Nikel qotishmalari bilan payvandlash: korroziyaga chidamlilik uchun uglerod po'latini qoplash

Payvand choki qoplamasi -, shuningdek, chok qoplamasi yoki qattiq qoplama - deb ham ataladi, bu korroziyaga chidamli nikel qotishma qatlamini uglerodli po'lat yoki past qotishma po'lat substratga-qo'llashning tasdiqlangan-kodga mos keladigan usulidir. Natija: nikel qotishmalarining korroziyaga chidamliligi bilan birgalikda uglerodli po'latning mexanik mustahkamligi va arzonligi, qattiq nikel qotishma konstruktsiyasidan 40-60% pastroq material narxida -. Ushbu maqolada payvand chokining to'g'ri tanlovi, qaysi nikel qotishmalari ishlatilishi, qanday standartlar qo'llanilishi va qoplamani qanday qilib to'g'ri belgilash kerakligi tushuntiriladi.

Weld Overlay with Nickel Alloys

Nikel qotishmalari bilan chok qoplamasi qattiq qotishma ishlab chiqarish xarajatlarisiz nordon gaz (H₂S), xloridlar, kislotalar va yuqori -haroratli oksidlanish - korroziyasiga qarshilik ko'rsatishi kerak bo'lgan bosimli idishlar, issiqlik almashtirgichlar va quvurlar komponentlari uchun-standart yechimdir.

Payvand choki - bu korroziyaga chidamli qotishma (odatda nikel-asosidagi) bir yoki bir nechta qatlamlarini kamon payvandlash usullari yordamida arzonroq asosiy metall (odatda uglerodli po'lat yoki past-qotishma po'lat) yuzasiga cho'ktirish jarayonidir. Qoplamali qatlam - odatda 3-6 mm qalinlikdagi - korroziy jarayon suyuqligi va strukturaviy asosiy metall o'rtasida to'siq bo'lib xizmat qiladi.

Nima uchun qattiq qotishma o'rniga qoplamani ishlatish kerak?

Jadval. Narx va unumdorlikni taqqoslash - Qattiq qotishma va payvand choki qoplamasi qurilishi


Parametr	Qattiq nikel qotishmasi	Karbonli po'lat + Ni-qotishma qoplamasi	Xarajatlarni tejash	Ishlash
Materiallar narxi ($/kg, odatiy)	$35–60	$8–12 (CS) + $15–25 (qoplamali)	40-60% past	Ekvivalent korroziyaga chidamlilik
Ishlab chiqarish vaqti	Uzunroq (payvandlash qiyin)	Qisqaroq (CS oson payvandlanadi)	20-30% tezroq	Xuddi shu xizmat muddati
Dizayn kodiga muvofiqligi	ASME VIII, ASME B31.3	ASME VIII, ASME B31.3	Xuddi shunday	Xuddi shunday
Oddiy qoplama qalinligi	Yo'q (qattiq)	3–6 mm (2–3 qatlam)	N/A	Korroziyaga qarshi to'lov kiritilgan
Ta'mirlash va texnik xizmat ko'rsatish	Qiyin (yorilish-sezgir)	Osonroq (qoplamani qayta-qo'llash mumkin)	Kamroq hayot aylanishi narxi	Uzoqroq xizmat muddati
Og'irligi	Yuqori (zichligi 8,4–8,9 g/sm³)	Pastroq (CS zichligi 7,85 g/sm³)	5-10% engilroq	Xuddi shu bosim darajasi

Manba: ASME qozon va bosimli idish kodi VIII bo'lim . 1 (2023); ASME B31.3 Texnologik quvurlar (2022); Maxsus metallar korporatsiyasi "Payvandlash mahsulotlari katalogi" (2023); Haynes International "Korroziyaga-bardoshli qotishmalar" texnik ma'lumotlari; 2024–2025 yillar uchun JN Alloys ichki xarajatlar tahlili.

Korroziya hujumi ichki yuza bilan chegaralangan-katta diametrli idishlar, issiqlik almashtirgich qobig'i va quvur g'altaklari uchun chok qoplamasi qattiq qotishma bilan bir xil korroziyaga chidamliligini 40-60% arzonroq material narxida ta'minlaydi.

Hamma nikel qotishmalari payvandlash qoplamasi uchun mos emas. Qoplama materiali payvandlanishi, uglerod po'latining suyultirilishiga mos kelishi va o'ziga xos korroziy muhitga chidamli bo'lishi kerak. Sanoatda ikkita qotishma ustunlik qiladi: qotishma 625 (UNS N06625) va qotishma C-276 (UNS N10276).

