Poukisa 316 Nerjaveèi asye djenn elektrik chofaj tib ak Titàn -Modifye Weld Filler Metal reziste estrès Sulfide fann nan sèvis dlo asid nan 80-120 degre pi efikas pase soude otojèn?

Dlo asid, dlo pwosesis ki gen sulfid idwojèn ki fonn, se rafineri, plant pwosesis gaz natirèl, ak dijè anaerobik. Nan tib chofaj elektrik ki kouri nan dlo tounen nan 80-120 degre, konbinezon an nan H2S, imidite ak tansyon estrès rezidyèl lakòz krak estrès sulfid (SSC) nan 316 pati asye pur, espesyalman nan jwenti soude. Soude ark tengstèn gaz otojèn (GTAW) nan 316 djenn asye pur yo karakterize pa yon estrikti metal soude jete ak pisin nan ferit mikwo-segregasyon ki se sit ideyal pou inisyasyon ka zo kase. Enklizyon Titàn nan metal filler soude a, espesyalman kòm yon eleman estabilize nan klas yo tankou AWS ER318 (ak 0.4-0.7% Ti) fondamantalman modifye mikwostrikti metal la soude, rafine distribisyon an ferit ak pwomosyon yon matris austenitic pi inifòm ak pi bon rezistans nan frajilman idwojèn ak atak sulfid. Papye sa a evalye amelyorasyon nan rezistans SSC ki bay pa Titàn modifye 316-kalite metal filler nan anviwònman dlo asid ki baze sou tès akselere pa NACE TM0177 ak done echèk jaden ki soti nan aplikasyon pou chofaj dlo en lwil oliv ak gaz.

Mekanis metaliji nan Estabilizasyon Titàn nan djenn soude metal nan 316 Nerjaveèi
Soude otojèn nan asye pur 316, sa vle di soude san adisyon nan metal ranpli, jenere yon pèl soude ki gen antyèman ak metal debaz re-solidifye. Se estrikti duplex nan austenite prensipal ak rezo segondè nan delta-ferit nan metal la soude ki pwodui pa solidifikasyon rapid. Pousantaj ferit la se souvan 5-15% depann sou to a refwadisman ak konpozisyon. Atòm idwojèn ki pwodui nan reyaksyon katodik korozyon H2S nan dlo asid ki gen H2S (anjeneral 50-5000 ppm) antre nan metal soude a. Koòdone austenite-ferit yo fonksyone kòm pyèj idwojèn epi faz ferit la fasil pou microcracking lè konsantrasyon idwojèn lokal la rive nan yon valè kritik. Krak la rive nan fwontyè ferit-austenite epi li lakòz echèk SSC, ki anjeneral rive nan kèk semèn apre sèvis la.

Titàn se ajoute nan metal la ranpli pou kontwole ferit kòm se ka a ak Titàn modifye metal filler tankou ER318. Titàn preferans fòme carbures Titàn (TiC) e konsa diminye kantite kabòn ki disponib pou presipitasyon carbures chromium. Plis kritik, Titàn se yon estabilize austenite pandan solidifikasyon soude, anpeche pwodiksyon an nan rezo ferit kontinyèl. ER318 ak 0.4-0.7% Titàn diminye nimewo ferit soude soti nan abityèl 8-15 pou otogen 316 soude a 2-6. Rès ferit la prezan kòm zile izole olye ke kòm kouch fwontyè grenn jaden. Yon mòfoloji ferit discontinuous anpeche pwodiksyon an nan chanèl krak kontinyèl atravè metal la soude.

NACE TM0177 Metòd A Tès pou Rezistans SCC Quantified
Tès tensile echantiyon soude nan 316 tib djenn asye pur te pote soti nan H2S-satire 5% NaCl solisyon ak 0.5% asid acetic (pH 2.7-3.0) nan kondisyon estanda dapre NACE TM0177 Metòd A pou evalye fann estrès sulfid. Twa kondisyon yo soude egzamine yo te otogen GTAW (pa gen okenn filler), ER316L filler (nòmal ba kabòn 316 konpozisyon, pa gen okenn Titàn) ak ER318 filler (Titàn estabilize, 0.55% Ti). Tanperati tès la te 80 degre, presyon pasyèl H2S te 1 bar ak estrès aplike a te 90% nan fòs sede obsève chak soude. Sa ki anba la a se yon rezime sifas ka zo kase a ak tan etid ka zo kase.

Kalite filler soude Nimewo ferit soude (FN) Tan pou SSC Frakti (èdtan, NACE TM0177) Mòd frakti Sit inisyasyon krak
Otojèn (Pa gen materyèl pou ranpli)11 – 14 72 – 120 Ferit-ostenit limit nan liy santral soude Entègranulè + transgranulè
ER316L (ki pa-estabilize) 8 – 11 110 – 180 HAZ akote liy fizyon Intergranular, sitou atravè pisin ferit
ER318 (Titàn estabilize) 3 – 5 420 – 580<500 h cracking only Transgranular in austenite Isolated islands of ferrite, no connection
ER318 + post weld solution anneal 2 – 4 >720 (tès la fini san echèk) Pa gen okenn fant wè N/A
Metal soude ER318 la pi wo pase egzijans NACE TM0177 pou rezistans SSC nan anviwonman asid (tipikman 720 èdtan san echèk nan estrès pwodiksyon 80%) lè yo itilize ansanm ak paramèt soude apwopriye pou kenbe yon nimewo ferit ki pi ba pase 6. Soude otogen ak soude ER316L yo byen pi ba pase echèk dlo yo.

