तेल और गैस उपकरण के लिए एपीआई 6ए सामग्री वर्ग क्यों मायने रखता है
एपीआई 6ए सामग्री वर्ग (एए से एचएच तक) वेलहेड और क्रिसमस ट्री उपकरण के लिए तापमान {{1}पर्यावरण आवरण और आवश्यक सामग्री समूह को परिभाषित करते हैं। क्लास एचएच उच्चतम रेटिंग है, जिसके लिए निकल {{3}आधारित संक्षारण {{4}प्रतिरोधी मिश्र धातु (सीआरए) की आवश्यकता होती है जैसेइनकोनल 625और हास्टेलॉय सी276 सबसे आक्रामक खट्टी गैस स्थितियों का सामना करने में सक्षम है, जिसमें उच्च एच₂एस सांद्रता, 180 डिग्री तक ऊंचा तापमान और उच्च क्लोराइड सामग्री शामिल है। प्रत्यय "एल" (कम तापमान, -46 डिग्री तक) और "एन" (सामान्यीकृत) ऑपरेटिंग लिफाफे को और परिभाषित करते हैं। सही सामग्री वर्ग निर्दिष्ट करना वैकल्पिक नहीं है - यह एक सुरक्षा {{6}महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग और नियामक आवश्यकता है।

खट्टी गैस और उच्च दबाव वाले तेल क्षेत्र अनुप्रयोगों में, सामग्री का एक भी गलत चयन विनाशकारी उपकरण विफलता का कारण बन सकता है: सल्फाइड स्ट्रेस क्रैकिंग (एसएससी), स्ट्रेस संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी), पिटिंग, या हाइड्रोजन प्रेरित क्रैकिंग (एचआईसी) के कारण कुओं में विस्फोट, पर्यावरणीय रिसाव और जीवन की हानि हो सकती है। एपीआई 6ए (आईएसओ 10423) वेलहेड उपकरण निर्दिष्ट करने के लिए निश्चित रूपरेखा प्रदान करता है, और इसकी सामग्री वर्ग प्रणाली सेवा वातावरण के लिए सामग्री क्षमता के मिलान के लिए प्राथमिक उपकरण है।
[स्रोत] एपीआई विशिष्टता 6ए, 21वां संस्करण (2018), "वेलहेड और क्रिसमस ट्री उपकरण के लिए विशिष्टता," अनुबंध एफ - सामग्री आवश्यकताएँ।
एपीआई 6ए सामग्री वर्ग क्या हैं और वे क्या कवर करते हैं?
एपीआई 6ए न्यूनतम से उच्चतम संक्षारण प्रतिरोध और तापमान रेटिंग तक क्रमित सात सामग्री वर्गों - एए, बीबी, सीसी, डीडी, ईई, एफएफ और एचएच - को परिभाषित करता है। एए से लेकर एफएफ तक की कक्षाएं कार्बन और कम {{4}मिश्र धातु स्टील्स पर आधारित होती हैं, जिनमें रसायन विज्ञान, कठोरता और गर्मी उपचार पर उत्तरोत्तर सख्त नियंत्रण होते हैं। क्लास एचएच विशेष रूप से निकल आधारित संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु (सीआरए) के लिए है और सबसे गंभीर सेवा स्थितियों का प्रतिनिधित्व करता है। प्रत्यय "एल" (जैसा कि "डीडी-एल", "ईई-एल", "एफएफ-एल", "एचएच-एल") कम तापमान वाली सेवा को -46 डिग्री (-51 डिग्री फारेनहाइट) तक दर्शाता है।
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सामग्री वर्ग |
सामग्री समूह |
अधिकतम तापमान |
विशिष्ट अनुप्रयोग/पर्यावरण |
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आ |
कार्बन स्टील (न्यूनतम एस, पी नियंत्रण) |
-29 डिग्री से +121 डिग्री |
गैर-खट्टा, कम{{1}दबाव वाले पारंपरिक कुएं |
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बी बी |
कार्बन स्टील (सख्त रसायन शास्त्र) |
-29 डिग्री से +121 डिग्री |
गैर{{0}खट्टा, मध्यम-दबाव वाले कुएं |
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सीसी |
कार्बन / निम्न मिश्र धातु इस्पात |
-29 डिग्री से +121 डिग्री |
गैर{{0}खट्टी, उच्च-दबाव वाली सेवा |
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डीडी |
कार्बन / निम्न मिश्र धातु इस्पात + एसएससी अपेक्षित। |
-46 डिग्री से +121 डिग्री |
हल्की खट्टी गैस, कम H₂S (<3%), CO₂ |
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डीडी-एल |
कार्बन / निम्न मिश्र धातु इस्पात (एल-प्रत्यय) |
−46 डिग्री से +121 डिग्री |
हल्की खट्टी गैस, कम तापमान वाली सेवा |
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ईई |
कार्बन / निम्न मिश्र धातु इस्पात (उच्च श्रेणी) |
-29 डिग्री से +180 डिग्री |
मध्यम खट्टी गैस, उच्च तापमान |
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ईई-एल |
कार्बन / निम्न मिश्र धातु इस्पात (एल-प्रत्यय) |
−46 डिग्री से +180 डिग्री |
मध्यम खट्टी गैस, ठंडा वातावरण |
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सीमांत बल |
कार्बन / निम्न मिश्र धातु इस्पात + NACE MR0175 |
-29 डिग्री से +180 डिग्री |
गंभीर खट्टी गैस, H₂S 10% तक, NACE-योग्य |
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एफएफ-एल |
कार्बन / निम्न मिश्र धातु इस्पात (एल-प्रत्यय) |
−46 डिग्री से +180 डिग्री |
गंभीर खट्टी गैस, ठंडा वातावरण |
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एचएच |
