Incoloy 800을 지정하고 조달하기 위한 주요 고려 사항은 무엇입니까?

1. 질문: Incoloy 800, 800H 및 800HT 원형 심리스 튜브의 주요 구성 및 열처리 차이점은 무엇입니까?

A:Incoloy 800, 800H 및 800HT는 동일한 기본 조성을 공유하지만 탄소 함량, 의도적인 합금 첨가 및 열처리가 다른 세 가지 관련 등급의 니켈{3}}철-크롬 합금입니다. 이러한 차이에 따라 특정 온도 범위 및 서비스 조건에 대한 적합성이 결정됩니다.

기본 구성(3개 등급 모두):니켈 30~35%, 크롬 19~23%, 알루미늄 0.15~0.60%, 티타늄 0.15~0.60%, 철 밸런스. 높은 니켈 함량은 염화물 응력 부식 균열에 대한 저항성을 제공하고 오스테나이트 안정성을 유지합니다. 크롬은 산화 및 침탄 저항성을 제공합니다. 알루미늄과 티타늄은 고온에서 석출 강화에 기여합니다.

인코로이 800(UNS N08800):이는 최대 탄소 함량이 0.10%(최소 요구 사항 없음)인 표준 등급입니다. 1800~2100°F(982~1149°F)에서 어닐링된 용액으로 급속 냉각됩니다. 생성된 결정립 구조는 일반적으로 거칠습니다(ASTM 결정립 크기 No. 5 또는 그 이상). 이 재종은 내산화성 및 침탄 저항성이 우수하지만 세 가지 재종 중 크리프 강도가 가장 낮습니다. 크리프가 설계 문제가 아닌 최대 약 1100°F(593°F)의 서비스 온도에 적합합니다.

인코로이 800H(UNS N08810):이 등급은 0.05~0.10%의 제어된 탄소 범위를 특징으로 하며 최소 2100°F(1149°)의 더 높은 용체 어닐링 온도가 필요합니다. 제어된 탄소 함량과 결합된 더 높은 어닐링 온도는 더 미세하고 균일한 입자 구조(ASTM 입자 크기 No. 5 또는 더 미세함)를 생성합니다. 이 미세한 입자 구조는 크리프-파단 강도를 크게 향상시켜 800H를 시간 의존적 변형이 중요한 1,100°F(593°) 이상의 서비스 온도에 적합하게 만듭니다.{11}}

인코로이 800HT(UNS N08811):이 등급은 800H(0.06~0.10%)와 동일한 탄소 범위를 갖지만 더 높은 범위의 알루미늄(0.15~0.60%)과 티타늄(0.15~0.60%)을 제어하여 첨가한 가장 고급 등급입니다. 용액 어닐링 온도는 훨씬 더 높습니다-최소 2150도 F(1177도). 이는 의도적으로 크리프 저항을 최적화하는 더 거친 입자 구조를 생성합니다. 더 높은 알루미늄/티타늄(사용 중 Ni₃(Al,Ti) 석출 촉진)과 최적화된 입자 크기의 조합으로 800HT는 우수한-온도 강도를 제공합니다.

올바른 등급 선택:지속적인 스트레스 없이 화씨 1100도 이하의 응용 분야에서는 표준 800이 적합하고 가장 경제적입니다. 크리프 문제가 있는 1100°F 이상의 서비스에는 800H가 필요합니다. 최대 크리프 수명이 필수적인 가장 까다로운 고온 응용 분야(에틸렌 분해, 증기 메탄 개질)의 경우 800HT가 선호되는 선택입니다.

---

2. 질문: Incoloy 800/800H/800HT 원형 심리스 튜브에 적용되는 업계 표준 및 사양은 무엇입니까?

A:Incoloy 800/800H/800HT 원형 이음매 없는 튜브는 ASTM, ASME 및 국제 사양의 포괄적인 프레임워크에 따라 제조 및 테스트되었습니다. 이러한 표준을 이해하는 것은 조달, 제조 및 규정 준수에 필수적입니다.

