इंकोलॉय 825 बनाम 316एल: खट्टा सेवा और एसिड वातावरण के लिए निकल मिश्र धातु बनाम स्टेनलेस स्टील

इंकोलॉय 825 (यूएनएस एन08825)और 316एल स्टेनलेस स्टील (यूएनएस एस31603) की अक्सर तुलना की जाती है क्योंकि दोनों जंग का विरोध करते हैं और दोनों एक गैर-विशेषज्ञ को "चमकदार मिश्र धातु" की तरह दिखते हैं। वास्तव में वे अलग-अलग भौतिक परिवारों में बैठते हैं। इंकोलॉय 825 एक निकेल{8}लोहा-क्रोमियम मिश्र धातु है जिसमें 38-46% निकेल के अलावा जानबूझकर तांबा, मोलिब्डेनम और टाइटेनियम मिलाया जाता है। निकल सामग्री में अंतर कोई विवरण नहीं है - यह तय करता है कि धातु खट्टी गैस, सल्फ्यूरिक एसिड और गर्म क्लोराइड से बची रहती है या चुपचाप टूट जाती है।

निचली पंक्ति: जब सेवा में खट्टी गैस (H2S), सल्फ्यूरिक या फॉस्फोरिक एसिड, या लगभग 60 डिग्री से ऊपर के क्लोराइड शामिल होते हैं, तो Incoloy 825 सही इंजीनियरिंग विकल्प है और 316L योग्य नहीं है। पर्यावरण के आधार पर चुनें, कीमत के आधार पर नहीं: 316एल जहां संक्षारण हल्का है, 825 जहां यह आक्रामक या खट्टा है।

क्या दो मिश्रधातुओं को मौलिक रूप से भिन्न बनाता है?

[स्रोत] एएसटीएम बी424 / बी423 (इंकोलॉय 825) और ए240 / ए312 (316एल); PREN=%Cr + 3.3×%Mo (+16×%N)। विशेष धातु परिवार और आपूर्तिकर्ता डेटाशीट (ग्लोबो, वोमिक, जेनलॉय, सुपरस्टेनलेस अलॉय) से मूल्य।

316L को एक अच्छी तरह से निर्मित स्टील के रूप में सोचें जिसमें धीरे-धीरे जंग लगती है; इंकोलॉय 825 को एक निकल समृद्ध मिश्र धातु के रूप में सोचें जो सक्रिय रूप से एसिड का प्रतिरोध करता है और क्लोराइड तनाव के तहत नहीं टूटेगा। 825 में तांबा एक आंतरिक उत्प्रेरक की तरह कार्य करता है जो सतह को सल्फ्यूरिक एसिड में "निष्क्रिय" (संरक्षित) अवस्था में धकेलता है; उच्च निकेल क्लोराइड को विनाशकारी दरार को ट्रिगर करने से रोकता है जो गर्म, नमकीन या खट्टी स्थितियों में 316L को नष्ट कर देता है।

उनके यांत्रिक गुणों की तुलना कैसे की जाती है?

[स्रोत] एएसटीएम बी424/बी423 और ए240/ए312 न्यूनतम यांत्रिक गुण; सेवा - प्रति मिश्र धातु आपूर्तिकर्ता तकनीकी डेटा (ग्लोबो, सासा, सुपरस्टेनलेस अलॉयज) के तापमान के आंकड़े।

खट्टा सेवा (एनएसीई एमआर0175 / आईएसओ 15156): एक योग्य है, एक योग्य नहीं है

हाँ - यह सबसे स्पष्ट विभाजन रेखा है। इंकोलॉय 825 H2S युक्त (खट्टा) सेवा के लिए NACE MR0175 / ISO 15156 के तहत एक अनुमोदित सामग्री है, जो 35 HRC की अधिकतम कठोरता पर समाधान {7}वार्षित स्थिति में आपूर्ति की जाती है। इसकी उच्च निकल सामग्री इसे सल्फाइड स्ट्रेस क्रैकिंग (एसएससी) के प्रति लगभग प्रतिरक्षित और हाइड्रोजन प्रेरित क्रैकिंग के प्रति प्रतिरोधी बनाती है।

