इन्कोनेल 625 थकान शक्ति: रिज़र उपयोग के लिए एस - एन कर्व - ज्ञान

इनकोनेल 625 (यूएनएस एन06625)एनील्ड स्थिति में (एएसटीएम बी 443 ग्रेड 1) 10^7 चक्रों पर एक घूर्णनशील किरण थकान शक्ति दिखाता है, आर=-1, लगभग 290-345 एमपीए (42-50 केएसआई); 10^8 चक्रों पर वक्र अनिवार्य रूप से सपाट होता है, जो 280 एमपीए (40 केएसआई) के करीब व्यावहारिक सहनशक्ति सीमा देता है।

वेल्डेड राइजर गर्थ बट जोड़ों के लिए, IIW कैथोडिक संरक्षण के तहत हवा में FAT 90 (मतलब S -N ढलान m=3) और समुद्री जल में FAT 71 की सिफारिश करता है; DNVGL-RP-F112 सतह के लिए FAT 90 और मुफ़्त में FAT 71 का उपयोग करता है{{9}संक्षारण प्लस CP सुधार के लिए।
औसत तनाव मायने रखता है - जब औसत तनाव यूटीएस के 50% तक पहुंच जाता है, तो गुडमैन संबंध स्वीकार्य वैकल्पिक तनाव को लगभग 25-35% तक कम कर देता है, जो दबावयुक्त उत्पादन राइजर के लिए विशिष्ट है।
समुद्री जल में कैथोडिक संरक्षण (आमतौर पर {{4%)800 से -1050 एमवी बनाम एजी/एजीसीएल) कम आवृत्तियों पर मुक्त संक्षारण की तुलना में निकल मिश्र धातुओं की थकान सहनशक्ति को 5-15% तक कम कर देता है; एचआईएससी के तहत सीपी के लिए 1.30-1.45 का डीएनवी के-फैक्टर एससीआर के लिए रूढ़िवादी है।
भंवर प्रेरित कंपन (VIV) SCRs पर प्रमुख थकान भार को 0.5-2 m/s धाराओं में संचालित करता है; डिज़ाइन आयाम सामान्यतः 10^7–10^8 चक्रों पर ±0.1·D (व्यास) पर सीमित होता है।

Inconel 625 Fatigue Strength

लोड स्पेक्ट्रम को परिभाषित करें। रिसर स्थान (एचएस, टीपी, वर्तमान प्रोफ़ाइल) के लिए एक दीर्घकालिक तरंग -वर्तमान लोड हिस्टोग्राम बनाएं। वर्णक्रमीय थकान विश्लेषण (वर्षाप्रवाह गिनती) से प्रति यूनिट वर्ष तनाव सीमा डिब्बे निकालें।
S-N वक्र का चयन करें. आधार चुनें {{2}सामग्री या वेल्डेड-संयुक्त एस{4}एन वक्र प्रति डीएनवीजीएल{{5}आरपी-एफ112 / एएसएमई VIII-2: हवा में आधार धातु एफएटी 90, हवा में गर्थ बट वेल्ड एफएटी 90, सीपी के साथ समुद्री जल में एफएटी 71; N <10^7 के लिए ढलान m=3, 10^7 के लिए m=5 N <10^8 से कम या उसके बराबर, घुटने का बिंदु 10^7 या 10^8 चक्र पर।
माध्य-तनाव और पर्यावरणीय सुधार लागू करें। वायु वक्र में माध्य तनाव के लिए गुडमैन का उपयोग करें, फिर डीएनवी पर्यावरणीय कारक ई (1.0 मुक्त संक्षारण, निकल के लिए सीपी के साथ समुद्री जल में 0.5 -बेस वेल्ड) लागू करें।
रन माइनर-पामग्रेन थकान क्षति सारांश। डी=Σ (n_i / N_i). उत्तरजीविता के लिए 3 का लक्ष्य डिजाइन थकान कारक (डीएफएफ) + 10 निरीक्षण के लिए {{8}सुलभ राइजर, डीएफएफ गैर-{{10}सुलभ एससीआर प्रति डीएनवी के लिए 10 से अधिक या उसके बराबर -ओएस-एफ201।
ईसीए या फ्रैक्चर -मैकेनिक्स जांच से सत्यापित करें। वेल्डेड गर्थ जोड़ों के लिए, सबसे बड़े अपेक्षित वेल्ड दोष के लिए सेवा मूल्यांकन के लिए एक प्रभावी नॉच स्ट्रेस (ईएनएस) या बीएस 7910 / एपीआई 579 फिटनेस का प्रदर्शन करें।