Korroziyaga qarshi muhit bo'yicha qotishma tanlash

Jadval. Nikel qotishma qoplamali materiallar - Korroziya muhiti boʻyicha tanlash boʻyicha qoʻllanma


Qotishma (UNS)	Asosiy qotishma elementlari	Birlamchi korroziyaga qarshilik	Odatdagi qatlam ilovalari	Payvandlash jarayoni	ASME P-raqami
Qotishma 625 (N06625)	Ni-22Cr-9Mo-3.5Nb	Oksidlanish, xlorid chuqurligi, H₂S, dengiz suvi	Quduq boshi uskunalari, suv osti konnektorlari, bosimli idishlar	GTAW, GMAW, FCAW, SAW	P-Yoʻq. 43
Qotishma C-276 (N10276)	Ni-16Cr-16Mo-4W	Qaytaruvchi kislotalar, HCl, H₂SO₄, xlor, nordon gaz	Kimyoviy reaktorlar, skrubberlar, FGD tizimlari, kislota quvurlari	GTAW, GMAW, FCAW, SAW	P-Yoʻq. 44
Qotishma C-22 (N06022)	Ni-22Cr-13Mo-3W	Kuchli aralash kislotalar, gipoxlorit, nam xlor	Farmatsevtika, sellyuloza va qog'oz, chiqindilarni yoqish	GTAW, GMAW	P-Yoʻq. 44
Qotishma 825 (N08825)	Ni-22Cr-42Fe-3Mo-1Ti	Nordon gaz (H₂S), sulfat/fosfor kislotasi	Quduq quvurlari, gazni qayta ishlash, issiqlik almashinuvchilari	GTAW, GMAW	P-Yoʻq. 45
Qotishma 600 (N06600)	Ni-16Cr-8Fe	Yuqori -haroratli oksidlanish, nitrlash, kaustik	Olovli komponentlar, issiqlik bilan ishlov berish savatlari	GTAW, GMAW	P-Yoʻq. 43
Qotishma X (N06002)	Ni-22Cr-18Fe-9Mo	1100-1200 daraja oksidlanish, karburizatsiya	Yonish kameralari, gaz turbinasi komponentlari	GTAW, GMAW	P-Yoʻq. 43
Qotishma 59 (N06059)	Ni-23Cr-16Mo-1Fe	Ekstremal qaytaruvchi kislotalar, HCI, H₂SO₄ aralashmalari	Kimyoviy jarayon, ifloslanishni nazorat qilish	GTAW, GMAW	P-Yoʻq. 44

Manba: Maxsus metallar korporatsiyasi "INCONEL® Alloy 625" va "INCONEL® Alloy 725" ma'lumotlar varaqlari (2023); Haynes International 'HASTELLOY® C-276 Alloy' texnik ma'lumotlari (2023); ASME qozon va bosimli idishlar kodi IX bo'lim (2023) QW-422 P-raqamini guruhlash; NACE MR0175 / ISO 15156-3: 2015.

Kimyoviy tarkibini taqqoslash

Jadval. Umumiy nikel qotishma qoplamali materiallarning kimyoviy tarkibi (Og'irligi %, tipik)


Qotishma (UNS)	Ni	Cr	Mo	Fe	W	Nb	Ti	C (maksimal)
Qotishma 625 (N06625)	58–63	20–23	8–10	5 dan kichik yoki teng	-	3.15–4.15	0,4 dan kam yoki unga teng	0.10
Qotishma C-276 (N10276)	Balans	14.5–16.5	15–17	4–7	3–4.5	-	-	0.01
Qotishma C-22 (N06022)	Balans	20–22.5	12.5–14.5	2–6	2.5–3.5	-	-	0.015
Qotishma 825 (N08825)	38–46	19.5–23.5	2.5–3.5	22 min	-	-	0.6–1.2	0.05
Qotishma 600 (N06600)	72 min	14–17	-	6–10	-	-	-	0.15
Qotishma X (N06002)	Balans	20.5–23	8–10	17–20	0.2–1.0	-	-	0.05–0.15
Qotishma 59 (N06059)	Balans	22–24	15–16.5	1,5 dan kam yoki teng	-	-	-	0.01

Manba: ASTM B443 (qotishma 625); ASTM B575 (qotishma C-276, C-22, 59); ASTM B425 (qotishma 825); ASTM B168 (qotishma 600); ASTM B435 (qotishma X); Special Metals and Haynes International ma'lumotlar varaqlari (2023).

Qotishma 625 dengiz suvi, xlorid va nordon gaz (H₂S) xizmati uchun standart tanlovdir. Qotishma C-276 kislotalarni (HCl, H₂SO₄) va og'ir kimyoviy muhitlarni kamaytirish uchun standart tanlovdir. Chegaraviy holatlar uchun NACE MR0175 / ISO 15156-3 bilan maslahatlashing va korroziya sinovini o'tkazing.

Payvandlash jarayonini tanlash qoplama sifatiga, suyultirish tezligiga, cho'kish tezligiga va narxga ta'sir qiladi. Kritik bosim uskunalari uchun GTAW (TIG) va GMAW (MIG) eng keng tarqalgan tanlovdir. Katta{2}}joy qoplamalari uchun FCAW va SAW yuqori mahsuldorlikni taklif qiladi.