व्यवहार में योग्यता का क्या अर्थ है:

• 825 को खट्टा ड्यूटी के लिए समाधान वितरित किया जाना चाहिए {{1}एनील्ड (ठंडा नहीं - काम किया हुआ); कठोरता 35 एचआरसी से कम या उसके बराबर सत्यापित है।
• ठंडा {{0}बिना दोबारा काम किए 825, खट्टी सेवा के लिए एनीलिंग की अनुमति नहीं है - ठंडा काम कठोरता और एससीसी जोखिम को बढ़ाता है।
• मिल परीक्षण रिपोर्ट में पूर्ण ताप से {{3} उत्पाद ट्रेसेबिलिटी के साथ NACE MR0175 / ISO 15156 का संदर्भ होना चाहिए।
• 316L में ऐसी कोई योग्यता नहीं है और इसे खट्टे और उच्च {{1}क्लोराइड वाले वातावरण से बाहर रखा जाना चाहिए।

विशेष सावधानी: कुछ स्रोत खट्टी सेवा में 825 के लिए 22 एचआरसी की सीमा उद्धृत करते हैं। UNS N08825 के लिए गवर्निंग ISO 15156-3 मान 35 HRC (समाधान-एनील्ड) है। हमेशा अपने सेवा लिफ़ाफ़े के लिए वर्तमान मानक तालिका के विरुद्ध सटीक पर्यावरणीय सीमाओं (H2S आंशिक दबाव, क्लोराइड, तापमान, मौलिक सल्फर) की पुष्टि करें।

अम्लीय वातावरण: सल्फ्यूरिक, फॉस्फोरिक और हाइड्रोक्लोरिक

निर्णायक रूप से. इंकोलॉय 825 को विशेष रूप से सल्फ्यूरिक और फॉस्फोरिक एसिड के लिए विकसित किया गया था। इसका तांबे का मिश्रण एसिड को कम करने में सतह को निष्क्रिय कर देता है, जिससे 60 डिग्री . 316L पर 50% सल्फ्यूरिक एसिड में 316L से लगभग 50x कम संक्षारण दर मिलती है, मध्यवर्ती एसिड सांद्रता पर लगभग 40{9}}50 डिग्री से ऊपर तेजी से सामान्य संक्षारण होता है - बिल्कुल वही कर्तव्य जहां 825 निर्दिष्ट है।

[स्रोत] एचटी पाइप, हैंगबो और सुपरस्टेनलेस अलॉयज तकनीकी डेटा के अनुसार संक्षारण दर की तुलना: 50% H2SO4@60C 825 0.05 बनाम 316एल 2.5 मिमी/वर्ष; उबलते MgCl2 SCC 825 प्रतिरोधी बनाम 316L दरारें; सीपीटी 825 ~50सी बनाम 316एल ~25सी।

क्यों 825 एसिड का प्रतिरोध करता है (तंत्र)

825 में तांबा सतह पर कैथोडिक हाइड्रोजन विकास को बढ़ावा देता है, जो मिश्र धातु की संक्षारण क्षमता को निष्क्रिय सीमा में स्थानांतरित कर देता है जहां एक स्थिर क्रोमियम - ऑक्साइड फिल्म बनती है। स्पष्ट शब्दों में, तांबा धातु को सल्फ्यूरिक और फॉस्फोरिक एसिड में खुद को बचाने के लिए "मजबूर" करता है। क्रोमियम किसी भी ऑक्सीकरण घटक को संभालता है; मोलिब्डेनम क्लोराइड या फ्लोराइड संदूषण से लड़ता है (गीली प्रक्रिया फॉस्फोरिक एसिड में आम है). 316 एल में तांबे की कमी होती है, इसलिए यह एसिड को कम करने में स्वयं निष्क्रिय नहीं हो पाता है और तेजी से संक्षारित हो जाता है।