주요 튜브 및 파이프 사양:

ASTM B163 / ASME SB163– 심리스 콘덴서 및 열교환기 튜브의 표준 사양입니다. 이는 Incoloy 800, 800H 및 800HT(UNS N08800, N08810, N08811)를 다루며 튜브 제품에 대한 가장 일반적인 사양입니다. 요구 사항에는 화학 성분, 인장 특성, 평탄화 테스트, 플레어링 테스트, 정수압 또는 비파괴 전기 테스트가 포함됩니다. 공차는 파이프보다 엄격하므로 열 전달 용도에 적합합니다.

ASTM B407 / ASME SB407– 이음매 없는 니켈-철-크롬 합금 파이프의 표준 사양입니다. 이는 프로세스 배관 적용을 위해 더 큰 직경과 더 두꺼운 벽 두께를 포괄합니다. 동일한 UNS 번호가 적용됩니다.

보충 사양:

ASTM B829– 니켈 합금 이음매 없는 파이프 및 튜브에 대한 일반 요구 사항(열처리, 샘플링, 인증 및 치수 공차에 대한 보충 요구 사항 제공)

ASTM B751– 니켈 합금 튜브에 대한 일반 요구 사항(직진도, 표면 마무리 및 끝 마무리 포함)

코드 및 압력 용기 표준:

ASME 보일러 및 압력 용기 코드 섹션 II, 파트 D– 고온에서 세 가지 등급 모두에 허용되는 응력 값을 제공합니다. 결정적으로, 800H 및 800HT는 표준 800에 비해 화씨 1100도(593도) 이상에서 훨씬 더 높은 허용 응력을 받습니다.

ASME 섹션 VIII, 부문 1– 이러한 재료를 사용하여 압력 용기를 만드는 규칙.

차원 기준:

ASME B36.19– 스테인레스 스틸 파이프 치수(종종 더 큰-직경의 튜브에 적용됨)

ASTM B163열 교환기 튜브에 대한 자체 치수 공차가 포함됩니다(일반적으로 1" 미만 튜브의 경우 OD에서 ±0.004").

품질 보증 요구 사항:인증된 튜브에는 다음 사항을 기록한 재료 테스트 보고서(MTR)가 첨부되어야 합니다.

열수 및 화학 분석(탄소 함량 및 800HT의 경우 알루미늄 및 티타늄 포함)

기계적 성질(수율, 인장, 신장률)

열처리 세부 사항(온도, 유지 시간, 냉각 방법) - 800H/800HT에서 최소 어닐링 온도 확인에 중요

적절한 열처리를 확인하기 위해 800H 및 800HT에 필요한 입자 크기(ASTM 입자 크기 번호) -

비파괴 검사 결과(와전류 또는 초음파 검사)

중요한 조달 참고사항:800H 및 800HT의 경우 MTR은 용체 어닐링 온도(800H의 경우 2100°F 이상, 800HT의 경우 2150°F 이상)와 입자 크기(800H의 경우 ASTM No. 5 또는 그 이상)를 명시적으로 문서화해야 합니다. 이것이 없으면 재료는 화학적 성질에 관계없이 800H 또는 800HT로 인증될 수 없습니다.

---

3. 질문: Incoloy 800HT 원형 이음매 없는 튜브가 에틸렌 분해로 및 증기 메탄 개질 장치 응용 분야에서 선호되는 재료인 이유는 무엇입니까?

A:Incoloy 800HT 원형 심리스 튜브는 가장 까다로운 석유화학 용해로 응용 분야-에틸렌 분해로 및 증기 메탄 개질기(SMR)의 업계 표준이 되었습니다. 이러한 응용 분야에는 극한의 온도, 침탄 대기 및 수십 년 동안 지속되는 내부 압력을 견딜 수 있는 재료가 필요합니다. 세 가지 구체적인 특징이 800HT의 지배력을 설명합니다.