निकेल-आधारित सीआरए (इन्कोनेल 625, सी-276) |
-29 डिग्री से +180 डिग्री |
सबसे गंभीर खट्टी गैस, उच्च एच₂एस, उच्च सीएल⁻, उच्च तापमान |
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एचएच-एल |
निकेल-आधारित सीआरए (एल-प्रत्यय) |
−46 डिग्री से +180 डिग्री |
सबसे गंभीर खट्टी गैस, 180 डिग्री रेंज तक क्रायोजेनिक |
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एनएन |
सामान्यीकृत/एन एंड टी कार्बन स्टील |
-29 डिग्री से +121 डिग्री |
गैर-खट्टा, पारंपरिक कुएँ (विरासत पदनाम) |
[स्रोत] एपीआई 6ए, 21वां संस्करण, अनुलग्नक एफ, तालिका एफ.1 - सामग्री वर्ग और सेवा शर्तें। अनुबंध एफ के अनुसार तापमान रेटिंग; वास्तविक सीमाएँ विशिष्ट पीएसएल और सामग्री समूह पर निर्भर करती हैं।
तापमान-पर्यावरण मैट्रिक्स कैसे काम करता है
सामग्री वर्ग का चयन सेवा शर्तों का वर्ग आवश्यकताओं से मिलान करके किया जाता है। दो प्रमुख चर हैं:
- तापमान:तापमान: परिवेश की स्थिति और कुएं पर तरल तापमान
- पर्यावरण:H₂S सांद्रता (आंशिक दबाव), CO₂ सांद्रता, और क्लोराइड (Cl⁻) सामग्री
जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है या H₂S/CO₂ सांद्रता बढ़ती है, आवश्यक सामग्री वर्ग AA से HH की ओर बढ़ता है। एक बार तापमान 121 डिग्री (250 डिग्री फ़ारेनहाइट) से अधिक हो जाने पर, केवल ईई, ईई {{3} एल, एफएफ, एफएफ {{4} एल, एचएच, और एचएच {5} एल ही पात्र हैं। सबसे आक्रामक खट्टा गैस वातावरण के लिए - विशेष रूप से उच्च क्लोराइड सामग्री और 150 डिग्री से ऊपर तापमान वाले वातावरण के लिए - क्लास एचएच निकल मिश्र धातु एकमात्र तकनीकी रूप से वैध विकल्प बन जाते हैं।
[स्रोत] एपीआई 6ए, 21वां संस्करण, अनुलग्नक एफ, खंड एफ.2 - सामग्री वर्गों के लिए सेवा शर्त सीमा।
क्या खट्टा गैस वातावरण इतना आक्रामक बनाता है?
हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) उत्पादित पानी में घुलकर कमजोर एसिड बनाता है, जो H⁺ और HS⁻ आयनों में विघटित हो जाता है। H⁺ परमाणु स्टील जाली में फैल जाते हैं, आंतरिक दोषों पर H₂ गैस के रूप में पुनः संयोजित होते हैं, और बड़े पैमाने पर आंतरिक दबाव उत्पन्न करते हैं जो हाइड्रोजन प्रेरित क्रैकिंग (HIC) और सल्फाइड तनाव क्रैकिंग (SSC) का कारण बनता है। CO₂ घुलकर कार्बोनिक एसिड (H₂CO₃) बनाता है, जो आक्रामक रूप से स्टील पर हमला करता है, जिससे वेल्ड सीम पर एक समान पतलापन, गड्ढा और गैल्वेनिक क्षरण होता है। निकेल मिश्र धातुएं इन तंत्रों का विरोध करती हैं क्योंकि उनकी उच्च Ni सामग्री (58% से अधिक या उसके बराबर) SSC के प्रति प्रतिरक्षित होती है और उनकी उच्च Cr/Mo/W सामग्री एसिड हमले के खिलाफ सतह को निष्क्रिय कर देती है।

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विफलता तंत्र |
प्राथमिक चालक |
प्रभावित सामग्री |
निकल मिश्र धातु लाभ |
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सल्फाइड स्ट्रेस क्रैकिंग (एसएससी) |
H₂S + तन्य तनाव + अतिसंवेदनशील सूक्ष्म संरचना |
Carbon/Low Alloy steel >एचआरसी 22 |
नी, एसएससी से प्रतिरक्षित 58%=से अधिक या उसके बराबर |
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हाइड्रोजन-प्रेरित क्रैकिंग (HIC) |
H₂S + दबाव + समावेशन/माइक्रोस्ट्रक्चर |
एमएनएस समावेशन के साथ कार्बन स्टील |
ऑस्टेनिटिक संरचना=कोई एचआईसी नहीं |
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तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) |
क्लोराइड + तन्य तनाव + तापमान |
316L SS at >समुद्री जल में 60 डिग्री |
नी, क्लोराइड एससीसी के प्रति 58%=प्रतिरक्षित से अधिक या उसके बराबर |
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गड्ढे का क्षरण |
सीएल⁻ + ऑक्सीकारक + तापमान |
सभी स्टेनलेस स्टील्स सीपीटी से नीचे हैं |
PREN >48=अधिकांश तेल क्षेत्र स्थितियों में कोई गड्ढा नहीं |
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एक समान एसिड अटैक |
H₂SO₄ / HCl / H₂CO₃ |
कार्बन स्टील, 316L |
सीआर -मो निष्क्रियता=नगण्य एकसमान दर |
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गैल्वेनिक संक्षारण |
असमान धातुएँ + इलेक्ट्रोलाइट |
एसएस के संपर्क में कार्बन स्टील |
पूर्ण गीले घटकों के लिए सीआरए का चयन किया गया |
[स्रोत] एनएसीई एमआर0175 / आईएसओ 15156-1:2020, क्लॉज 4 - एच₂एस-युक्त वातावरण में विफलता तंत्र। हेन्स इंटरनेशनल, "तेल और गैस उत्पादन में संक्षारण।"
कक्षा HH की आवश्यकता के लिए H₂S सीमा क्या है?