GTAW and GMAW for High-Integrity Overlay

Nikel qotishma qoplamasi uchun jarayonni taqqoslash

Jadval. Nikel qotishma qoplamasi uchun payvandlash jarayonlari - Sifat va mahsuldorlik bo'yicha taqqoslash


Jarayon	Suyultirish darajasi	Depozit darajasi	Eng yaxshi dastur	Lavozim	Malaka darajasi	Narxi
GTAW (TIG)	10–25%	0,5-1,5 kg / soat	Birinchi qatlam, ildiz o'tishi, nozik qoplama, kichik diametrli	Barcha pozitsiyalar	Yuqori	Yuqori
GMAW (MIG)	20–30%	2–4 kg/soat	Toʻldirish va yopish qatlamlari, oʻrtacha{0}}qalinlik	Yassi, gorizontal	O'rta	O'rta
FCAW (Flux{0}}Yadroli)	20–35%	3-6 kg / soat	Katta-hudud qoplamasi, muhim boʻlmagan{1}}ilovalar	Yassi, gorizontal	O'rta	Past
SAW (suv ostidagi yoy)	30–50%	5-15 kg / soat	Katta idishlar, og'ir qoplama, yuqori mahsuldorlik	Faqat tekis	O'rta	Eng past
PAW (plazma yoyi)	5–15%	1–3 kg/soat	Nozik qoplama, avtomatlashtirilgan tizimlar	Yassi, mexanizatsiyalashgan	Yuqori	Yuqori
Lazerli qoplama	5–10%	1–5 kg/soat	Nozik ta'mirlash, nozik qoplama, minimal seyreltme	Yassi, mexanizatsiyalashgan	Yuqori	Juda yuqori

Manba: ASME qozon va bosimli idishlar kodeksining IX bo'limi (2023); AWS D1.6/D1.6M-22 "Tuzilishli payvandlash kodi - zanglamaydigan po'lat"; Maxsus metallar "Nikel qotishmalari uchun payvandlash bo'yicha ko'rsatmalar" (2023); Linkoln Electric "Nikel qotishmasidan payvandlash mahsulotlari" texnik qo'llanmasi (2023).

Suyultirishni boshqarish qatlam ishlashi uchun juda muhimdir

Suyultirish asosiy metall (uglerodli po'lat) eritib, plomba metalli (nikel qotishmasi) bilan aralashganda sodir bo'ladi. Haddan tashqari suyultirish kritik qotishma tarkibini (Cr, Mo, Nb) kamaytirish orqali qoplamaning korroziyaga chidamliligini pasaytiradi. Qotishma 625 qoplamasi uchun birinchi qatlamda temir miqdori 10% dan past bo'lishi kerak; C-276 uchun, 7% dan past.

Jadval. Ruxsat berilgan maksimal suyultirish - Qotishma bo'yicha temir miqdori chegaralari


Qotishma	Qoplamadagi maksimal Fe (wt%)	Qoplamadagi minimal Cr (wt%)	Qoplamadagi minimal oy (wt%)	Tavsiya etilgan jarayon
Qotishma 625	10% dan kam yoki teng	18% dan katta yoki teng	7% dan katta yoki teng	Birinchi qatlam uchun GTAW yoki GMAW; To'ldirish uchun FCAW/SAW
Qotishma C-276	7% dan kam yoki teng	14% dan katta yoki teng	14% dan katta yoki teng	Birinchi qatlam uchun GTAW; To'ldirish uchun GMAW/FCAW
Qotishma C-22	6% dan kam yoki teng	19% dan katta yoki teng	11% dan katta yoki teng	Barcha qatlamlar uchun GTAW yoki GMAW
Qotishma 825	15% dan kam yoki teng	20% dan katta yoki teng	2,5% dan katta yoki teng	GTAW yoki GMAW
Qotishma 600	10% dan kam yoki teng	14% dan katta yoki teng	N/A	GTAW yoki GMAW

Manba: Maxsus metallar "INCONEL® Alloy 625 uchun payvandlash bo'yicha ko'rsatmalar" (2023); Haynes International "HASTELLOY® C-276 qotishmasini payvandlash va ishlab chiqarish" (2023); ASME IX bo'limi QW-404.12 "To'ldiruvchi metallni suyultirish"; AWS A5.14/A5.14M:2018 'Nikel va nikel-qotishma yalang'och payvandlash elektrodlari va rodlari uchun spetsifikatsiya.'

Suyultirishni minimallashtirish va kimyoga muvofiqligini ta'minlash uchun birinchi qatlam uchun GTAW (TIG) dan foydalaning. Hosildorlikni oshirish uchun keyingi qatlamlar uchun GMAW, FCAW yoki SAW dan foydalaning. Har doim qatlam kimyosini PMI (ijobiy material identifikatsiyasi) yoki laboratoriya tahlili bilan tekshiring.