इनकोनेल 625 (यूएनएस एन06625) एक निकल {2}क्रोमियम {3}मोलिब्डेनम {4}नाइओबियम मिश्र धातु है जिसका एनील्ड एस {5}एन वक्र, वेल्डेड {{6}संयुक्त एफएटी वर्ग, और समुद्री जल में संक्षारण {7}थकावट व्यवहार इसे गहरे पानी, अम्ल और उच्च क्लोराइड क्षेत्रों के लिए वर्कहॉर्स राइजर सामग्री बनाते हैं। यह आलेख डिज़ाइन S-N डेटा, मानक (DNVGL-RP-F112, API 2RD, ASME VIII-2, IIW FAT वर्ग), पर्यावरण सुधार, और 25+ वर्षों की सेवा के लिए 625 SCR, TTR या हाइब्रिड रिसर को अर्हता प्राप्त करने के लिए आवश्यक ECA/फ्रैक्चर-मैकेनिक्स नियम देता है।

मिल में {{0}एनील्ड स्थिति (एएसटीएम बी 443 ग्रेड 1) में, इन्कोनेल 625 में हवा में एक द्वि{4}रैखिक एस{5}एन वक्र होता है, जिसमें 10^7 सहनशक्ति सीमा लगभग 290-345 एमपीए आर=-1 पर होती है और 10^7-10^8 चक्रों से परे एक फ्लैट कट- होता है, जबकि वेल्डेड गर्थ जोड़ IIW एफएटी तक गिर जाते हैं कैथोडिक संरक्षण के तहत हवा में 90 और समुद्री जल में FAT 71।

निकेल {{0} क्रोमियम मैट्रिक्स प्लस 8-10% मोलिब्डेनम और 3.15-4.15% नाइओबियम इनकोनेल 625 को एक स्थिर ऑस्टेनिटिक अनाज संरचना देता है जो ऑस्टेनिटिक मिश्र धातुओं में उच्च {{8} चक्र थकान के पीछे चक्रीय स्लिप {{6} बैंड गठन - माइक्रोस्ट्रक्चरल तंत्र का प्रतिरोध करता है।

विशेष धातु तकनीकी बुलेटिन एसएमसी -061 में प्रकाशित स्वतंत्र घूर्णन {{0} बीम डेटा 290 एमपीए (एनील्ड प्लेट, आर {{5 }}) और 345 एमपीए (ठंडा {{12} खींची गई बार, आर=-1) की 10^7 चक्र थकान शक्ति दिखाता है; दोनों डेटासेट 10^7 से आगे बढ़ते हैं, जिससे वास्तविक सहनशक्ति सीमा मिलती है। वेल्डेड गर्थ जोड़ों के लिए - थकान -किसी भी रिसर में महत्वपूर्ण स्थान - IIW कैथोडिक सुरक्षा के साथ हवा में एफएटी 90 और समुद्री जल में एफएटी 71 प्रदान करता है, एन <10^7 के लिए ढलान एम=3 और 10^7 के लिए एम=5 एन <10^8 से कम या उसके बराबर, जैसा कि अपनाया गया है समुद्र के भीतर धात्विक राइजर के लिए डीएनवीजीएल-आरपी-एफ112। इसलिए डिज़ाइनर आधार रेखा के रूप में FAT-वर्ग S-N वक्र का उपयोग करते हैं और शीर्ष पर पर्यावरणीय और माध्य-तनाव सुधार लागू करते हैं।

How Does Inconel 625 Compare to Other Alloys in Cyclic Loading for Riser Service

आम राइजर मिश्रधातुओं में इनकोनेल 625 एचसीएफ तालिका के शीर्ष पर है: 316एल स्टेनलेस से लगभग 30% ऊपर, 22% सीआर डुप्लेक्स से 15% ऊपर, और थकान ताकत में इनकोनेल 718 के बराबर या उससे थोड़ा नीचे, लेकिन कहीं बेहतर वेल्डेबिलिटी और संक्षारण के साथ -थकान मार्जिन।