ऐसी कोई एकल H₂S सीमा नहीं है जो सार्वभौमिक रूप से क्लास HH को ट्रिगर करती हो। सामग्री वर्ग H₂S आंशिक दबाव, CO₂ आंशिक दबाव, क्लोराइड एकाग्रता, तापमान, और -सीटू pH - के संयुक्त प्रभाव से निर्धारित होता है जैसा कि NACE MR0175 / ISO 15156-3 में परिभाषित है। सामान्य तौर पर, क्लास एचएच निकल मिश्र धातु को तब निर्दिष्ट किया जाता है जब: (1) एच₂एस आंशिक दबाव एफएफ-क्लास सामग्रियों के लिए सीमा से अधिक हो जाता है, (2) तापमान खट्टा सेवा में 150 डिग्री से अधिक हो जाता है, (3) क्लोराइड एकाग्रता खट्टा सेवा में 50,000 पीपीएम से अधिक हो जाता है, या (4) पर्यावरण में मौलिक सल्फर होता है (जो कम एच₂एस स्तर पर भी एसएससी को तेज करता है)।
एपीआई 6ए एच₂एस% से सामग्री वर्ग तक सीधी लुकअप तालिका प्रदान नहीं करता है। इसके बजाय, इंजीनियर आईएसओ 15156-3 अनुलग्नक ए पद्धति का उपयोग करते हैं, जो पर्यावरणीय गंभीरता आरेख पर एच₂एस आंशिक दबाव, सीओ₂ आंशिक दबाव, क्लोराइड एकाग्रता और इन-सीटू पीएच के संयोजन को चित्रित करता है। डिज़ाइन संदर्भ के लिए, निम्न तालिका आमतौर पर क्लास एचएच से जुड़ी अनुमानित सेवा शर्तें प्रदान करती है:
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पैरामीटर |
विशिष्ट वर्ग एचएच ट्रिगर स्थिति |
टिप्पणियाँ |
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H₂S एकाग्रता |
>गैस चरण में 5% (v/v)। |
या H₂S आंशिक दबाव > 0.05 बार |
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CO₂ एकाग्रता |
>गैस चरण में 3% (v/v)। |
या CO₂ आंशिक दबाव > 0.5 बार |
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क्लोराइड (Cl⁻) |
>उत्पादित जल में 50,000 पी.पी.एम |
एससीसी और पिटिंग को तेज करता है |
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तापमान |
>वेलहेड क्रिसमस ट्री पर 150 डिग्री |
FF-वर्ग सीमा से अधिक है |
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मौलिक सल्फर (एस₀) |
गठन द्रव में मौजूद |
एसएससी सीमा को गंभीर रूप से कम कर देता है |
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पीएच (-स्थिति में) |
< 4.0 in aqueous phase |
सामान्य एसिड संक्षारण दर बढ़ाता है |
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तनाव का स्तर |
उपज शक्ति के करीब (वेल्ड अवशिष्ट + लागू) |
एसएससी आरंभ के लिए महत्वपूर्ण |
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संयुक्त गंभीरता |
उपरोक्त में से कोई भी दो या अधिक उच्च स्तर पर |
आईएसओ 15156-3 गंभीरता आरेख |
[स्रोत] एनएसीई एमआर0175 / आईएसओ 15156-3:2020, अनुलग्नक ए - पर्यावरणीय गंभीरता सीमाएँ। एपीआई 6ए, 21वां संस्करण, अनुलग्नक एफ।
क्लास एचएच सामग्री के लिए एपीआई 6ए को वास्तव में क्या चाहिए?