क्लोराइड तनाव संक्षारण क्रैकिंग

हां, और यह सबसे आम वास्तविक विफलता है जो 825 में अपग्रेड करने के लिए प्रेरित करती है। ऑस्टेनिटिक 316एल लगभग 60 डिग्री से ऊपर क्लोराइड तनाव के लिए बेहद संवेदनशील है, विशेष रूप से ऑक्सीजन और तन्य तनाव के साथ; उबलते हुए मैग्नेशियम{5}}क्लोराइड परीक्षण में यह कुछ ही घंटों में टूट जाता है। इंकोलॉय 825, 38-46% निकेल के साथ, क्लोराइड एससीसी के प्रति वस्तुतः प्रतिरक्षित है और उसी परीक्षण में कोई दरार नहीं दिखाता है। समुद्री जल-ठंडा एक्सचेंजर्स, खट्टे कुओं और अचार बनाने वाली लाइनों के लिए, यह प्रतिरक्षा है, यही कारण है कि ऑपरेटर 316L के बजाय 825 निर्दिष्ट करते हैं।

क्लोराइड सेवा में 316L की तुलना में 825 के दो संबंधित लाभ:

• उच्च PREN (~31 बनाम ~24-25) क्लोराइड वातावरण में 825 को लगभग 25% बेहतर पिटिंग प्रतिरोध देता है।
• टाइटेनियम स्थिरीकरण का मतलब है कि वेल्डिंग के बाद 825 संवेदनशील नहीं होता है, इसलिए इसका संक्षारण प्रतिरोध 316L के विपरीत गर्मी प्रभावित क्षेत्र - में संरक्षित रहता है, जिसे संवेदनशीलता से बचने के लिए कम {{4}कार्बन (एल) ग्रेड और सावधानीपूर्वक वेल्डिंग की आवश्यकता होती है।

तापमान सीमाएँ: जहाँ प्रत्येक मिश्र धातु सुरक्षित रहना बंद कर देती है

वेल्डिंग और निर्माण

दोनों अच्छी तरह से वेल्ड करते हैं, लेकिन 825 का एक महत्वपूर्ण लाभ है: इसका टाइटेनियम स्थिरीकरण संवेदीकरण को रोकता है, इसलिए इसका उपयोग वेल्ड गर्मी उपचार के बिना अधिकांश एसिड सेवा के लिए {{1}वेल्डेड स्थिति में किया जा सकता है। मैचिंग फिलर मेटल ERNiFeCr-1 (AWS A5.14, INCOLOY 65) है; ERNiCrMo-3 या ERNiCr-3 स्वीकार्य विकल्प हैं। क्योंकि 825 में स्टेनलेस की तुलना में कम तापीय चालकता और उच्च विस्तार है, ताप इनपुट को नियंत्रित करें (~1.0-1.5 kJ/mm से नीचे) और विरूपण को कम करने के लिए इंटरपास तापमान कम रखें।

निर्माण नोट्स जो संक्षारण प्रदर्शन की रक्षा करते हैं:

• अच्छी तरह से डीग्रीज़ करें; सल्फर/लौह संदूषण को रोकने के लिए कार्बन/स्टेनलेस पर उपयोग किए जाने वाले पीसने वाले पहियों से बचें।
• आंतरिक सतह की सुरक्षा के लिए रूट पास पर आर्गन बैक-पर्ज का उपयोग करें।
• गंभीर एसिड या खट्टा ड्यूटी के लिए, वेल्डिंग के बाद एक समाधान एननील (930-980 डिग्री) अधिकतम संक्षारण प्रतिरोध को बहाल करता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

प्रश्न: क्या इन्कोलॉय 825 खट्टा सेवा के लिए 316एल से बेहतर है?