Qoplamaning minimal qalinligi korroziyaga chidamlilik, suyultirish chuqurligi, payvandlash jarayoni qobiliyati va kod talablari bilan tartibga solinadi. Ko'pgina bosimli idishlar va quvurlar uchun 3-6 mm (2-3 qatlam) standart hisoblanadi. Yupqa qatlamlar xavf yutug'i; qalinroq qoplamalar xarajatlarni oshiradi va qolgan stress muammolarini keltirib chiqarishi mumkin.

Qalinligi dizayn bo'yicha ko'rsatmalar

Jadval. Qoplama qalinligi dizayni - Ilova boʻyicha tavsiya etilgan qiymatlar


Ilova	Korroziyaning jiddiyligi	Minimal qalinligi (mm)	Oddiy qatlamlar	Kodga havola	Eslatmalar
Bosimli idishlar (umumiy)	Oʻrtacha (H₂S yoʻq)	3.0	2 qatlam	ASME VIII Div. 1 UG-16	Ishlov berishdan keyin 1,5 mm min
Nordon gaz xizmati (H₂S)	Og'ir (NACE MR0175)	4.0–5.0	2-3 qatlam	NACE MR0175 / ISO 15156	Qattiqlikni tekshiring 22 HRC dan kam yoki unga teng
Dengiz suvi issiqlik almashinuvchilari	Yuqori Cl⁻ chuqurchalar	4.0	2-3 qatlam	ASME VIII + foydalanuvchi spetsifikatsiyasi	Qotishma 625 yoki 825 dan foydalaning
Kislota gazini yutish ustunlari	Og'ir (HCl, H₂SO₄)	5.0–6.0	3 qatlam	ASME VIII + foydalanuvchi spetsifikatsiyasi	Qotishma C-276 yoki C-22 dan foydalaning
Dengiz osti quduqlari bo'ylab uskunalar	Og'ir + HPHT	5.0–6.0	3 qatlam	API 6A, API 17D	Qotishma 625 dan foydalaning, PMI tomonidan tasdiqlang
FGD (tutun gazini oltingugurtdan tozalash)	Og'ir (ho'l SO₂, HCl)	5.0	3 qatlam	Foydalanuvchi spetsifikatsiyasi	Qotishma C-276 yoki C-22 dan foydalaning
Katalitik islohotchilar	Yuqori -haroratli oksidlanish	4.0	2-3 qatlam	API 560 / foydalanuvchi spetsifikatsiyasi	Qotishma 600 yoki X dan foydalaning

Manba: ASME qozon va bosimli idish kodeksi VIII bo'lim Div. 1 (2023) UG-16 "Minimal devor qalinligi"; NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015 "Neft va tabiiy gaz sanoati - H₂S o'z ichiga olgan muhitda foydalanish uchun materiallar"; API 6A (21-nashr, 2024 yil) "Quduq boshi va daraxt uskunalari"; API 17D (3-nashr, 2021 yil) “Dengiz osti ishlab chiqarish tizimlarini loyihalash va ishlatish”.

Korroziyaga qarshi himoyani hisoblash

Qoplama qalinligi quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak: (1) korroziyaga qarshi ruxsat (odatda 10-20 yil xizmat qilish muddati uchun 1,5-3,0 mm), (2) ishlov berish uchun ruxsat (sirtni pardozlash uchun 0,5-1,0 mm) va (3) suyultirish zonasi qalinligi (birinchi qatlam uchun 1,0-1,5 mm).

Jadval. Qatlamning qalinligini ajratish - Korroziyaga ruxsat berish va ishlab chiqarish tolerantliklari


Qalinlik komponenti	Oddiy diapazon (mm)	Maqsad	Nazorat usuli	Standart havola
Korroziyaga qarshi ruxsat	1.5–3.0	Dizayn muddati davomida moddiy yo'qotish	Jarayon dizayni spetsifikatsiyasi	ASME VIII UG-25
Ishlov berish uchun imtiyoz	0.5–1.0	Sirtni pardozlash, NDE tayyorlash	Ishlov berish tolerantligi	ASME B46.1
Suyultirish zonasi	1.0–1.5	Birinchi qatlam asosiy metall bilan aralashtiriladi	Payvandlash jarayoni (PQR)	ASME IX QW-404
Minimal ovozli metall	0.5–1.0	Suyultirilgandan yuqori xavfsizlik chegarasi	UT yoki RT tekshiruvi	ASME V 4-modda
Dizaynning umumiy qalinligi	3.5–6.5	Yuqoridagi komponentlarning yig'indisi	Muhandislik dizayni	Loyiha spetsifikatsiyasi

Manba: ASME qozon va bosimli idish kodining VIII bo'limi . 1 UG-25 "Korroziyaga qarshi to'lov"; ASME B46.1-2019 "Yuzat teksturasi (sirt pürüzlülüğü, to'lqinlilik va qatlamlik)"; ASME V bo'limi 4-modda "Payvand choklarini ultratovush tekshiruvi usullari"; ASME IX bo'limi "Payvandlash, payvandlash va eritish bo'yicha malakalar".