सामग्री समूह और मिश्र धातु आवश्यकताएँ
एपीआई 6ए क्लास एचएच प्राथमिक सामग्री समूह के रूप में निकल आधारित संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु (सीआरए) को अनिवार्य करता है। सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत और भंडारित मिश्रधातुएं इनकॉनेल 625 (UNS N06625 / W.Nr. 2.4856) और हैं।हास्टेलॉय C276(यूएनएस एन10276 / डब्ल्यू.एन.आर.. 2.4819)। दोनों मिश्र धातुओं को प्रासंगिक एएसटीएम उत्पाद विनिर्देशों (फोर्जिंग के लिए एएसटीएम बी564, प्लेट/शीट के लिए बी443, सीमलेस पाइप के लिए बी622, बार के लिए बी574) का अनुपालन करना चाहिए और एनएसीई एमआर0175 / आईएसओ 15156-3 के अनुसार खट्टा सेवा के लिए योग्य होना चाहिए। खट्टा सेवा में एचएच-श्रेणी के घटकों के लिए कार्बन और निम्न -मिश्र धातु इस्पात स्पष्ट रूप से निषिद्ध हैं।
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मांग |
इनकोनल 625 (एन06625) |
हास्टेलॉय सी-276 (एन10276) |
मानक/विधि |
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न्यूनतम. निकल सामग्री |
58–63% |
57% (शेष) |
एएसटीएम बी443/बी564 |
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न्यूनतम. क्रोमियम |
20.0% |
14.5% |
एएसटीएम बी443/बी564 |
|
न्यूनतम. मोलिब्डेनम |
8.0% |
15.0% |
एएसटीएम बी443/बी564 |
|
अधिकतम. कार्बन (इससे कम या इसके बराबर) |
0.10% (जीआर1), 0.15% (जीआर2) |
0.01% |
एएसटीएम बी443/बी564 |
|
अधिकतम. सिलिकॉन (इससे कम या इसके बराबर) |
0.50% |
0.08% |
एएसटीएम बी443/बी564 |
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PREN (गणना) |
≈42 (सीआर + 3.3×मो + 16×एन) |
≈48-52 (डब्ल्यू सहित) |
एएसटीएम जी48 |
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अधिकतम. कठोरता |
एचआरसी 40 (फोर्जिंग) |
एचआरसी 40 (फोर्जिंग) |
एएसटीएम ई18 |
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खट्टी सेवा योग्यता |
आईएसओ 15156-3 योग्य |
आईएसओ 15156-3 योग्य |
एनएसीई एमआर0175 / आईएसओ 15156-3 |
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चार्पी प्रभाव (न्यूनतम) |
आरटी पर 54 जे (अनुप्रस्थ) |
आरटी पर 54 जे (अनुप्रस्थ) |
एएसटीएम ई23 |
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समाधान एनीलिंग |
1093-1171 डिग्री, डब्ल्यूक्यू या एसी |
1121-1171 डिग्री, डब्ल्यूक्यू |
एएसटीएम बी443/बी564 |
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पीएमआई सत्यापन |
अनिवार्य (एक्सआरएफ) |
अनिवार्य (एक्सआरएफ) |
एपीआई 6ए पीएसएल3 आवश्यकता |
[स्रोत] एएसटीएम बी443-22 (इन्कोनेल 625 प्लेट/शीट), बी564-22 (निकल मिश्र धातु फोर्जिंग), बी574-22 (निकल मिश्र धातु बार), बी622-22 (सीमलेस पाइप); एनएसीई एमआर0175 / आईएसओ 15156-3:2020।
तापमान रेटिंग: एचएच बनाम एचएच-एल
कक्षा एचएच: मानक तापमान रेटिंग -29 डिग्री से +180 डिग्री (एपीआई 6ए में अधिकतम रेटिंग)।
कक्षा एचएच - एल: विस्तारित निम्न तापमान रेटिंग -46 डिग्री से +180 डिग्री तक, आर्कटिक और अपतटीय उप-समुद्री अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जहां परिवेश का तापमान -29 डिग्री से नीचे चला जाता है। "एल" प्रत्यय अतिरिक्त प्रभाव परीक्षण आवश्यकताओं को लागू करता है (-46 डिग्री पर चारपी वी - नॉच, न्यूनतम 54 जे अनुप्रस्थ) और सीमा के ऊपरी छोर पर संक्षारण प्रतिरोध को बनाए रखते हुए क्रायोजेनिक तापमान पर आवश्यक कठोरता प्राप्त करने के लिए विशेष गर्मी उपचार की आवश्यकता हो सकती है।
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कक्षा |
अस्थायी. मिन |
अस्थायी. अधिकतम |
कम -तापमान प्रभाव परीक्षण |
विशिष्ट उपयोग का मामला |
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एचएच |
−29 डिग्री (−20 डिग्री फ़ारेनहाइट) |
+180 डिग्री (356 डिग्री फ़ारेनहाइट) |
आरटी पर 54 जे (अनुप्रस्थ) |
तटवर्ती खट्टी गैस, उच्च तापमान वाले कुएं |
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एचएच-एल |
−46 डिग्री (−51 डिग्री फ़ारेनहाइट) |
+180 डिग्री (356 डिग्री फ़ारेनहाइट) |
54 जे -46 डिग्री पर (अनुप्रस्थ) |
आर्कटिक तटवर्ती, अपतटीय उपसमुद्र क्रिसमस पेड़ |
[स्रोत] एपीआई 6ए, 21वां संस्करण, अनुलग्नक एफ, क्लॉज एफ.4 - कम-तापमान सेवा रेटिंग।
एपीआई 6ए क्लास एचएच के लिए कौन से निकेल मिश्र पात्र हैं?

इन्हेंल 625 बनाम हास्टेलॉय सी-276: आपको किसे चुनना चाहिए?