첫째, 극한의 온도에서 우수한 크리프-파단 강도입니다.에틸렌 분해로 코일은 최대 500psi(3.4MPa)의 내부 압력으로 1600~1900도(870~1040도)의 금속 온도에서 작동합니다. 내부 압력으로 인한 후프 응력과 극심한 온도가 결합되어 시간-에 ​​따른 변형(크리프)이 발생합니다. Incoloy 800HT는 제어된 탄소(0.06~0.10%), 강화 알루미늄 및 티타늄(각각 0.15~0.60%), 고온-용체 어닐링(최소 2150°F/1177°)을 결합하여 크리프에 저항하는 최적화된 입자 구조를 생성합니다. 알루미늄과 티타늄은 서비스 중에 미세한 Ni₃(Al,Ti) 침전을 형성하여 추가적인 강화를 제공합니다. 1650°F(899°C)에서 800HT의 100,000-시간 크리프 파열 강도는 표준 800H의 1.5~2.0ksi와 비교하여 약 2.5~3.5ksi(17~24MPa)이며 800에서는 무시할 수 있습니다. 실제로 적절하게 작동하는 800HT 용광로 코일은 5~10년의 서비스 기간을 제공합니다. 800H는 2~3년 내에 고장날 수 있습니다.

둘째, 뛰어난 침탄 저항성입니다.탄화수소 분해 공정에서는 열분해 탄소가 생성되며, 이는 튜브 벽으로 확산될 수 있습니다-침탄이라는 현상이 발생합니다. 침탄층은 부서지기 쉽고, 연성을 잃으며, 침탄되지 않은 모재 금속과 심각한 열팽창 불일치가 발생합니다. Incoloy 800HT의 높은 니켈 함량(30~35%)은 오스테나이트 매트릭스의 탄소 용해도와 확산도를 감소시킵니다. 튜브 내경에 형성되는 크롬-이 풍부한 산화물 스케일도 확산 장벽 역할을 합니다. 현장 경험에 따르면 800HT 튜브는 연간 0.02~0.05인치의 침탄 침투 속도를 견디며 취성이 심각해지기 전에 수십 년 동안 서비스를 제공합니다.

셋째, 디코킹 사이클 중 열피로 저항성입니다.에틸렌 용해로는 증기와 공기를 도입하여 주기적인 디코킹(탄소 침전물 제거)을 거치며 급격한 온도 변동을 유발합니다. 이러한 열주기는 상당한 변형을 유발합니다. Incoloy 800HT는 적당한 열팽창 계수와 높은{3}}온도 연성을 결합하여 균열 없이 수천 번의 열 사이클을 견딜 수 있습니다. 거칠고 제어된 입자 구조(고의적으로 고온 용액 어닐링에 의해 생성됨)는 열 피로 파괴의 전조인 입자 경계 캐비테이션에 저항합니다.

에틸렌 분해 서비스의 현장 성능 비교:

일반적인 응용 분야:에틸렌 분해로 코일 및 이송 라인 교환기, 증기 메탄 개질기 피그테일 및 출구 매니폴드, 암모니아 플랜트 1차 개질기 튜브, 수소 개질기 노 부품 및 첨단 초{0}초임계 발전소의 과열기 튜브.

---

4. 질문: Incoloy 800/800H/800HT 원형 이음매 없는 튜브의 중요한 용접 요구 사항은 무엇입니까?

A:용접 Incoloy 800/800H/800HT 원형 이음매 없는 튜브에는 용가재 선택, 열 입력 제어 및 용접 전 청소에 세심한 주의가 필요합니다.{3}} 석출{5}}경화 합금과 달리 이 등급은 일반적으로 필수 용접 후 열처리 없이 용접이 가능하지만 800H/800HT의 미세 입자 구조를 보존하는 것이 중요합니다.

충전재 선택:

ERNiCr-3(AWS A5.14) – 이는 세 가지 등급 모두에 대한 표준 필러입니다. 약 67% 니켈, 20% 크롬, 2.5% 망간을 함유하여 우수한-온도 강도와 그에 맞는 열팽창 특성을 제공합니다.