Xulosa:Ko'pgina ilovalar uchun ishlov berishdan keyin 3,0 mm minimal qatlam qalinligini belgilang. Kuchli korroziyali muhitlar uchun (nordon gaz, kislotalar, dengiz suvi) 4,0-5,0 mm ni belgilang. Dizayn spetsifikatsiyasiga har doim korroziyaga qarshi ruxsatni kiriting.

Qoplama qatlami yupqa (3-6 mm) va korroziyaga chidamliligi aniq kimyoga bog'liq bo'lgani uchun sifat nazorati qattiq qotishma konstruktsiyasiga qaraganda muhimroqdir. Har bir qoplama ijobiy material identifikatsiyasi (PMI) tomonidan tekshirilishi va ultratovush tekshiruvi (UT) yoki radiografik test (RT) orqali tekshirilishi kerak.

Nickel Alloys PMI Verification and NDE

Payvand choki uchun tekshirish talablari

Jadval. Nikel qotishma payvand choki uchun sifat nazorati sinovlari


Sinov	Maqsad	Usul	Qabul qilish mezonlari	Chastotasi	Standart
PMI (ijobiy material identifikatori)	Qoplama kimyosini tekshiring	XRF yoki OES	Spetsifikatsiya doirasida Cr, Mo, Nb; Fe Chegaradan kamroq yoki teng	100% qoplama yuzasi	ASTM E1621
Ultratovush tekshiruvi (UT)	Birlashmaning etishmasligini, porozlikni aniqlang	To'g'ri nur yoki burchakli nur	Ko'rsatkichlar yo'q > 20% DAC	100% qoplama maydoni	ASME V Art. 4, 5
Radiografik test (RT)	Ichki nuqsonlarni aniqlang	rentgen nurlari yoki gamma nurlari	ASME VIII UW-51 bo'yicha	Spot yoki ko'rsatilgandek 100%	ASME V Art. 2
Suyuq penetrant (PT)	Yuzaki yoriqlarni aniqlang	Ko'rinadigan yoki lyuminestsent bo'yoq	1,5 mm dan ortiq chiziqli ko'rsatkichlar yo'q	100% qoplama yuzasi	ASME V Art. 6
Qattiqlik sinovi	NACE MR0175 ga muvofiqligini tekshiring	Portativ qattiqlik o'lchagich	22 HRC dan kam yoki unga teng (nordon xizmat)	NACE MR0175 bo'yicha A.1-jadval	ASTM E10 / E18
Ferrit raqami (agar mavjud bo'lsa)	Ni-qotishma qoplamasi uchun talab qilinmaydi	Ferrit o'lchagich	Yo'q (ostenitik)	N/A	ASTM A342
Metallografik tekshiruv	Mikrostrukturani tekshiring, suyultiring	Koʻndalang{0}}kesim, etch	Yoriqlar, porozlik yoki ortiqcha suyultirish yo'q	Jarayon bo'yicha malaka	ASTM E3, E407

Manba: ASTM E1621-21 'To'lqin uzunligi dispersiv rentgen-nurlari floresan spektrometriyasi bo'yicha elementlarni tahlil qilish uchun standart qo'llanma'; ASME qozon va bosimli idishlar kodeksi V bo'lim (2023) 2, 4, 5, 6-moddalar; ASME VIII bo'limi . 1 UW-51 "Payvand choklarini rentgenologik tekshirish"; NACE MR0175 / ISO 15156-3: 2015 Jadval A.1 "Uglerodli va past qotishma po'latlar uchun qattiqlik talablari".

Umumiy nuqsonlar va ularning sabablari

Jadval. Payvand chokining umumiy nuqsonlari - sabablari va oldini olish


Kamchilik	Tashqi ko'rinish	Asosiy sabab	Oldini olish	Aniqlash usuli
Birlashmaning etishmasligi	Interfeysda chiziqli ko'rsatkich	Issiqlik kiritishning etarli emasligi, yomon texnika	Amperni oshiring, to'g'ri sayohat tezligi	UT, RT
Porozlik	Qoplamada dumaloq gaz cho'ntaklari	Kontaminatsiya (yog', namlik, oksid)	Asosiy metallni tozalang, quruq plomba, to'g'ri gaz qalqoni foydalaning	RT, UT
Issiq yorilish	Qoplamadagi intergranulyar yoriqlar	Yuqori cheklov, noto'g'ri boncuk ketma-ketligi	Issiqlik kiritishni nazorat qilish, to'g'ri qo'shma dizayn	PT, VT, metallografiya
Haddan tashqari suyultirish	Qoplamada past Cr/Mo	Yuqori issiqlik kiritish, noto'g'ri texnika	Amperni kamaytiring, birinchi qatlam uchun GTAW dan foydalaning	PMI, kimyoviy tahlil
Volfram qo'shilishi	Qoplamadagi yorqin zarralar	GTAW elektrodining payvandlash havzasi bilan aloqasi	To'g'ri turishni saqlang, to'g'ri elektroddan foydalaning	RT, VT
Shlakli inklyuziya	Noto'g'ri qora dog'lar	Noto'g'ri o'tish joylarini tozalash (FCAW, SAW)	O'tishlar orasidagi toza, to'g'ri oqim bilan ishlov berish	RT, UT
Pastki qism	Payvand chokining uchida yiv	Haddan tashqari oqim, noto'g'ri texnika	Amperni kamaytiring, to'g'ri mash'al burchagi	VT, PT

