性,可以使用常規(guī)方法加工。
對於熱處理,加工後在950°C下進(jìn)行退火,然後進(jìn)行快速空冷或水冷。Ultra Alloy 825可以使用常規(guī)的加工設(shè)備,會(huì)發(fā)生加工硬化。
焊接
Ultra Alloy 825易於焊接,常規(guī)焊接方法,例如:
?SMAW,MMA
?GTAW,TIG
?GMAW,MIG / MAG
?SAW
焊接前無需預(yù)熱,可以使用匹配的填料焊接材料。
產(chǎn)品類型包括卷材,板材和線材
奧托昆普在位於瑞典Avesta的煉鋼車間連續(xù)鑄造高質(zhì)量的Ultra Alloy 825板坯。這意味著我們可以為大型項(xiàng)目提供具有競爭力的交貨時(shí)間的大量產(chǎn)品
熱軋和冷軋卷材的*大寬度為1,500mm,重量可達(dá)12噸以上。這種比普通四尺卷材更寬的優(yōu)點(diǎn),能夠提高管材製造商的生產(chǎn)效率。同時(shí),用卷材生產(chǎn)的產(chǎn)品公差也有所提高。我們也了解到某些客戶需要更厚的板材。因此,我們還提供了中厚板的Ultra Alloy 825,厚度*大為40mm,可以滿足客戶從一個(gè)供應(yīng)商處對卷材和板材的需求。
在瑞典的Fagersta和英國的Sheffield工廠生產(chǎn)線材,線材的尺寸為5mm~27 mm。
酸性環(huán)境應(yīng)用的*佳選擇
Ultra Alloy 825在腐蝕性極強(qiáng)的苛刻應(yīng)用中作為不鏽鋼的重要替代品,已經(jīng)有很多成功的案例。非常適用於幫助石油和天然氣行業(yè)的OEM和運(yùn)營商應(yīng)對開采酸性氣田的挑戰(zhàn)。但是在*終選擇材料之前,至關(guān)重要的是要對特定工況環(huán)境進(jìn)行仔細(xì)分析,並進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y試,以確保有成本效益且持久的解決方案。