PREN, CPT ir CCT: trys skaičiai, lemiantys, ar jūsų nikelio lydinio vamzdis bus įdubęs chlorido tarnyboje|HUITONGAS

PREN 40 nėra medžiaga. Tai apskaičiuotas skaičius, apimantis viską nuo Incoloy 825 (PREN 26) iki Inconel 625 (PREN 52). Specifikacijų lapas, kuriame parašyta „PREN > 40“, nėra specifikacija -, tai yra spėjimas, nes du lydiniai su PREN 42 gali visiškai skirtingai elgtis 40 laipsnių chloruotame jūros vandenyje.

Šiame straipsnyje pateikiami trys skaičiai, kurie iš tikrųjų lemia, ar jūsų nikelio lydinio vamzdžių duobės yra chlorido eksploatacijoje: PREN (apskaičiuotas skaičius), CPT (išmatuotas duobių skaičius) ir CCT (išmatuotas plyšio skaičius, pagal kurį nustatomas tikrasis flanšų ir tarpiklių veikimas pasaulyje). Naudojame tikrus ASTM G48 duomenis septynioms įprastų nikelio lydinių ir dvipusio vamzdžių rūšims, tada vykdome trijų chlorido paslaugų scenarijų pasirinkimo pavyzdžius - jūros vandens įpurškimas, aplinkos jūros vandens aušinimas ir FGD srutos -, kad galėtumėte matyti, kaip šie trys skaičiai veikia kartu.

1. PREN - Apskaičiuotas skaičius

Atsparumo įdubimams ekvivalento skaičius paverčia tris labiausiai korozijai-svarbiausius jūsų lydinio elementus - chromas, molibdenas ir azotas - į vieną skaičių, kad būtų galima įvertinti atsparumą įdubimams.

Austenitiniam nerūdijančiam plienui ir daugumai nikelio lydinių:

PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N

Nikelio lydiniams, kurių sudėtyje yra volframo (C276, C22, C2000), volframu{3}}koreguota versija yra tikslesnė:

PREN_W=%Cr + 3.3 × (%Mo + 0.5 × %W) + 16 × %N

Volframo koeficientas 0,5 atspindi dalinį volframo pakeitimą molibdenu pasyvioje plėvelėje. C276 su 16 % Mo ir 4 % W apskaičiuoja PREN_W ≈ 74,9, palyginti su PREN ≈ 45, jei visiškai nepaisysite volframo. Tai yra 30{10}}punktų skirtumas, todėl kai kuriuose paskelbtuose duomenyse rodoma „C276 PREN 45“, o kituose – „C276 PREN 75“. Abu yra teisingi; jie naudoja skirtingas formules.

1 lentelėje pateiktas apskaičiuotas septynių įprastų vamzdžių lydinių PREN, naudojant volframo -pataisytą formulę, kur taikoma:

Ką jums sako PREN:a reitingas. 316L (23) < 825 (31) < 2205 (36) < 2507 (46) ≈ 625 (51) < C22 (69) < C276 (75). Reitingas patikimas; absoliutūs skaičiai nėra -, nes PREN neatsižvelgia į mikrostruktūrą, paviršiaus apdailą, suvirinimo karščio paveiktas zonas ar plyšių geometriją. Štai kodėl egzistuoja CPT ir CCT.

2. CPT - Išmatuotas taškų skaičius

Kritinė taškų atsiradimo temperatūra yra aukščiausia temperatūra, kuriai esant lydinys atlaiko standartizuotą 6% geležies chlorido (FeCl₃) tirpalą 72 valandas be duobių, pagal ASTM G48 A metodą (arba labiau kontroliuojamą ASTM G150 elektrocheminį metodą). CPT yra išmatuota vertė -, o ne skaičiavimas - ir yra pagrindinis jūros vandens ir chlorido paslaugų specifikacijos parametras.

2 lentelėje pateikiami paskelbti CPT duomenys iš kelių šaltinių (Haynes International, ASTM G48 bandymų ataskaitos ir lydinio gamintojo duomenų lapai). Atkreipkite dėmesį į skirtumą: to paties lydinio CPT vertės gali skirtis 5–15 laipsnių priklausomai nuo karščio, paviršiaus apdailos ir bandymo metodų. Toliau pateikti skaičiai yra orientacinės vidutinės{6}}diapazono reikšmės.

Ką CPT jums sako, kad PREN negali:tikrosios temperatūros lubos. Dviejų lydinių su panašiu PREN (2507 ties 46,2 ir 625 ties 51,2) CPT elgesys labai skiriasi - 2507 CPT yra 70–80 laipsnių, o 625 – 80–100+ laipsnių. Jei jūsų paslauga teikiama 85 laipsnių kampu, vien PREN pasakys „tiek išlaikyti“ - CPT sako „tik 625 leidimai“.