राइजर मिश्रधातु का चयन करना थकाने वाला है {{0}बनाम{{1}वेल्डेबिलिटी{{2}बनाम{{3}संक्षारण व्यापार{{4}बंद। इनकोनेल 625 थकान शक्ति, वेल्डेबिलिटी और समुद्री जल प्रतिरोध के संयोजन पर जीतता है, यही कारण है कि यह कैस्केड / चिनूक, स्टोन्स, जूलिया और कई ब्राज़ीलियाई पूर्व नमक विकास जैसे क्षेत्रों में गहरे पानी के एससीआर के लिए मानक है। डुप्लेक्स 2205/2507 कच्ची थकान ताकत पर प्रतिस्पर्धी है, लेकिन गर्थ -वेल्ड HAZ (सिग्मा चरण की वर्षा) में ग्रस्त है और इसलिए यह आमतौर पर फ्लोलाइन और पाइपिंग तक ही सीमित है, मुख्य रिसर्स तक नहीं।

शासकीय दस्तावेज़ हैं: S{3}N वक्रों और DFF नियमों के लिए DNVGL{{0}RP{1}F112, डिज़ाइन कारकों और सुरक्षा वर्ग के लिए DNVGL{{0}RP{1}}F112, डिज़ाइन कारकों और सुरक्षा वर्ग के लिए DNVGL{{4}ST{5}}F101 और DNV{7}OS{8}}F201, लोडिंग फ्रेमवर्क के लिए API 2RD, दबाव के लिए ASME BPVC सेक्शन VIII डिवीज़न 2, सीमा थकान, और IIW/BS 7910/API वेल्डेड - संयुक्त मूल्यांकन के लिए 579।

प्रत्येक मानक में डिज़ाइन का एक अलग टुकड़ा शामिल होता है। डीएनवीजीएल {{1} आरपी - एफ112 सबसे संपूर्ण रिसर है {{4} विशिष्ट संदर्भ: यह एफएटी {5} वर्ग एस {{6} एन वक्र (हवा में एफएटी 90, सीपी के साथ समुद्री जल में एफएटी 71), पर्यावरणीय कारक ई, माध्य {9} तनाव सुधार, और कट {{10} बंद) प्रदान करता है। डीएनवीजीएल-एसटी-एफ101 सुरक्षा वर्ग और न्यूनतम डीएफएफ (निरीक्षण के लिए 3-सुलभ, 10 गैर-पहुंच योग्य के लिए) को कवर करता है।

एपीआई 2आरडी तरंग {{1}वर्तमान लोड स्पेक्ट्रम, वीआईवी जांच, थकान क्षति योग (माइनर), और सीमा {{2}राज्य स्वीकृति मानदंड को परिभाषित करता है। एएसएमई बीपीवीसी सेक्शन VIII डिवीजन 2 (2023 संस्करण) तब लागू किया जाता है जब रिसर एक दबाव पोत (उदाहरण के लिए एक शीर्ष{8}}तनावग्रस्त वेलहेड राइजर) का हिस्सा होता है और इलास्टिक फॉलोअप के आधार पर एक वैकल्पिक थकान वक्र प्रदान करता है। वेल्डेड गर्थ जोड़ों के लिए, IIW FAT वर्ग प्रदान करता है, जबकि BS 7910 और API 579 / ASME FFS-1 ECA और फ्रैक्चर-मैकेनिक्स मार्ग देते हैं।

माध्य तनाव बढ़ने से इनकोनेल 625 का थकान जीवन R=0.5 पर नाटकीय रूप से कम हो जाता है, स्वीकार्य वैकल्पिक तनाव R=-1 पर मूल्य का लगभग एक {3 }तिहाई है, यही कारण है कि दबाव वाले उत्पादन राइजर के लिए गुडमैन सुधार अनिवार्य है।

S-N वक्र को R=-1 (पूरी तरह उलट मोड़) पर प्लॉट किया गया है। वास्तविक राइजर आंतरिक दबाव के साथ झुकते हुए देखते हैं, इसलिए चक्र आर=0 (स्पंदनशील) और आर=0.5 (उच्च आंतरिक दबाव अनुपात पर दबाव वाले राइजर का विशिष्ट) के बीच बैठता है।

गुडमैन संबंध σ_a,allow=σ_{6}}1 × (1 − σ_m / σ_u) मानक सुधार है; गेरबर संबंध कम रूढ़िवादी है लेकिन तन्य निकल-बेस मिश्र धातुओं के लिए कुछ कोड में इसकी अनुमति है। 12″ शेड्यूल-80 पाइप (827 एमपीए यूटीएस पर σ_m ≈ 200 एमपीए) पर 250 बार आंतरिक दबाव पर काम करने वाले उत्पादन रिसर के लिए, गुडमैन जुर्माना लगभग (1 - 0.24) {{16%) है, इसलिए प्रभावी स्वीकार्य तनाव सीमा आर की तुलना में लगभग 24% कम हो जाती है।