इन्हेंल 625 (यूएनएस एन06625) और हेस्टेलॉय सी-276 (यूएनएस एन10276) दोनों एपीआई 6ए क्लास एचएच-योग्य हैं और एनएसीई एमआर0175/आईएसओ 15156-3 के अनुरूप हैं। अपनी बेहतर फैब्रिकेबिलिटी, स्थापित ट्रैक रिकॉर्ड और उच्च तापमान (980 डिग्री तक) पर उत्कृष्ट ताकत के कारण अधिकांश एपीआई 6ए वेलहेड और क्रिसमस ट्री अनुप्रयोगों के लिए इनकोनल 625 डिफ़ॉल्ट विकल्प है।
हेस्टेलॉय सी276 को प्राथमिकता दी जाती है जब पर्यावरण में केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल), ऊंचे तापमान पर उच्च क्लोराइड, या मौलिक सल्फर - स्थितियां होती हैं जहां इनकोनेल 625 की मोलिब्डेनम सामग्री (8-10%) अपर्याप्त होती है और सी - 276 का उच्च एमओ+डब्ल्यू (19.5% तक) अतिरिक्त प्रतिरोध प्रदान करता है। जेएन अलॉय दोनों मिश्रधातुओं का भंडार रखता है और पूर्ण एपीआई 6ए-अनुपालक फोर्जिंग, पाइप और फिटिंग की आपूर्ति कर सकता है।
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संपत्ति |
इनकोनल 625 (एन06625) |
हास्टेलॉय सी-276 (एन10276) |
एचएच के लिए विजेता |
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नि/क्र/मो |
58-63% / 20-23% / 8-10% |
57% / 14.5-16.5% / 15-17% |
625: उच्चतर सीआर; 276: उच्चतर Mo+W |
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प्रेन |
≈42 (सीआर + 3.3×मो + 16×एन) |
≈48-52 (डब्ल्यू सहित) |
सी-276: उच्चतर पीआरईएन |
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अधिकतम. सेवा अस्थायी. |
980 डिग्री निरंतर |
900 डिग्री निरंतर |
625: थोड़ा अधिक तापमान |
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एचसीएल प्रतिरोध |
अच्छा (<15% at RT) |
उत्कृष्ट (सभी सांद्रता) |
C-276 |
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H₂SO₄ प्रतिरोध |
अच्छा (<50% at 80°C) |
उत्कृष्ट (<80% at 80°C) |
C-276 |
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क्लोराइड एससीसी प्रतिरक्षा |
हाँ, सभी तापमानों पर |
हाँ, सभी तापमानों पर |
बाँधना |
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जुड़ने की योग्यता |
उत्कृष्ट (ERNiCrMo-3) |
बहुत अच्छा (ERNiCrMo-4) |
625 (वेल्ड करने में आसान) |
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एपीआई 6ए वेलहेड उपयोग |
अत्यन्त साधारण; डिफ़ॉल्ट विकल्प |
अधिकांश आक्रामक वातावरणों के लिए उपयोग किया जाता है |
625 (डिफ़ॉल्ट) |
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लागत |
मध्यम (एचएच के लिए आधार रेखा) |
उच्च (गंभीर वातावरण के लिए प्रीमियम) |
625 (लागत लाभ) |
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स्टॉक उपलब्धता |
व्यापक रूप से भंडारित (प्लेट, पाइप, बार) |
उपलब्ध है लेकिन कम आम है |
625 (स्टॉक लाभ) |
[स्रोत] हेन्स इंटरनेशनल इंकोनेल 625 डेटाशीट; हेन्स इंटरनेशनल हास्टेलॉय सी-276 डेटाशीट; विशेष धातु निगम तकनीकी डेटा। PREN की गणना NACE TM0177 / ASTM G48 पद्धति के अनुसार की गई।
खट्टी गैस के लिए 58% से ऊपर निकेल सामग्री महत्वपूर्ण क्यों है?
ग्रेटर दैन या उसके बराबर 58% (इंकोनेल 625) और ग्रेटर दैन या उसके बराबर 57% (हैस्टेलॉय सी-276) की निकेल सामग्री कोई दुर्घटना नहीं है - यह उनकी एसएससी प्रतिरक्षा के लिए संरचनात्मक आधार है। ऑस्टेनिटिक निकल मिश्र धातुओं में, एफसीसी (फेस-केंद्रित क्यूबिक) क्रिस्टल संरचना में बीसीसी कार्बन स्टील की तुलना में बहुत कम हाइड्रोजन प्रसार क्षमता होती है, जिसका अर्थ है कि कम हाइड्रोजन परमाणु जाली में प्रवेश कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, निकेल अंदर की ओर फैलने से पहले सक्रिय रूप से सतह पर नवजात हाइड्रोजन को पुनः संयोजित करता है। कार्बन स्टील (Ni <0.5%) और यहां तक कि मानक ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील (Ni 8-12%) भी यह सुरक्षा प्रदान नहीं कर सकते हैं, यही कारण है कि वे खट्टा सेवा में क्लास डीडी या एफएफ तक ही सीमित हैं।
पीएसएल 1, पीएसएल 2, और पीएसएल 3 सामग्री आवश्यकताओं को कैसे प्रभावित करते हैं?
पीएसएल (उत्पाद विशिष्टता स्तर) प्रलेखन, निरीक्षण, परीक्षण और पता लगाने की आवश्यकताओं को परिभाषित करता है - सामग्री को नहीं। क्लास एचएच पीएसएल की परवाह किए बिना लागू होता है; हालाँकि, पीएसएल 3 (एपीआई 6ए के अनुसार खट्टा सेवा के लिए अनिवार्य) सामग्री सत्यापन पर अतिरिक्त आवश्यकताएं लगाता है जो सीधे प्रभावित करता है कि आप निकल मिश्र धातु घटकों को कैसे निर्दिष्ट और स्वीकार करते हैं। खट्टा सेवा में क्लास एचएच के लिए, दुनिया भर में अधिकांश ऑपरेटरों और नियामक निकायों द्वारा पीएसएल 3 की प्रभावी रूप से आवश्यकता होती है।
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मांग |
पीएसएल 1 |
पीएसएल 2 |
पीएसएल 3 (एचएच सॉर सेवा के लिए आवश्यक) |
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सामग्री का पता लगाने की क्षमता |
प्रति लॉट ताप संख्या |
घटक ट्रैसेबिलिटी को गर्म करें |