Sour Water Heater Field Performance Comparaison nan Rafineri
Prechofaj manje rafineri dlo asid, tipikman opere nan 90-110 degre ak 200-1000 ppm H 2 S, 50-300 ppm klori ak pH 5-7, bay yon validation nan mond reyèl la nan rezilta laboratwa. Nan yon evalyasyon 24 mwa nan 86 tib chofaj elektrik nan twa raffinerie, yo te konpare otogen ak ER318-soude 316 djenn asye pur pou pousantaj echèk.

Chofaj ki itilize soude otojèn (42 tib nan de raffinerie) te gen yon tandans echèk nan 22 tib (52%) echwe apre 12 mwa ak 34 tib (81%) echwe nan 24 mwa. Analiz echèk te revele ke tout 34 echwe tib otogen soude te gen SSC ki soti nan liy santral la soude. Krak abityèl la te grandi nan 50-80% nan koup transvèsal -soude anvan pèforasyon ak fay tè a.

Heaters welded using ER318 filler metal (44 tubes in two refineries, weld ferrite number restricted to <=6) performed substantially differently: 2 tubes failed (4.5%) within 12 months (both installation damage, not SSC) and 6 tubes failed (13.6%) within 24 months. Of the failures, only one revealed indications of SSC – a weld with a reported ferrite number of 9, which exceeds the requirements . The other five failures were caused by pitting corrosion in straight portions of the sheath and were not weld quality related.

Manje soude otojèn yo te gen yon tan mwayèn ant echèk nan 8.5 mwa, pandan y ap ER318-djenn soude te gen yon tan mwayèn ant echèk nan 38 mwa - yon faktè amelyorasyon nan 4.5. Prim pri a pou presize ER318 filler ak jere nimewo ferit soude te ~ 8-12% nan pri acha aparèy chofaj, ki te lakòz yon amelyorasyon 350% nan lavi sèvis.

Enfliyans post-tretman soude sou Titàn-soude estabilize
Post-rekwir solisyon soude soude ER318 bay rezistans SSC siplemantè pou kondisyon dlo asid patikilyèman ostil - H₂S pi wo a 1000 ppm, tanperati ki pi wo a 100 degre, oswa pH anba a 5.0. Recuit solisyon a 1050 degre ak dlo trempe retire nenpòt carbure Kwòm ki te ka devlope ak totalman homogenises Titàn -mikwostrikti estabilize a. Tès polarizasyon elektwochimik revele ke dansite aktyèl la pénétration idwojèn pou solisyon -rekwit ER318 soude se 0.08 µA/cm2 nan solisyon H2S-satire konpare ak 0.25 µA/cm2 pou kòm-soude ER318 ak µA/cm2 otogen pou 0.25 µA/cm2. Plis pi ba pèmeyabilite idwojèn, se pi ba vilnerabilite a SSC.

Recuit solisyon nan aparèy chofaj fini, sepandan, souvan enposib pou menm rezon ki dekri nan atik anvan yo: eleman chofaj entèn NiCr oksidasyon pi wo a 800 degre, ak sele tèminal yo (anjeneral seramik oswa mika) pa ka andire pwosesis la trempe. Kote rkwir solisyon pòs soude pa posib, yon soulajman estrès tanperati ki pi ba nan 400-450 degre pou 2 èdtan diminye tansyon yo soude rezidyèl san yo pa domaje eleman enteryè yo. Soulajman estrès sa a pou kont li ogmante papòt estrès pou SSC pa 15 a 20% nan tès chaj konstan-, men mwens pase rkwir konplè.

Sour Water Heater Welds Spesifikasyon Lang
Engineers purchasing 316 stainless steel encased electric heating tubes for sour water service containing any measurable H.sub.2.S should specify the following weld specifications: All wetted welds shall be formed with AWS ER318 filler metal (or comparable titanium stabilised 316 type filler) with certified ferrite number between 2 and 6 as determined in accordance with AWS A4.2. For any weld in contact with the process fluid, autogenous GTAW welding without filler is not allowed. Ferrite number measurements on three typical weld coupons shall be included in the welding procedure qualification record (WPQR) . For H 2 S concentrations greater than 300 ppm or operating temperatures greater than 95°C, each production weld shall also be verified for ferrite number by magne-gage or ferritescope and shall be rejected if FN is greater than 6 or less than 2. Specify post-weld stress relief at 425–450°C for 2 hours for H 2 S >1000 ppm aplikasyon. Konsidere mete ajou tout djenn nan alyaj 825 oswa alyaj 625, ki gen natirèlman pi wo rezistans SSC pase nenpòt materyèl ki baze sou 316 kèlkeswa seleksyon metal filler.

Konesans nan efè a nan Titàn nan metal la ranpli ER318 modifye fòm nan ferit metal soude soti nan rezo kontinyèl nan zile izole pèmèt enjenyè yo devlope pwosedi soude ki elimine chemen prensipal la SSC inisyasyon nan sèvis chofaj dlo tounen. Ti depans ogmante nan filler Titàn estabilize a jistifye pa ekstansyon lavi 4-5 pliye nan nenpòt enstalasyon kote H 2 S depase 50 ppm.