हवा में 10⁸ चक्र R=-1 पर, एनील्ड इनकोनेल 625 लगभग 250-280 एमपीए (36-40 केएसआई) वैकल्पिक तनाव क्षमता को बरकरार रखता है, जो इसके 10⁷ मान के 10% के भीतर है; यह आधुनिक राइजर थकान डिजाइन में उपयोग किए जाने वाले 10⁸ चक्र कटऑफ का आधार है।

ऑस्टेनिटिक निकल {{0} बेस मिश्रधातुएं कार्बन स्टील की तरह तेज थकान सीमा नहीं दिखाती हैं, लेकिन एस - एन वक्र का ढलान 10 ^ 7 चक्रों से परे स्पष्ट रूप से चपटा होता है। विशेष धातु बुलेटिन और कई प्रकाशित राइजर थकान परीक्षण अभियानों से पता चलता है कि 10^8 मान एनील्ड मिश्र धातु के लिए 10^7 मान के 8-10% के भीतर है। इसलिए डिज़ाइनर 10^7 (DNVGL-ST-F101 थकान के लिए-गंभीर SCRs) या 10^8 (DNVGL-RP-F112 डिफ़ॉल्ट) पर एक क्षैतिज कटऑफ लागू करते हैं और S-N वक्र को आगे एक्सट्रपलेशन नहीं करते हैं।

समुद्री जल में नि:शुल्क संक्षारण जोखिम हवा की तुलना में इनकोनेल 625 की थकान शक्ति को केवल 10-20% तक कम कर देता है, क्योंकि निष्क्रिय सीआर -ऑक्साइड फिल्म गड्ढे का प्रतिरोध करती है; बड़ा जुर्माना कैथोडिक संरक्षण से आता है, जहां हाइड्रोजन विकास सहनशक्ति सीमा को 5-15% तक कम कर देता है।

How Does Seawater Corrosion Influence the S-N Curve of Inconel 625 Risers

मुक्त संक्षारण में मिश्र धातु की उच्च सीआर (~22%) और एमओ (~9%) सामग्री एक निष्क्रिय फिल्म का निर्माण करती है जो गड्ढों और क्लोराइड के हमले को दबा देती है। 4-30 डिग्री पर प्राकृतिक समुद्री जल में धीमी गति से घूमने वाली आवृत्ति {{4} किरण परीक्षण आम तौर पर 250-280 एमपीए - की 10^7 चक्र थकान शक्ति दिखाते हैं, जो हवा की तुलना में 10-20% की गिरावट है। कैथोडिक संरक्षण के तहत सतह हाइड्रोजन विकसित करती है, जिसका कुछ हिस्सा मिश्र धातु में अवशोषित हो जाता है।

कम तनाव दर और कम आवृत्तियों पर यह हाइड्रोजन लगातार स्लिप बैंड में फैल सकता है और दरार शुरू करने में सहायता कर सकता है, जिससे 10^7 ताकत लगभग 220-250 एमपीए तक कम हो जाती है। डीएनवीजीएल-आरपी{{6}एफ112 ई{8}}कारक इसे पकड़ता है: ई=1.0 मुक्त संक्षारण के लिए, 0.5 सीपी के साथ समुद्री जल के लिए, 0.25 एचआईएससी-अतिसंवेदनशील स्थितियों के लिए।

कैथोडिक संरक्षण इनकोनेल 625 की 10^7 सहनशक्ति को कम आवृत्तियों पर मुक्त संक्षारण की तुलना में 5-15% तक कम कर देता है, और इसे डीएनवीजीएल -आरपी -एफ112 पर्यावरणीय कारक ई=0.5 द्वारा डिजाइन में कैप्चर किया जाता है; अधिक से अधिक सुरक्षा (< -1050 mV) must be controlled to avoid HISC.