Kodėl CPT svarbu pirkėjams:dauguma ofšorinių platformų specifikacijų (Saudi Aramco SAES, NORSOK M-630, EEMUA 144) nustato minimalų CPT, o ne minimalų PREN. Jei specifikacijų lape parašyta „PREN > 40“, o vamzdis pristatomas kaip 2507 (CPT 70 laipsnis ), o ne 625 (CPT 100+ laipsnis ), problemų gali kilti arba ne – ir nesužinosite, kol vamzdis nebus naudojamas.

3. CCT - Skaičius, lemiantis tikrąjį-Pasaulio našumą

Kritinės plyšio temperatūra yra aukščiausia temperatūra, kuriai esant lydinys yra atsparus plyšinei korozijai, naudojant standartizuotą PTFE plyšių formuotoją 6 % FeCl₃, pagal ASTM G48 C arba D metodą. CCT visada yra žemesnė nei CPT to paties lydinio -, paprastai 15–30 laipsnių, nes susidaro žemesnis rūkas {{6} agresyvesnis nei masinis sprendimas.

Kodėl tikrose vamzdynų sistemose CCT svarbiau nei CPT:kiekvienas flanšo paviršius, kiekviena tarpiklio kontaktinė sritis, kiekviena srieginė jungtis, visos nuosėdos ant vamzdžio OD ir kiekviena apačioje{0}}poveržlė yra įtrūkimas. Jei jūsų vamzdis turi 80 laipsnių CPT, bet 50 laipsnių CCT, o flanšas veikia 60 laipsnių kampu, vamzdžio korpusas neįdubs -, o flanšo paviršius.

3 lentelėje pateikiami tų pačių septynių lydinių CCT duomenys:

Praktinė reikšmė:jei jūsų vamzdynų sistemoje yra flanšinės jungtys (ir daugumoje tokių yra), CCT -, o ne CPT - yra skaičius, pagal kurį nustatoma, ar jūsų flanšo paviršius yra duobių. 2507 flanšas, esantis 55 laipsnių jūros vandenyje, yra jo CCT pakraštyje. 625 flanšas toje pačioje temperatūroje gerai atitinka jo CCT. Jei jūsų specifikacijų lape nurodytas tik CPT, jūs skraidote aklai prie kiekvieno tarpiklio paviršiaus.

4. Atlikto pasirinkimo pavyzdžiai - Trijų skaičių sujungimas

Toliau pateikiami trys realūs{0}}chlorido paslaugų scenarijai. Kiekvienas iš jų eina per tą pačią sprendimų grandinę: (1) nustato chlorido koncentraciją ir temperatūrą, (2) apskaičiuoja minimalią PREN, (3) patikrina, ar CPT viršija eksploatavimo temperatūrą, (4) patikrina, ar CCT viršija eksploatavimo temperatūrą plyšių taškuose (flanšuose, tarpikliuose, nuosėdose), (5) pasirenka lydinį, kuris praeina visus tris patikrinimus už mažiausią medžiagos kainą.

1 pavyzdys: jūros vandens įpurškimo linija, jūrinė platforma, Saudi Aramco

Paslauga:Chlorinto jūros vandens įpurškimas, 40 laipsnių, 19 000 ppm Cl⁻, protarpinis chloravimo likutis 0,5–1,0 ppm

Vamzdis:NPS 8, Sch 40S, bendras ilgis 600 m, flanšas kas 12 m (50 flanšų)

Dizaino gyvenimas:25 metai

Sprendimas:2507 atitinka PREN ir CPT, bet jo CCT (45–55 laipsniai ) yra ribinė esant 40 laipsnių eksploatacijai su 50 flanšo paviršių - vienas blogas karštis arba vienas nuosėdas ir flanšo duobės. 625 išlaiko visus tris patikrinimus su 20+ laipsnio pakraščiu flanšo paviršiuose. Dėl 25 metų dizaino Aramco platformos 625 aukščiausios kokybės kaina yra pateisinama flanšo CCT marža.

2 pavyzdys: aplinkos jūros vandens aušinimas, naftos perdirbimo gamykla, QatarEnergy

Paslauga:Jūros vandens aušinimo vanduo, 25 laipsniai, 19 000 ppm Cl⁻, be chloravimo, minimalūs įtrūkimai (suvirinti, be flanšų)

Vamzdis:NPS 12, Sch 10S, bendras ilgis 1200 m, suvirinta konstrukcija tik su 4 flanšinėmis jungtimis

Dizaino gyvenimas:20 metų

Sprendimas:2205 išlaiko visus tris patikrinimus esant 25 laipsnių aplinkos jūros vandeniui su suvirinta konstrukcija ir minimaliais flanšais. Jo CPT (25–35 laipsniai) yra ribinė ties 25 laipsniais -, todėl pirkėjas turėtų patikrinti gamykloje pateiktą šilumos-specifinio CPT bandymo ataskaitą ir PO nurodyti „CPT Didesnis arba lygus 30 laipsnių pagal ASTM G48 metodą A“{10}} taip pat priimtina, tačiau ši paslauga yra nereikalinga. temperatūros.