Manba: AWS D1.6/D1.6M-22 'Tuzilishli payvandlash kodi-zanglamaydigan po'lat'; Maxsus metallar "Nikel qotishmalari uchun payvandlash bo'yicha ko'rsatmalar" (2023); ASME IX bo'limi QW-190 "Payvand choklarini tekshirish va ta'mirlash".

Qoplama kimyosining PMI tekshiruvi har bir ish uchun majburiydir. UT yoki RT tekshiruvi obligatsiyaning yaxlitligini tasdiqlaydi. Nordon xizmat uchun NACE MR0175 tomonidan qattiqlik sinovi talab qilinadi. Tekshiruvning barcha natijalari material sinovi hisobotida hujjatlashtirilishi kerak.

Payvand chokining qoplamasi “muqobil” usul emas - u ASME dizayn kodlari bilan aniq tan olinadi va boshqariladi. Qoplama qatlamini korroziyaga chidamlilik sifatida hisoblash mumkin, lekin agar maxsus malaka va hujjatlashtirilmagan bo'lsa, bosim-saqlovchi qalinlik sifatida emas.

Payvand choki uchun kod talablari

Jadval. Payvand choki qurilishi uchun ASME kodiga qo'yiladigan talablar


Kod	Paragraf	Talab	Overlay davolash	Asosiy eslatmalar
ASME VIII Div. 1	UG-16, UW-42	Minimal qalinligi, payvandlash tartibi	Overlay=korroziyaga qarshi	Overlay bosim dizayniga kiritilmagan
ASME VIII Div. 1	UCL-30 dan UCL-46 gacha	Qoplangan va payvandlangan qoplamali idishlar	Agar malakali bo'lsa, qoplama qo'shilishi mumkin	UCL-30 talablariga javob berishi kerak
ASME VIII Div. 2	D qismi, D.11-modda	Qoplangan va payvandlash qoplamasi	Divga o'xshash. 1	Overlay uchun zarur boʻlgan-tahlil-boʻyicha loyihalash
ASME B31.3	. 323.4.2 bandi	Qoplama va payvandlash quvurlari	Overlay=korroziyaga qarshi	Agar malakali bo'lsa, bosim uchun qoplama ishlatilishi mumkin
ASME B31.3	. 328.5.1 bandi	Payvand choki qo'yish tartibi	ASME IX bo'yicha malakali bo'lishi kerak	Har bir qoplama jarayoni uchun PQR talab qilinadi
ASME IX	QW-214, QW-283	Payvand choki qo'shish protsedurasining malakasi	Overlay PQR kimyoviy tahlilni talab qiladi	Suyultirish nazoratini ko'rsatish kerak
NACE MR0175	ISO 15156-3	Nordon xizmat ko'rsatish materiallari	CS bazasi uchun qoplama qabul qilinadi	Qattiqlik 22 HRC dan kam yoki unga teng, malakali protsedura

Manba: ASME qozon va bosimli idish kodi VIII bo'lim Div. 1 (2023) UG-16, UW-42, UCL-30 dan UCL-46 gacha; ASME qozon va bosimli idish kodeksi VIII bo'lim . 2 (2023) D qism D.11-modda; ASME B31.3-2022 “Texnologik quvurlar” 323.4.2, 328.5.1-bandlar; ASME qozon va bosimli idish kodi IX bo'lim (2023) QW-214, QW-283; NACE MR0175 / ISO 15156-3: 2015.

Qachon qoplamani dizayn qalinligiga kiritish mumkin

Odatiy bo'lib, ASME kodlari payvand chokini korroziyaga qarshi ruxsat sifatida qabul qiladi - u bosimni ushlab turish qalinligini hisoblashga- kiritilmaydi. Biroq, agar qoplamali protsedura to'liq metallurgiya bog'lanishini ko'rsatish uchun malakali bo'lsa va dizayn spetsifikatsiyasi bunga aniq ruxsat bergan bo'lsa, qoplama qalinligi (minus korroziyaga qarshi) hisobga olinishi mumkin.