कैथोडिक हाइड्रोजन उत्सर्जन आवृत्ति - और क्षमता - पर निर्भर है। आर=-1 और 1 हर्ट्ज़ पर, हानि मामूली है (≈ 5%); 0.01 हर्ट्ज़ (कम धारा में एक विशिष्ट एससीआर वीआईवी आवृत्ति) पर हानि 15% तक बढ़ जाती है। जोखिम -1050 एमवी से अधिक नकारात्मक क्षमता पर बढ़ जाता है, जहां अत्यधिक हाइड्रोजन उत्पन्न होता है। गहरे पानी वाले एससीआर के लिए डिज़ाइन अनुशंसा यह है कि जीवन के अंत में {{17}850 से -950 mV के एनोड आकार में Al{13}Zn{16}} को निर्दिष्ट किया जाए, अति-संरक्षण पर संदर्भ इलेक्ट्रोड और अलार्म स्थापित किया जाए, और संभावित नकारात्मक को खींचने वाले कार्बन-स्टील घटकों के लिए CP युग्मन से बचा जाए।

इनकोनेल 625 में एक गर्थ बट वेल्ड डिज़ाइन एस -एन वक्र को एफएटी 90 (आधार {3}धातु -समकक्ष) से हवा में एफएटी 90 और सीपी के साथ समुद्री जल में एफएटी 71 तक गिरा देता है; आंशिक{{7}वेधन या रूट-दोषपूर्ण वेल्ड FAT 63 तक और गिर जाते हैं।

वेल्ड टो एक पायदान और तन्य अवशिष्ट तनाव का परिचय देता है, जो दोनों दरार की शुरुआत को बढ़ावा देते हैं। मैचिंग फिलर ERNiCrMo-3 (इन्कोनेल 625 / एडब्लूएस ए5.14) HAZ को सॉल्यूशन {{5}एनेल्ड स्थिति में रखता है, इसलिए वेल्डेड - ज्वाइंट थकान ताकत पर ज्यामिति का प्रभुत्व होता है, न कि धातुकर्म बेमेल का। एफएटी 90 वक्र को पुनर्प्राप्त करने के सर्वोत्तम अभ्यास में कैप फ्लश के साथ पूर्ण पैठ बट, ग्राउंड, टीआईजी रूट + स्वचालित टीआईजी/एमआईजी फिल, 950-1050 डिग्री पर वेल्ड समाधान एनील, इसके बाद पानी बुझाना, पैर की अंगुली की ज्यामिति के लिए डाई या एमपीआई, और संपीड़ित अवशिष्ट तनाव के लिए शॉट-पीनिंग शामिल है।

-20 डिग्री और 200 डिग्री के बीच एनील्ड इनकोनेल 625 की थकान शक्ति ±10% से कम बदलती है, जो एक एसएन वक्र को ठंडी एससीआर सेवा (4 डिग्री) और गर्म उत्पादन राइजर (60-120 डिग्री) को कवर करने देती है; 600 डिग्री से ऊपर वक्र तेजी से गिरता है।

इन्कोनेल 625 ठोस है-समाधान-मो और एनबी द्वारा मजबूत; यह ताकत के लिए ′ या ″ अवक्षेप पर निर्भर नहीं करता है, इसलिए इसमें उप-शून्य सीमा में कोई लचीलापन गर्त नहीं है। यह प्रमुख कारणों में से एक है कि इसे गहरे पानी वाले ठंडे पानी वाले एससीआर और एलएनजी रंडाउन लाइनों के लिए चुना गया है। जैसे ही सेवा का तापमान 400 डिग्री से ऊपर चढ़ता है, ऑक्साइड फिल्म कम सुरक्षात्मक हो जाती है और रेंगना थकान के साथ प्रतिक्रिया करना शुरू कर देता है; 600 डिग्री से ऊपर थकान {{10}रेंगना अंतःक्रिया का आकलन स्ट्रेन{{11}रेंज विभाजन या एकीकृत रेंगना{{12}एएसएमई III / आरसीसी-एमआर के थकान नियमों का उपयोग करके किया जाना चाहिए। विशिष्ट राइज़र सेवा (120 डिग्री से कम या उसके बराबर) के लिए तापमान सुधार छोटा है और इसे अनदेखा किया जा सकता है।

अधिकांश एससीआर और टीटीआर पर वीआईवी प्रमुख थकान भार है; समुद्री जल में एफएटी 71 के साथ संयुक्त नंगे रिसर्स (स्ट्रैक्स के साथ 0.05·डी) के लिए लगभग 0.1·डी की डीएनवी आयाम सीमा एस -एन क्षति को बढ़ाती है, अकेले तरंग भार को नहीं।