हीट + लॉट + हीट ट्रीटमेंट बैच ट्रैसेबिलिटी |
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रासायनिक विश्लेषण |
कास्ट विश्लेषण की सूचना दी गई |
कास्ट + उत्पाद विश्लेषण की सूचना दी गई |
कास्ट + उत्पाद विश्लेषण + पीएमआई सत्यापन |
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यांत्रिक परीक्षण |
प्रति लोट तन्यता + कठोरता |
प्रति लोट तन्यता + कठोरता + प्रभाव |
तन्यता + कठोरता + प्रभाव + एसएससी परीक्षण (एनएसीई टीएम0177) |
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हाइड्रोस्टेटिक परीक्षण |
आवश्यक |
आवश्यक |
आवश्यक + प्रलेखित |
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दृश्य एवं आयामी |
आवश्यक |
आवश्यक |
आवश्यक + एनडीई (एमपीआई/डीपीआई, यूटी) |
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खट्टी सेवा योग्यता |
आवश्यक नहीं |
निर्दिष्ट किया जा सकता है |
H₂S सेवा में HH के लिए अनिवार्य |
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मिल परीक्षण रिपोर्ट |
एन 10204 2.2 या 3.1 |
एन 10204 3.1 |
EN 10204 3.1 + सामग्री डेटाशीट |
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तृतीय-पार्टी निरीक्षण |
वैकल्पिक |
वैकल्पिक |
आमतौर पर ऑपरेटर द्वारा आवश्यक है |
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एचएच-एल के लिए कम तापमान प्रभाव |
आवश्यक नहीं |
आवश्यक नहीं |
54 जे -46 डिग्री पर अनुप्रस्थ |
[स्रोत] एपीआई 6ए, 21वां संस्करण, खंड 7 - पीएसएल द्वारा निरीक्षण और परीक्षा आवश्यकताएँ। एनएसीई टीएम0177-2016 - धातुओं का एसएससी परीक्षण।
एपीआई 6ए क्लास एचएच सामग्री कैसे निर्दिष्ट करें: एक खरीद चेकलिस्ट
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पीओ फील्ड |
कक्षा एचएच के लिए आवश्यक प्रवेश |
उदाहरण |
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शासी मानक |
एपीआई स्पेक 6ए + आईएसओ 10423 |
एपीआई 6ए 21वां संस्करण (2018) |
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सामग्री वर्ग |
एचएच या एचएच-एल |
एचएच-एल |
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पीएसएल |
पीएसएल 3 (खट्टा सेवा) |
पीएसएल 3 |
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मिश्र धातु/यूएनएस |
इनकोनल 625 / एन06625; या हास्टेलॉय सी-276/एन10276 |
इनकोनल 625 यूएनएस एन06625 |
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उत्पाद प्रपत्र |
फोर्जिंग/प्लेट/सीमलेस पाइप/बार |
एएसटीएम बी564 फोर्जिंग, एनपीएस 4-12 |
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एएसटीएम ग्रेड |
ग्रेड 1 (कम-C) या ग्रेड 2 (मानक) |
एएसटीएम बी443 जीआर 1 |
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खट्टा सेवा गुण. |
आईएसओ 15156-3 संदर्भ |
आईएसओ 15156-3:2020 के अनुरूप |
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कठोरता अधिकतम |
एचआरसी 40 |
एचआरसी 40 अधिकतम |
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प्रभाव की आवश्यकता |
54 जे अनुप्रस्थ आरटी (एचएच) या −46 डिग्री (एचएच-एल) पर |
54 जे -46 डिग्री अनुप्रस्थ पर |
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मिल परीक्षण रिपोर्ट |
एन 10204 3.1 |
एन 10204 3.1 टीसी |
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पीएमआई सत्यापन |
एक्सआरएफ अनिवार्य |
प्राप्ति पर पीएमआई 100% |
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विशेष ज़रूरतें |
NACE TM0177 SSC परीक्षण, UWQA |
NACE TM0177 विधि A आवश्यक है |
[स्रोत] एपीआई 6ए, 21वां संस्करण, अनुबंध एफ और खंड 7; एनएसीई एमआर0175 / आईएसओ 15156-3:2020; EN 10204:2004 धातु उत्पाद - निरीक्षण दस्तावेजों के प्रकार।
रसीद पर कक्षा एचएच सामग्री का सत्यापन कैसे करें
सामग्री प्राप्त होने पर, कार्यशाला में जारी करने से पहले हमेशा निम्नलिखित सत्यापन चरण निष्पादित करें:
चरण 1 - पीएमआई:सकारात्मक सामग्री पहचान (पीएमआई): सी-276 या 625 विनिर्देश सीमा के विरुद्ध नी, सीआर, मो और डब्ल्यू सामग्री को सत्यापित करने के लिए एक हैंडहेल्ड एक्सआरएफ विश्लेषक का उपयोग करें।
चरण 2 - एमटीसी समीक्षा:एमटीसी (मिल टेस्ट सर्टिफिकेट): गर्मी संख्या, रासायनिक विश्लेषण, यांत्रिक गुण (तन्यता, उपज, बढ़ाव, कठोरता), और गर्मी उपचार की स्थिति सत्यापित करें।
चरण 3 - प्रभाव परीक्षण:चार्पी प्रभाव परीक्षण रिपोर्ट: पुष्टि करें कि प्रभाव ऊर्जा आवश्यक तापमान पर 54 जे (अनुप्रस्थ) से मिलती है (एचएच के लिए आरटी, एचएच के लिए −46 डिग्री -एल)।
चरण 4 - खट्टा सेवा गुण.:NACE MR0175 / ISO 15156-3 प्रमाणपत्र: सामग्री आपूर्तिकर्ता के योग्यता दस्तावेज़ की पुष्टि करें।
चरण 5 - दृश्य एवं आयामी:दृश्य निरीक्षण: सतह की खराबी, गलत मशीनी आयाम और सही चिह्नों की जाँच करें।
चरण 6 - एनडीई:महत्वपूर्ण वेल्ड पर अल्ट्रासोनिक परीक्षण (यूटी) या चुंबकीय कण निरीक्षण (एमपीआई)।
तेल और गैस उद्योग में क्लास एचएच निकल मिश्र धातु उपकरण का उपयोग कहाँ किया जाता है?