ERNiCrCoMo-1(인코넬 617) – 1500도 F(816도) 이상의 가장 까다로운 크리프 서비스에 사용됩니다. 이 필러는 우수한-온도 강도와 내산화성을 제공합니다.

절대 사용하지 마세요스테인레스 스틸 필러(308L, 309L, 310H, 316L) – 고온 균열이 발생하기 쉬운 희석 영역을 만들고 크리프 강도가 낮습니다.

800H 및 800HT에 대한 열 입력 제어(중요):이러한 등급은 제어된 미세 입자 구조(800H) 또는 최적화된 거친 입자 구조(800HT)를 통해 크리프 저항성을 얻습니다. 용접 중 과도한 열 입력은 열-영향부(HAZ)의 입자 구조를 거칠게 만들어 국부적으로 크리프 저항을 감소시키고 잠재적인 파손 시작 지점을 생성할 수 있습니다.

최대 층간 온도: 200°F(93°)

열 입력은 25~45kJ/인치(10~18kJ/cm)로 제한됩니다.

직조보다는 스트링거 비즈를 사용하십시오.

벽이 얇은-튜브(0.065"/1.6mm 벽 및 더 얇은 튜브)의 경우 최소한의 열 입력으로 GTAW(가스 텅스텐 아크 용접)를 사용합니다.

용접 전-세척 및 오염 방지:황, 인 및 저-융점-금속(구리, 아연, 납)은 고온 균열을 유발합니다.

아세톤이나 전용 스테인리스 스틸 브러시로 용접 부위를 청소하세요.

니켈 합금 전용 연삭 휠을 사용하세요.-이전에 탄소강에 사용했던 휠은 절대 사용하지 마세요.

튜브 용접의 경우 내부 산화(슈가링)를 방지하기 위해 불활성 가스(아르곤)로 내경을 퍼지합니다.

용접후열처리(PWHT):-일반적으로 튜브의 벽 두께(최대 0.500" / 12.7mm)에는 필요하지 않습니다. 그러나 벽이 두꺼운 부분이나 구성 요소가 크리프 범위에서 작동하고 최대 크리프 강도가 필요한 경우 전체 용체화 어닐링 열처리가 지정될 수 있습니다.

800H의 경우: 최소 2100F(1149도) 이후 급속 냉각

800HT의 경우: 최소 2150F(1177도) 이후 급속 냉각

현장 PWHT는 튜브 용접에 거의 적용되지 않으므로 적절한 용접 절차 인증이 필수적입니다.

일반적인 결함 및 예방:

뜨거운 균열:낮은 입열량, 깨끗한 상태, 적절한 필러 선택으로 예방

HAZ의 미세 균열:고정장치 장착- 및 모재의 과도한 희석을 피하세요.

HAZ의 크리프 강도 손실:층간 온도를 제어합니다. 800HT의 경우 중요한 응용 분야에 대한 용접 후 어닐링을-고려하세요.

뿌리 산화(설탕):튜브 ID에 불활성 가스 퍼지 사용

자격 요건:용접 절차는 ASME 섹션 IX에 적합해야 합니다. 크리프 서비스의 800H 및 800HT의 경우 고온{3}}인장 시험(의도된 서비스 온도에서)이 지정될 수 있습니다. 개질기 및 에틸렌 분해 응용 분야의 경우 많은 제조업체에서는 허용 한계를 초과하는 입자 조대화가 없는지 확인하기 위해 HAZ의 단면 현미경 검사가 필요합니다.

---

5. 질문: Incoloy 800/800H/800HT 원형 심리스 튜브를 지정하고 조달할 때 주요 고려 사항은 무엇입니까?

A:Incoloy 800/800H/800HT 원형 이음매 없는 튜브를 지정하고 조달하려면 등급 선택, 열처리 검증, 치수 허용 오차, 테스트 요구 사항 및 인증을 포함한 여러 요소에 주의가 필요합니다. 올바른 사양은 비용이 많이 드는 재료 불일치와 조기 서비스 실패를 방지합니다.

서비스 온도 및 스트레스에 따른 등급 선택:이는 가장 중요한 조달 결정입니다.