3 pavyzdys: FGD srutų recirkuliacija, Europos elektrinė

Paslauga:Išmetamųjų dujų desulfuravimo suspensija, 55 laipsniai, 5 000 ppm Cl⁻ + 2 000 ppm SO₄²⁻ + pH 4,5, daug kietųjų dalelių (srutos)

Vamzdis:NPS 10, Sch 40S, bendras ilgis 300 m, flanšu kas 6 m (50 flanšų), kad būtų galima pasiekti techninę priežiūrą

Dizaino gyvenimas:15 metų

Sprendimas:2507 CCT (45–55 laipsniai) yra 55 laipsnių ribinė riba su 50 flanšų rūgštinėje suspensijoje. 625 išlaiko visus patikrinimus su pakankama atsarga, o jo 9 % Mo apdoroja redukcinį rūgšties komponentą. C276 viršija šios paslaugos specifikaciją, nebent chlorido arba rūgšties apkrova nepadidės nei numatyta, - C276 4 % W padidina kainą, kurios 625 nereikia esant 55 laipsnių kampui.

5. Kodėl vien PREN sukels duobes

PREN yra naudingas reitingavimo įrankis, tačiau jis turi keturias akląsias vietas, kurios gali kainuoti vamzdžio gedimą:

Standartinėje formulėje volframo nėra.C276, C22 ir C2000 sudėtyje yra 3–4 % volframo, kuris prisideda prie atsparumo įbrėžimams, esant maždaug pusei molibdeno svorio. Naudojant PREN be W pataisos, C276 atrodo kaip PREN 45, o ne PREN_W 75 -, o skirtumas yra svarbus, kai ribinei paslaugai pasirenkate C276 ir 625.

PREN nenumato Mo+N sinergijos.Azotas padidina molibdeno atsparumą duobėms tokiu koeficientu, kurio negali užfiksuoti tiesinė PREN formulė. Dvipusiuose lydiniuose 0,28 % N 2507 yra daugiau nei „16 × 0.28=4.5 PREN taškų“, rodo, kad - tikrasis efektas yra arčiau 8–10 taškų, nes N stabilizuoja pasyviąją plėvelę, kai yra Mo. Štai kodėl 2507 (PREN 46) pranoksta kai kurių PREN nikelio {{1}tikro vandenyje.

PREN taikomas biriems lydiniams, o ne mikrostruktūrai.Dvipusio nerūdijančio plieno ferito fazėje Cr ir Mo yra mažesni nei austenito fazėje -, todėl pirmiausia atsiranda ferito duobės. Dvipusio lydinio su "PREN 36" ferito -fazė PREN yra artimesnė 28. Štai kodėl duplekso 2205 (PREN 35.8) CPT yra 25–35 laipsniai, o ne 55 laipsniai +, kurį numatytų tik PREN{11}}apskaičiavimas.

PREN neatlaiko suvirinimo HAZ.Suvirinto vamzdžio šilumos paveiktoje -zonoje yra jautrinimas, karbido nusodinimas ir fazės transformacija, todėl efektyvusis CPT sumažėja 10–20 laipsnių, palyginti su netauriuoju metalu. 625 vamzdis su CPT 100 laipsnių netauriajame metale gali turėti CPT 80–85 laipsnių suvirinimo HAZ. PREN nieko nepasako apie suvirinimo būklę - tik CPT bandymas su suvirintu pavyzdžiu.

6. Kaina ir PREN - sąnaudų-efektyvumo skaičiavimas

Jei perkate nikelio lydinio vamzdį chloro priežiūrai, kyla klausimas ne tik „kuris lydinys tinkamas“, bet ir „kuris lydinys praleidžiamas mažiausiomis medžiagų sąnaudomis“. 4 lentelėje parodyta santykinė medžiagų kaina vienam kilogramui (indeksuota iki 316 l=1.0) ir PREN ir sąnaudų santykis - – apytikslis rodiklis, nurodantis, kiek atsparumo duobėms jūs gaunate už dolerį.

Kaip skaityti šią lentelę:316L turi didžiausią PREN už kainą (23,4), nes jis yra pigus -, bet jam nepavyksta naudoti chlorido. Iš lydinių, kurie iš tikrųjų yra tinkami chlorido naudojimui, 2205 (19,9) ir 2507 (18,5) suteikia didžiausią atsparumą duobėms už dolerį. 625 (9,3) yra mažiau ekonomiškai{10}}efektyvus nei 2507 tik PREN{12}}pagal pagrindu, tačiau dėl CPT ir CCT skirtumų reikia laikytis aukštos temperatūros. 2507 yra riba.