एपीआई 6ए क्लास एचएच उपकरण के लिए विशिष्ट अनुप्रयोग
एपीआई 6ए क्लास एचएच निकल मिश्र धातु उपकरण सबसे अधिक मांग वाले उपसतह और सतह अनुप्रयोगों के लिए निर्दिष्ट किया गया है जहां कार्बन और कम -मिश्र धातु स्टील्स महीनों के भीतर विफल हो जाते हैं। मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों में गहरे खट्टे गैस कुएं, उच्च दबाव उच्च तापमान (एचपीएचटी) जलाशय, उच्च क्लोराइड उत्पादित पानी वाले अपतटीय प्लेटफार्म और गर्म नमकीन इंजेक्शन के साथ थर्मल ईओआर (उन्नत तेल वसूली) परियोजनाएं शामिल हैं।
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आवेदन |
सेवा वातावरण |
कक्षा एचएच की आवश्यकता क्यों है? |
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क्रिसमस ट्री (क्रिसमस ट्री) वाल्व |
H₂S 5–15%, CO₂ 5–20%, Cl⁻ >50,000 पीपीएम, 120-180 डिग्री |
उच्च H₂S + तापमान + क्लोराइड=FF वर्ग अपर्याप्त |
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वेलहेड कनेक्टर्स और हैंगर |
एचपीएचटी खट्टी गैस, उपज तनाव स्तर के करीब, चक्रीय लोडिंग |
उच्च तनाव पर एसएससी जोखिम + एच₂एस को निकल सीआरए की आवश्यकता होती है |
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ट्यूबिंग हेड और केसिंग हैंगर |
H₂S + CO₂ + Cl⁻ के साथ गर्म उत्पादित पानी |
एक ही घटक में गैल्वेनिक + एसिड अटैक + एसएससी |
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चोक बीन्स और फ्लो बीन्स |
उच्च-वेग कटाव प्रवाह, खट्टी गैस + रेत |
एक घटक में कटाव + संक्षारण + एससीसी |
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सुरक्षा वाल्व (एससीएसएसवी) निकाय |
उपसतह, H₂S + उच्च तापमान, दबाव चक्रण |
एसएससी जोखिम + उपसतह स्थितियों में थर्मल थकान |
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सतही प्रवाह रेखाएं (क्रिसमस ट्री आउटलेट के लिए) |
खट्टी गैस + मौलिक सल्फर, उच्च तापमान |
एलिमेंटल एस नाटकीय रूप से एसएससी सीमा को कम करता है |
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आर्कटिक अपतटीय प्लेटफार्म क्रिसमस पेड़ |
H₂S खट्टी गैस + परिवेश -46 डिग्री |
एचएच-एल आवश्यक: क्रायोजेनिक कठोरता + खट्टी गैस प्रतिरोध |
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थर्मल ईओआर इंजेक्शन लाइनें |
गर्म नमकीन (150-180 डिग्री) + H₂S + CO₂ |
उच्च {{0}तापमान वाला खट्टा नमकीन पानी एफएफ{{1}वर्ग की तापमान सीमा से अधिक है |
[स्रोत] ऑपरेटर परियोजना विनिर्देशों से संकलित; हेन्स इंटरनेशनल तेल एवं गैस अनुप्रयोग संदर्भ; एनएसीई इंटरनेशनल पब्लिकेशन 34100 - एच₂एस क्षेत्र के अनुभव की समीक्षा।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों
सं. एपीआई 6ए क्लास एचएच को स्पष्ट रूप से निकल आधारित सीआरए सामग्री की आवश्यकता होती है। जबकि 316L स्टेनलेस स्टील (UNS S31603) में कई वातावरणों में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध है, इसकी निकल सामग्री (10-14%) H₂S - युक्त सेवा में सल्फाइड तनाव क्रैकिंग के प्रति प्रतिरक्षा प्रदान करने के लिए अपर्याप्त है। इसका लगभग 24 का PREN गंभीर खट्टा गैस वातावरण के लिए आवश्यक सीमा से काफी नीचे है। क्लास एचएच के लिए केवल इनकॉनेल 625 (यूएनएस एन06625) या हेस्टेलॉय सी -276 (यूएनएस एन10276) की निकेल सामग्री और पीआरईएन आवश्यकताओं को पूरा करने वाली और एनएसीई एमआर0175 / आईएसओ 15156-3 - के अनुसार योग्य मिश्र धातुएं स्वीकार्य हैं।
Q2: क्लास एफएफ और क्लास एचएच के बीच क्या अंतर है?
एफएफ और एचएच दोनों की तापमान सीमा समान है (−29 डिग्री से +180 डिग्री), लेकिन वे मौलिक रूप से भिन्न सामग्रियों का उपयोग करते हैं। क्लास एफएफ में एनएसीई एमआर0175/आईएसओ 151563 के अनुसार योग्य कार्बन और कम {3}मिश्र धातु स्टील्स (13 सीआर मार्टेंसिटिक स्टेनलेस तक) का उपयोग किया जाता है, जिसमें एसएससी संवेदनशीलता को कम करने के लिए कठोरता 22 एचआरसी से कम या उसके बराबर तक सीमित होती है। क्लास एचएच निकेल आधारित सीआरए (इंकोनेल 625 या हास्टेलॉय सी-276) का उपयोग करता है, जो कठोरता की परवाह किए बिना स्वाभाविक रूप से एसएससी के प्रति प्रतिरोधी होते हैं। एचएच का चयन तब किया जाता है जब एफएफ श्रेणी की सामग्री सेवा वातावरण की संक्षारण दर, गड्ढे या तापमान आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है।
प्रश्न3: कक्षा एचएच के स्थान पर कक्षा एचएच-एल कब निर्दिष्ट किया जाता है?