인코로이 800:지속적인 응력이 없는 1100°F(593°) 미만의 온도 또는 용광로 하드웨어, 중간 온도의 열 교환기 및 일반 부식 서비스와 같은 크리프가 아닌 용도에 사용하세요.-

인코로이 800H:크리프가 설계 고려 사항인 서비스 온도 1100~1600F(593~871도)에 사용합니다. 예: 개질기 피그테일, 고온-열 교환기 및 과열기 튜브.

인코로이 800HT:화씨 1600도(871도) 이상의 가장 까다로운 서비스, 특히 에틸렌 분해 및 증기 메탄 개질로 튜브에 사용하세요.

MTR의 열처리 검증:800H 및 800HT의 경우 재료 테스트 보고서(MTR)에 다음 사항을 명시적으로 문서화해야 합니다.

용체화 어닐링 온도(800H의 경우 2100°F 이상, 800HT의 경우 2150°F 이상)

입자 크기(800H의 경우 ASTM 번호. 5 이상, 800HT는 일반적으로 더 거칠지만 문서화해야 함)

냉각방식(수냉각 또는 급속냉각이 표준)
이것이 없으면 재료는 화학적 성질에 관계없이 800H 또는 800HT로 인증될 수 없습니다.

치수 사양:

ASTM B163(열교환기 튜브의 경우) 또는 ASTM B407(파이프의 경우)에 따른 공차를 사용하여 외경(OD) 및 벽 두께(WT)를 지정하세요.

표준 튜브 크기: 1/4", 3/8", 1/2", 5/8", 3/4", 1", 1-1/4", 1-1/2", 2" OD 이상

벽 두께: BWG(Birmingham Wire Gauge) 게이지 10~22 또는 미터법에 상응하는 값

길이: 무작위(12~25피트), 정확 또는 이중 무작위

테스트 및 검사 요구 사항:서비스 중요도에 따라 필요한 테스트 수준을 지정합니다.

수압 테스트:ASTM B163/B407(벽 두께 및 허용 응력으로 계산된 테스트 압력)에 따른 압력 유지 튜브에 필요{0}}

와전류 테스트(ECT):열교환기 튜브 표준인 ASTM E426에 따라; 표면 및 표면 근처의-결함을 감지합니다.

초음파 테스트(UT):ASTM E213에 따라 내부 결함 감지가 필요한 중요한 응용 분야용

평탄화 테스트:ASTM B163에 따라 연성을 검증합니다. 열교환기 튜브에 필요

플레어링 테스트:ASTM B163에 따라 확장된 튜브 조인트(튜브-에서-튜브시트까지)의 연성을 검증합니다.

부식 테스트(선택 사항이지만 엄격한 서비스에 권장됨):

ASTM G28, 방법 A:황산제이철-입계 부식 민감성에 대한 황산 테스트

고온-산화 테스트:개질기 서비스에 대해 지정될 수 있음(표준 방법 없음, 구매자가-지정되는 경우가 많음)

인증 요구 사항:MTR에는 다음이 포함되어야 합니다.

히트 번호 및 제조업체 이름

화학 분석(등급 확인을 위한 C, Al, Ti 포함)

기계적 성질(상온에서의 항복, 인장, 신율)

열처리 세부사항(온도, 시간, 냉각 방법) - 800H/800HT에 중요

입자 크기(ASTM 입자 크기 번호) - 800H/800HT에 중요

지정된 모든 테스트 결과(정수압, NDE, 평탄화 등)

자격을 갖춘 검사관의 서명

피해야 할 일반적인 조달 실수:

MTR에서 최소 용액 어닐링 온도를 확인하지 않고 800H 또는 800HT 지정

표준 800이 화씨 1100도 이상의 크리프 서비스에 허용된다고 가정

열교환기 튜브에 대한 편평화 및 플레어링 테스트를 지정하지 못했습니다.

용접에 지정된 용가재가 튜브 등급과 일치하는지 확인하지 않음

800H/800HT에 대해 문서화된 입자 크기 없이 재료 허용