उत्तर: हाँ. इंकोलॉय 825 (यूएनएस एन08825) को एनएसीई एमआर0175/आईएसओ 15156 के तहत कठोरता पर समाधान में खट्टा (एच2एस{6}}युक्त) सेवा के लिए अनुमोदित किया गया है।<=35 HRC, because its 38-46% nickel content makes it virtually immune to sulfide stress cracking. 316L stainless is NOT approved for sour service and is vulnerable to chloride stress-corrosion cracking above about 60 C, so it is the wrong choice wherever H2S and chlorides coexist.

प्रश्न: इंकोलॉय 825 या 316एल में से कौन सा सल्फ्यूरिक एसिड का बेहतर प्रतिरोध करता है?

उत्तर: इंकोलॉय 825 कहीं बेहतर है। 60 C पर 50% सल्फ्यूरिक एसिड में, मापी गई संक्षारण दर 825 के लिए लगभग 0.05 मिमी/वर्ष है, जबकि 316L के लिए लगभग 2.5 मिमी/वर्ष है। लिफाफा.

प्रश्न: क्या इंकोलॉय 825 क्लोराइड तनाव संक्षारण क्रैकिंग का प्रतिरोध करता है जहां 316एल विफल रहता है?

उ: हां, {{0}एल क्लोराइड तनाव के प्रति बेहद संवेदनशील है, लगभग 60 डिग्री सेल्सियस से ऊपर जंग का टूटना, मैग्नीशियम को उबालने में कुछ घंटों के भीतर विफल होना, क्लोराइड परीक्षण में कुछ ही घंटों में विफल हो जाना। इंकोलॉय 825, 38{8}}46% निकेल के साथ, क्लोराइड एससीसी के प्रति वस्तुतः प्रतिरक्षित है और उसी परीक्षण में कोई दरार नहीं दिखाता है। यही सबसे महत्वपूर्ण कारण है कि तेल और गैस ऑपरेटर खट्टा और समुद्री जल सेवा के लिए 825 (316एल नहीं) निर्दिष्ट करते हैं।

प्रश्न: इंकोलॉय 825 बनाम 316एल की तापमान सीमा क्या है?

ए: इंकोलॉय 825 निरंतर सेवा में लगभग 540 सी (1000 एफ) तक संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखता है, जबकि 316एल के लिए लगभग 425 सी (800 एफ), 115 सी का लाभ। 316एल सीमा से ऊपर, कार्बाइड अवक्षेपण संवेदीकरण और अंतरकणीय क्षरण का कारण बनता है; 825 का टाइटेनियम स्थिरीकरण इसे रोकता है . 825 क्रायोजेनिक और ऊंचे तापमान पर भी उपयोगी शक्ति बनाए रखता है।

प्रश्न: क्या इंकोलॉय 825 की कीमत 316एल से अधिक है?

उत्तर: पहली लागत पर, 825 की कीमत 316L की तुलना में प्रति किलोग्राम लगभग 2.5-3.5x अधिक है। लेकिन आक्रामक एसिड या क्लोराइड सेवा में, 825, 316एल के लिए 3-5 साल की तुलना में 3-5 साल तक चलता है, 2-3 प्रतिस्थापन और अनियोजित डाउनटाइम से बचा जाता है। 20 साल के जीवनचक्र में, 825 आमतौर पर उच्च खरीद मूल्य के बावजूद स्वामित्व की कुल लागत में 60-75% सस्ता है।

प्रश्न: कौन से एएसटीएम मानक इंकोलॉय 825 और 316एल को कवर करते हैं?

ए: इंकोलॉय 825: प्लेट/शीट एएसटीएम बी424, सीमलेस पाइप/ट्यूब बी423 (और कंडेनसर ट्यूब बी163), बार बी425, वेल्डेड पाइप बी705, फोर्जिंग बी564, फिटिंग्स बी{7}}एल स्टेनलेस: प्लेट ए240, पाइप ए312, ट्यूब ए269/ए213, बार ए276। खट्टा सेवा के लिए UNS (N08825 बनाम S31603), एक NACE MR0175 संदर्भ जहां लागू हो, और एक EN 10204 3.1 सामग्री परीक्षण रिपोर्ट की आवश्यकता होती है।