कक्षा एचएच-एल तब निर्दिष्ट किया जाता है जब न्यूनतम ऑपरेटिंग तापमान -29 डिग्री (-20 डिग्री फ़ारेनहाइट) से नीचे चला जाता है। यह आर्कटिक तटवर्ती गैस क्षेत्रों और अपतटीय उपसमुद्र वेलहेड प्रणालियों में होता है जहां परिवेशी समुद्री जल का तापमान -46 डिग्री या उससे नीचे तक गिर सकता है। एल-प्रत्यय को -46 डिग्री (न्यूनतम 54 जे अनुप्रस्थ) पर अतिरिक्त चारपी वी-नॉच प्रभाव परीक्षण की आवश्यकता होती है ताकि यह प्रदर्शित किया जा सके कि निकल मिश्र धातु भंगुर हुए बिना क्रायोजेनिक तापमान पर पर्याप्त कठोरता बरकरार रखती है। ऊपरी तापमान सीमा (+180 डिग्री) मानक कक्षा एचएच के समान ही रहती है।
प्रश्न4: क्या क्लास एचएच को पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (पीडब्लूएचटी) की आवश्यकता है?
अधिकांश मामलों में, नहीं. इनकोनेल 625 और हेस्टेलॉय सी-276 दोनों का उपयोग एपीआई 6ए वेलहेड अनुप्रयोगों के लिए {{4}वेल्डेड या सॉल्यूशन{7}एनील्ड स्थिति में किया जाता है। उनकी अल्ट्रा{8}निम्न कार्बन और सिलिकॉन सामग्री वेल्ड हीट प्रभावित क्षेत्र (एचएजेड) में कार्बाइड अवक्षेपण को रोकती है, जिससे पोस्ट{{15}वेल्ड समाधान एनीलिंग की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। हालाँकि, सबसे गंभीर सेवाओं (केंद्रित एचसीएल, मौलिक सल्फर, या खट्टे नमकीन पानी में 150 डिग्री से ऊपर तापमान) के लिए, अधिकतम संक्षारण प्रतिरोध को बहाल करने के लिए 1093-1171 डिग्री पर समाधान की एनीलिंग और उसके बाद तेजी से पानी बुझाने की सिफारिश की जाती है। पीडब्ल्यूएचटी (कम तापमान पर पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट) से बचना चाहिए क्योंकि इसमें सुधार नहीं होता है और इन मिश्र धातुओं के संक्षारण प्रतिरोध में कमी आ सकती है।
Q5: एपीआई 6ए क्लास एचएच इनकोनेल 625 वेलहेड घटकों के लिए विशिष्ट लीड समय क्या है?
वेलहेड बॉडी और बोनट के लिए एपीआई 6ए क्लास एचएच इंकोनेल 625 फोर्जिंग के लिए ऑर्डर की पुष्टि से लेकर डिलीवरी तक आमतौर पर 16-26 सप्ताह की आवश्यकता होती है, क्योंकि अधिकांश एपीआई 6ए मोनोग्राम लाइसेंस (एपीआई 6ए क्यू1 गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली) के साथ विशेषज्ञ फाउंड्री और फोर्ज दुकानों द्वारा उत्पादित किए जाते हैं। इन्हेंल 625 प्लेट, बार और सीमलेस पाइप (एएसटीएम बी443/बी574/बी622) जैसे स्टॉक आइटम वितरकों से 4-10 सप्ताह में उपलब्ध हो सकते हैं। जेएन अलॉय पूछताछ पर त्वरित प्रतिक्रिया के लिए इनकोनेल 625 और हेस्टेलॉय सी-276 प्लेट, बार और पाइप की सूची बनाए रखता है। तत्काल आवश्यकताओं के लिए, आकार, मात्रा, दबाव वर्ग और वितरण गंतव्य सहित अपने विशिष्ट आरएफक्यू के साथ jnalloy123@gmail.com से संपर्क करें।
प्रश्न 6: जेएन अलॉय कैसे सत्यापित करता है कि क्लास एचएच सामग्री एपीआई 6ए और एनएसीई एमआर0175 आवश्यकताओं को पूरा करती है?
जेएन अलॉय पूर्ण एपीआई 6ए और आईएसओ 15156-3 अनुपालन दस्तावेज के साथ क्लास एचएच निकल मिश्र धातु सामग्री की आपूर्ति करता है। प्रत्येक शिपमेंट में शामिल हैं: (1) EN 10204 3.1 हीट केमिस्ट्री, मैकेनिकल परीक्षण के परिणाम और हीट ट्रीटमेंट रिकॉर्ड के साथ मिल टेस्ट सर्टिफिकेट; (2) मिल से एनएसीई एमआर0175/आईएसओ 15156-3 सामग्री योग्यता पत्र; (3) एपीआई 6ए क्यू1 मोनोग्राम लाइसेंस नंबर (तैयार घटकों के लिए); (4) निर्दिष्ट तापमान पर चार्पी प्रभाव परीक्षण के परिणाम; (5) वैकल्पिक पीएमआई परीक्षण रिपोर्ट और तृतीय-पक्ष निरीक्षण प्रमाणपत्र (एपीआई 6ए पीएसएल 3)। प्राप्त होने पर, खरीदारों को निर्माण के लिए सामग्री जारी करने से पहले यह पुष्टि करने के लिए कि Ni, Cr, Mo, और W सामग्री सामग्री विनिर्देश से मेल खाती है, एक कैलिब्रेटेड हैंडहेल्ड XRF विश्लेषक का उपयोग करके स्वतंत्र PMI सत्यापन करना चाहिए।