Jadval. Bosim dizaynida qoplamani kiritish shartlari


Vaziyat	Talab	Tekshirish	Malumot
To'liq metallurgiya aloqasi	Birlashmaning etishmasligi, interfeysda to'liq sintez	UT tekshiruvi, 100% qamrov	ASME VIII UCL-30
Malakali qoplama tartibi	Kimyoviy tahlil, mexanik sinovlar bilan PQR	ASME IX QW-283 malakasi	ASME IX QW-214
Dizayn spetsifikatsiyasini tasdiqlash	Muhandis ortiqcha kreditni tasdiqlashi kerak	Yozma spetsifikatsiya talab qilinadi	ASME VIII UG-22
Korroziyaga qarshi chegirma	Faqat korroziyadan yuqori bo'lgan mustahkam metall	UG-25 uchun korroziyaga qarshi ruxsat	ASME VIII UG-25

Manba: ASME qozon va bosimli idishlar kodi VIII bo'lim Div. 1 UCL-30 'Qoplangan va payvandlangan-metall-qoplamali idishlar'; ASME IX bo'limi QW-283 "Korozyonga chidamli qoplama uchun payvandlash o'zgaruvchilari"; WRC byulleteni 447 "Bosimli uskunalarda payvand choki qoplamalarini baholash bo'yicha ko'rsatmalar" (1999).

Payvand choki to'liq kodga-mos keladi. Odatiy bo'lib, u korroziyaga qarshi himoya sifatida qabul qilinadi va bosim dizayniga kiritilmaydi. Agar dizayn spetsifikatsiyasi ruxsat etilsa, qoplama bosim qalinligi - bo'yicha hisoblanishi mumkin, ammo buning uchun malakali protseduralar va aniq muhandislik ruxsati talab qilinadi.

Nikel qotishmalari bilan chok qoplamasi ko'pincha texnologik muhit juda korroziv bo'lgan sanoatlarda qo'llaniladi, ammo uskunaning o'lchami qattiq qotishma konstruktsiyasini iqtisodiy jihatdan yoqimsiz qiladi. Neft va gaz sanoati eng katta foydalanuvchi hisoblanadi, undan keyin kimyoviy ishlov berish va energiya ishlab chiqarish.

Nickel Alloys for Oil Gas Chemical and Power Generation

Sanoat bo'yicha qo'llash misollari

Jadval. Sanoat va xizmat ko'rsatish muhiti bo'yicha payvandlash qoplamasi ilovalari


Sanoat	Uskunalar	Korroziya rejimi	Oddiy qotishma qoplamasi	Qalinligi (mm)	Kod/standart
Neft va gaz (yuqori oqim)	Quduq boshi, X-daraxt, chok klapanlari	H₂S, CO₂, Cl⁻, dengiz suvi	Qotishma 625	5–6	API 6A, API 17D, NACE MR0175
Neft va gaz (Midstream)	Quvur liniyasi, vana korpuslari, nasos korpuslari	H₂S, CO₂, nam gaz	Qotishma 625 yoki 825	3–5	ASME B31.3, NACE MR0175
Neft va gaz (pastki oqim)	Hydrocracker, HDS reaktorlari	H₂, H₂S, yuqori harorat	Qotishma 625 yoki 825	4–5	API 934-A, NACE RP045
Neft-kimyo	Reaktor idishlari, issiqlik almashinuvchilari	Kislotalar, xloridlar, H₂S	Qotishma C-276 yoki C-22	4–6	ASME VIII, foydalanuvchi spetsifikatsiyasi
Kimyoviy jarayon	Kislota reaktorlari, skrubberlar, quvurlar	HCl, H₂SO₄, H₃PO₄, Cl₂	Qotishma C-276 yoki C-22	5–6	ASME VIII, foydalanuvchi spetsifikatsiyasi
Energiya ishlab chiqarish	FGD absorberlari, kanallar, fanatlar	SO₂, HCl, nam tozalagich	Qotishma C-276 yoki C-22	4–6	ASTM, foydalanuvchi spetsifikatsiyasi
Tuzsizlantirish	Issiqlik almashtirgich quvurlari	Dengiz suvi, yuqori harorat	Qotishma 625 yoki 825	3–4	ASTM, foydalanuvchi spetsifikatsiyasi
Dengiz / dengiz	Nasoslar, klapanlar, dengiz suvi quvurlari	Dengiz suvi, biofouling	Qotishma 625	4–5	DNV, ABS, foydalanuvchi spetsifikatsiyasi
Pulpa va qog'oz	Oqartirgichlar, oqartirgichlar	NaOH, ClO₂, H₂SO₄	Qotishma C-276 yoki C-22	4–6	TAPPI, foydalanuvchi spetsifikatsiyasi

Manba: API 6A (21-nashr, 2024 yil) "Quduq boshi va daraxt uskunalari"; API 17D (3-nashr, 2021 yil) “Dengiz osti ishlab chiqarish tizimlari”; API 934-A (3-nashr, 2019-yil) “Yuqori harorat, yuqori bosimli vodorod xizmati uchun 2¼Cr-1Mo va 3Cr-1Mo poʻlatdan yasalgan ogʻir devorli bosimli idishlarning materiallari va ishlab chiqarilishi”; NACE RP045-2003 "Vodorod xizmati uchun qatlamli payvandlash"; ASME B31.3-2022 "Texnologik quvurlar"; DNVGL-OS-F101 (2021) "Suv osti quvurlari tizimlari".