How Does Vortex-Induced Vibration VIV Drive Riser Fatigue Design

जब एक पतले सिलेंडर में करंट प्रवाहित होता है, तो बारी-बारी से भंवर रिसर की प्राकृतिक झुकने की आवृत्ति के करीब स्ट्रॉहल आवृत्ति पर बहते हैं, लॉक हो जाते हैं और निरंतर क्रॉस - प्रवाह दोलन उत्पन्न करते हैं। 0.5-2 मीटर/सेकंड धारा में गहरे {2}पानी एससीआर के लिए, यह 10-100 एमपीए रेंज - में प्रति वर्ष 10^7-10^8 तनाव चक्र प्रदान कर सकता है, जो आम तौर पर लहर प्रेरित झुकने की तुलना में अधिक हानिकारक परिमाण का एक क्रम है। इसलिए आधुनिक एससीआर डिज़ाइन हेलिकल स्ट्रेक्स द्वारा वीआईवी दमन, एक्सेलेरोमीटर क्लस्टर के साथ वीआईवी निगरानी, वास्तविक समय पर वर्षा प्रवाह की गिनती और क्षति अद्यतन, और संचयी क्षति पर डीएफएफ=3 (या गैर-सुलभ एससीआर के लिए 10) लागू करता है।

मैचिंग ERNiCrMo के साथ इनकोनेल 625 गर्थ बट वेल्ड -3 फिलर कैथोडिक सुरक्षा के साथ हवा में IIW FAT 90 और समुद्री जल में FAT 71 के लिए अर्हता प्राप्त करते हैं; आंशिक-प्रवेश और फ़िलेट वेल्ड क्रमशः FAT 63 और FAT 71 तक गिर जाते हैं।

IIW FAT प्रणाली डिज़ाइन S{0}}N वक्र को 2×10^6 चक्रों पर एक संदर्भ तनाव और 10^7 चक्रों तक m=3 की ढलान के साथ, 10^7 से 10^8 तक m= 5 की ढलान और उससे आगे एक क्षैतिज कट- से जोड़ती है। एफएटी 90 → 90 एमपीए 2×10^6 पर; एफएटी 71 → 71 एमपीए; फैट 63 → 63 एमपीए। इनकोनेल 625 के लिए एफएटी 90 वर्ग हवा में परीक्षण डेटा द्वारा अच्छी तरह से समर्थित है और यह वही वर्ग है जो ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स को सौंपा गया है। कैथोडिक सुरक्षा वाले समुद्री जल में FAT घटकर 71 हो जाता है; यह DNVGL-RP-F112 में उपयोग किया जाने वाला मान है।

सतही फिनिश इनकॉनेल 625 की सहनशक्ति सीमा को ±25% तक स्थानांतरित कर सकती है; शॉट{2}पीनी या तनाव से मुक्त{{3}सतहें ऊपरी सीमा प्रदान करती हैं, जबकि खुरदुरी {{4}वेल्डेड या गर्म{{5}रोल्ड सतहें निचली सीमा प्रदान करती हैं।

थकान की दरारें सतह पर शुरू होती हैं। सतह के दोष, मशीनिंग के निशान, स्केल और वेल्ड अंडरकट सभी पायदान के रूप में कार्य करते हैं जो स्वीकार्य तनाव आयाम को कम करते हैं। समुद्री राइजर के लिए मानक अभ्यास गर्थ वेल्ड की टोपी को मशीन से पीसना या पीसना है, सतह पर 300-400 एमपीए संपीड़ित अवशिष्ट तनाव उत्पन्न करने के लिए पाइप बॉडी को शॉट {2}पीन करना, और तेज स्टाम्प निशान और उपकरण निशान से बचना है। शॉट{6}पीनिंग उन कुछ प्रक्रिया सुधारों में से एक है जो वास्तव में एफएटी{7}वर्ग वक्र को एक वर्ग - तक ऊपर की ओर ले जाता है जिसका अर्थ है कि एफएटी 90 पीनीड सतह पर प्रभावी रूप से एफएटी 100 बन जाता है।

मोटी दीवारें किसी दिए गए झुकने वाले क्षण के लिए झुकने के तनाव को कम करती हैं, लेकिन गर्थ वेल्ड पर एससीएफ और दोषों पर थ्रू{0}}मोटाई के तनाव को बढ़ा देती हैं; 20-40 का विशिष्ट रिसर डी/टी अनुपात वीआईवी प्रतिक्रिया, थकान जीवन और दोष सहनशीलता को संतुलित करता है।