Sprendimo taisyklė:Jei leidžia CPT/CCT paraštės, naudokite 2205 arba 2507. Padidinkite iki 625, kai eksploatavimo temperatūra, chlorido kiekis arba plyšių skaičius stumia 2507 CCT į ribinę zoną. Reserve C276 paslaugoms, kuriose chloridas, rūgštis ir plyšys sujungiami esant aukštesnei nei 80 laipsnių temperatūrai - jo volframo kiekis yra pelningas ten, o ne aplinkos jūros vandenyje.

DUK

Kuo skiriasi PREN, CPT ir CCT?

PREN yra apskaičiuotas skaičius pagal lydinio chemiją (Cr + 3.3×Mo + 16×N). CPT (Critical Pitting Temperature) – tai ASTM G48 bandymo metu išmatuota temperatūra - aukščiausia temperatūra, kuriai esant lydinys atsparus įdubimui 6 % geležies chlorido. CCT (kritinė plyšio temperatūra) taip pat matuojama pagal ASTM G48, bet naudojant plyšių formuotoją -, ji visada yra 15–30 laipsnių žemesnė nei CPT, nes plyšio geometrija pagreitina koroziją.

Kokį numerį turėčiau nurodyti savo PO chlorido paslaugai?

CPT ir CCT, o ne vien PREN. Specifikacijų lape, kuriame parašyta „PREN > 40“, apima viską nuo 2205 (PREN 36, nepraeina) iki C276 (PREN 75, overkill). Specifikacijų lape, kuriame rašoma: „CPT didesnis arba lygus 70 laipsnių ir CCT didesnis arba lygus 50 laipsnių pagal ASTM G48 metodą A ir C“, pasirinkimas susiaurina iki 2507 arba 625 -, ir tai yra specifikacijos esmė.

Ar azotas tikrai prisideda prie PREN 16 kartų daugiau nei jo procentas?

Taip, tiesine formule -, tačiau tikrasis poveikis yra didesnis dvipusiuose lydiniuose, nes azotas ir molibdenas sinergiškai veikia pasyviąją plėvelę. Austenitiniuose nerūdijančio plieno ir nikelio lydiniuose (kuriuose yra mažai azoto, paprastai < 0,1 %), azoto indėlis yra mažas. Naudojant dupleksą 2507 (0,28 % N), tikrasis azoto atsparumo taškams padidėjimas yra artimesnis 8–10 PREN taškų, o ne 4,5, kurį suteikia 16 × 0,28.

Kodėl C276 volframo nėra standartinėje PREN formulėje?

Standartinė PREN formulė buvo sukurta nerūdijančiam plienui, kuriame nėra volframo. Nikelio lydiniuose, tokiuose kaip C276, C22 ir C2000, yra 3–4 % volframo, o tai prisideda prie atsparumo įdubimams esant maždaug pusei molibdeno svorio. Volframo{7}}pataisyta formulė PREN_W=%Cr + 3.3 × (%Mo + 0.5 × %W) + 16 × %N turėtų būti naudojama volframo-guoliams -, o ne PREN_W ≈4, o C276 PREN_W ≈4.

Kada turėčiau atnaujinti chlorido paslaugą nuo 2507 iki 625?

Kai eksploatavimo temperatūra viršija 50 laipsnių, sistema turi daug flanšinių jungčių (plyšių taškų), didelė chlorido apkrova (jūros vanduo su chloravimu) arba aptarnaujama ir rūgštis (FGD, rūgščios dujos). Esant 40 laipsnių chloruotam jūros vandeniui su flanšais kas 12 m, 2507 CCT (45–55 laipsniai) yra ribinė - 625 CCT (60–80 laipsnių) suteikia 20+ laipsnių skirtumą flanšo paviršiuose.

Reikia pagalbos atliekant PREN / CPT / CCT skaičiavimą jūsų konkrečiai chlorido paslaugai?

HUITONG tiekia nikelio lydinio vamzdžius (Inconel 625, Hastelloy C276/C22, Incoloy 825, Monel 400), dvipusius ir super dvipusius vamzdžius (2205, 2507) ir nerūdijančio plieno vamzdžius (316L, 304L) pagal ASTM/ASME standartus. Nusiųskite savo aptarnavimo sąlygas (chlorido koncentracija, temperatūra, flanšo skaičius, projektinis tarnavimo laikas).market@htpipe.comarba WhatsApp+86-19339900201- ir mes jums pasakysime, kuris lydinys išlaiko visas tris patikras (PREN, CPT, CCT) už mažiausią medžiagos kainą jūsų konkrečiai paslaugai.

Susisiekite dabar