एक पाइप में झुकने वाला तनाव σ=M·c / I के रूप में होता है, जहां c बाहरी त्रिज्या है और I जड़ता का क्षण है, इसलिए मोटी दीवारें झुकने वाले तनाव को कम करती हैं। हालाँकि, एक मोटी दीवार भी वेल्ड टो पर तनाव को केंद्रित करती है और बाधा कारक को बढ़ाती है, जिससे प्रभावी एससीएफ बढ़ जाता है। DNVGL-ST-F101 t > 25 मिमी के लिए FAT वक्र पर मोटाई सुधार लागू करता है: स्वीकार्य तनाव पैमाने (25 / t)^0.1 के रूप में। 30 मिमी की दीवार के लिए यह 2% की दर है; 50 मिमी के लिए यह 7% है।

स्वीकार्य तनाव सीमा एफएटी - वर्ग मान × गुडमैन कारक × पर्यावरणीय कारक ÷ डीएफएफ है; एक सामान्य उत्पादन रिसर के लिए यह औसत तनाव और डीएफएफ के आधार पर लगभग 70-95 एमपीए पर पहुंच जाता है।

12″ शेड्यूल 80 (273 मिमी ओडी × 21 मिमी दीवार) इनकॉनेल 625 उत्पादन राइजर, आंतरिक दबाव 250 बार, डीएफएफ=3, समुद्री जल + सीपी: एफएटी 71 10^7 चक्र पर 71 × (10^7/2×10^6)^(1/3) {{19%) एमपीए के लिए काम किया गया उदाहरण। घेरा तनाव σ_m=p·D / 2t ≈ 163 एमपीए। गुडमैन फैक्टर=1 − 163 / 827=0.80. ई-फैक्टर=0.5 (सीपी के साथ समुद्री जल)। स्वीकार्य ΔS=121 × 0.80 × 0.5 / 3=16 एमपीए। यह बहुत कम संख्या डीएफएफ=3 + ई=0.5 की रूढ़िवादिता को दर्शाती है; व्यवहार में डिजाइन तनाव सीमा पर दबाव का नहीं, बल्कि वीआईवी का प्रभुत्व होता है।

इनकोनेल 625 में 316एल की तुलना में लगभग 30% अधिक थकान शक्ति है, एक IIW FAT वर्ग एक कदम अधिक (समुद्री जल में FAT 90 बनाम FAT 63), कहीं बेहतर क्लोराइड पिटिंग प्रतिरोध, और गहरे पानी में SCR सेवा के लिए मानक है।

316L रासायनिक और समुद्री सेवा में एक वर्कहॉर्स सामग्री है, लेकिन 10^7 चक्रों पर इसकी थकान शक्ति इनकॉनेल से लगभग 240 MPa - 30% नीचे है 625 - और समुद्री जल में इसका वेल्डेड - संयुक्त FAT वर्ग FAT 63 तक गिर जाता है। गर्म (30 डिग्री से अधिक या इसके बराबर) या उच्च {{9}क्लोराइड सेवा में 316L भी गड्ढों और दरारों के क्षरण के लिए अतिसंवेदनशील है, जो संक्षारण {{11}थकावट दरारों के लिए आरंभ स्थल बन जाते हैं। 4 डिग्री समुद्री जल में गहरे -पानी वाले एससीआर के लिए, 316एल का उपयोग ऐतिहासिक रूप से किया गया है, लेकिन तेजी से इन्हेंल 625 द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है क्योंकि उच्च स्वीकार्य तनाव सीमा दीवार को पतली, हल्की और संभालने में आसान बनाती है।

पैरामीटर	अनुशंसित मूल्य	स्रोत
आधार -धातु S-N (R=-1, 10^7, वायु)	≈ 290-345 एमपीए	विशेष धातु एसएमसी-061
हवा में वेल्डेड परिधि FAT	फैट 90	आईआईडब्ल्यू/डीएनवीजीएल-आरपी-F112
समुद्री जल में वेल्डेड परिधि FAT + CP	वसा 71	आईआईडब्ल्यू/डीएनवीजीएल-आरपी-F112
एस-एन ढलान (एन <10^7)	m = 3	डीएनवीजीएल-आरपी-F112
S-N ढलान (10^7 N < 10^8 से कम या उसके बराबर)	m = 5	डीएनवीजीएल-आरपी-F112
काट दें-	10^8	डीएनवीजीएल-आरपी-F112
पर्यावरणीय कारक ई	1.0 (वायु) / 0.5 (समुद्री जल + सीपी)	डीएनवीजीएल-आरपी-F112
माध्य-तनाव सुधार	गुडमैन (अनिवार्य)	IIW
डिजाइन थकान कारक	3 (निरीक्षण-सुलभ) / 10 (गैर{3}}सुलभ)	डीएनवी-ओएस-F201
VIV आयाम टोपी (नंगे)	0.1·D	डीएनवीजीएल-आरपी-एफ112 / एपीआई 2आरडी
सीपी डिज़ाइन विंडो	-800 से -1050 एमवी बनाम एजी/एजीसीएल	डीएनवी-आरपी-बी401

मिल में {{0}एनील्ड स्थिति (एएसटीएम बी 443 ग्रेड 1, ~ 950 डिग्री / पानी शमन), इन्कोनेल 625 एक बास्किन प्रकार का एस {{6}एन वक्र दिखाता है जिसमें घूमने की क्षमता होती है {7}बीम थकान ताकत 10^7 चक्रों पर लगभग 290-345 एमपीए (42-50 केएसआई) आर पर 10^6 और 10^7 चक्रों के बीच ढलान मी=8 के करीब है, फिर यह घुटने के बिंदु के साथ 10^7-10^8 चक्र के करीब चपटा हो जाता है, जिससे लगभग 280 एमपीए (40 केएसआई) की व्यावहारिक सहनशक्ति सीमा मिलती है।

इनकोनेल 625 में गर्थ बट वेल्ड के लिए (मैचिंग फिलर ERNiCrMo-3, उदाहरण के लिए इनकोनेल 625 / AWS A5.14), IIW हवा में FAT 90 निर्दिष्ट करता है (S-N ढलान m=3, 2×10^6 चक्रों पर संदर्भ तनाव 90 MPa)। कैथोडिक सुरक्षा वाले समुद्री जल में वक्र FAT 71 तक गिर जाता है; जड़ दोषों या आंशिक-प्रवेश स्प्लिसेस के लिए FAT 63 रूढ़िवादी है।

समुद्री जल मुक्त संक्षारण के तहत निकेल बेस मिश्रधातु के थकान जीवन को केवल मामूली (10-20%) कम करता है, क्योंकि मिश्रधातु की सीआर/एमओ/एन सामग्री इसे निष्क्रिय रखती है। बड़ी गिरावट कैथोडिक संरक्षण के अंतर्गत आती है, जहां -800 से -1050 mV (Ag/AgCl) पर हाइड्रोजन का विकास कम आवृत्ति पर सहनशक्ति सीमा को 5-15% तक कम कर सकता है (< 0.1 Hz).

R-अनुपात (-1 से +0.5 की ओर) बढ़ने से औसत तनाव बढ़ जाता है और जीवन छोटा हो जाता है। गुडमैन सुधार लागू करें: σ_a,अनुमति दें=σ_-1 × (1 - σ_m / σ_u)। आर=0 (स्पंदनशील) के लिए, स्वीकार्य विकल्प आर=-1 मान का लगभग आधा है; R=0.5 के लिए यह घटकर लगभग एक तिहाई रह जाता है। यह दबावयुक्त उत्पादन रिसर्स के लिए मायने रखता है।

क्रॉस प्रवाह धारा से भंवर {{0}प्रेरित कंपन 0.1-1 हर्ट्ज की आवृत्तियों पर प्रति वर्ष लाखों तनाव चक्र उत्पन्न करता है। प्रमुख डिज़ाइन नियम नंगे रिसर्स के लिए लगभग 0.1·डी (व्यास) की डीएनवी वीआईवी आयाम सीमा और हेलिकल स्ट्रेक्स के साथ 0.05·डी है, जो एफएटी 90 / एफएटी 71 एस - एन वक्र के साथ संयुक्त है। गहरे पानी वाले एससीआर के लिए आमतौर पर वीआईवी दमन उपकरण और थकान निगरानी की आवश्यकता होती है।

316L में 10^7 चक्रों पर 240 MPa के करीब घूमने वाली -बीम थकान सीमा होती है, जो Inconel 625 से ~30% कम है; इसका वेल्डेड संयुक्त FAT वर्ग केवल 63 है। गर्म (30 डिग्री से अधिक या इसके बराबर) या अत्यधिक क्लोराइड सेवा में, 316 एल क्लोराइड जमाव और संक्षारण थकान के लिए भी अतिसंवेदनशील है। इनकोनेल 625 अपनी ताकत और संक्षारण सीमा को 1000 मीटर से अधिक गहराई/4 डिग्री समुद्री जल तक बनाए रखता है।