Vaziyatni o'rganish: Quduq boshi uskunasining qoplamasi

Suv osti quduqlari va Rojdestvo daraxtlari eng agressiv korroziyali muhitda ishlaydi: tashqi tomondan dengiz suvi, ichkarida nordon gaz (H₂S) va sho'r suv va 200 darajagacha bo'lgan harorat. Qattiq qotishma 625 konstruktsiyasi 5-8 × karbonli po'latga tushadi. Karbonli po'lat yoki past qotishma po'lat (masalan, AISI 4130, F22) 625 qotishmasining payvandlash qoplamasi bir xil korroziyaga chidamliligini 40-50% arzonroq narxda ta'minlaydi.

Jadval. Case Study - Suv osti quduq boshi uyasi: F22 po'latida qotishma 625 qoplamasi


Parametr	Qattiq qotishma 625	F22 + Qotishma 625 qoplamasi	Tejamkorlik	Eslatmalar
Asosiy material narxi	55 dollar/kg	$4/kg (F22)	90% past	F22 past-qotishma Cr-Mo po'latdir
Overlay narxi	N/A	$18/kg (625 plomba + mehnat)	N/A	GTAW + GMAW jarayoni
Jami ishlab chiqarilgan xarajat	$180,000	$95,000	47% past	API 6A spetsifikatsiyasiga muvofiq
Yetkazib berish vaqti	16 hafta	10 hafta	6 hafta tezroq	F22 osongina payvandlanadi, qoplama odatiy holdir
Korroziyaga qarshi ishlash	Ajoyib	Zo'r (ekvivalent)	Xuddi shunday	Overlay API 6A boʻyicha talablarga javob beradi
Kodga muvofiqligi	API 6A, NACE MR0175	API 6A, NACE MR0175	Xuddi shunday	Qoplama qattiqligi 22 HRC dan kam yoki unga teng

Manba: API 6A (21-nashr, 2024 yil) "Quduq boshi va daraxt uskunalari"; NACE MR0175 / ISO 15156-3: 2015; JN Alloys kompaniyasining 2023 yilda ishlab chiqarilgan suv osti quduqlari uyasi uchun ichki loyiha ma'lumotlari; Maxsus metallar 'INCONEL® Alloy 625' ma'lumotlar varag'i (2023).

Korroziya hujumi ichki yuza bilan cheklangan-katta, qalin devorli uskunalar uchun chok qoplamasi iqtisodiy jihatdan eng yaxshi tanlovdir. Qattiq qotishma kichik qismlarga (klapanlarning ichki qismlari, asboblar armaturalari) qo'llanilishi mumkin bo'lmagan hollarda ajratilishi kerak.

To'ldiruvchi metall spetsifikatsiyasi (AWS tasnifi) qoplama kimyosi va korroziyaga chidamliligini aniqlaydi. Alloy 625 qoplamasi uchun ERNiCrMo-3 yoki ERNiCrMo-4 dan foydalaning; C-276 qoplamasi uchun ERNiCrMo-4 dan foydalaning. -4 tasnifi yuqori Mo kontsentratsiyasiga ega va kuchli pasaytirilgan kislota xizmati uchun afzallik beriladi.

Nikel qotishma qoplamasi uchun to'ldiruvchi metall tasniflari

Jadval. Nikel qotishma manba qoplamasi uchun AWS to'ldiruvchi metall tasniflari


AWS tasnifi	UNS	Mos keladigan qotishma	Cr (%)	oy (%)	Nb+Ta (%)	Birlamchi dastur
ERNiCr-3	N06082	Qotishma 600, 601	18–22	-	2.0–3.0	Yuqori -oksidlanish temperaturasi, bir-biriga o'xshamaydigan choklar
ERNiCrMo-3	N06625	Qotishma 625	20–23	8–10	3.15–4.15	Dengiz suvi, H₂S, xloridlar, umumiy qoplama
ERNiCrMo-4	N10276	Qotishma C-276	14.5–16.5	15–17	-	Kislotalarni kamaytirish, qattiq korroziya
ERNiCrMo-10	N06022	Qotishma C-22	20–22.5	12.5–14.5	-	Aralash kislotalar, gipoxlorit
ERNiCrMo-14	N06686	Qotishma 686	19–23	15–17	-	Ekstremal kislotalar, dengiz suvi
ERNiFeCr-1	N08065	Qotishma 825	19.5–23.5	2.5–3.5	-	Nordon gaz, sulfat kislota
ERNiMo-7	N10665	Qotishma B-2, B-3	1,0 dan kam yoki unga teng	26–30	-	Hidroklorik kislota, kamaytiruvchi muhit

Manba: AWS A5.14/A5.14M:2018 'Nikel va nikel-qotishma yalang'och payvandlash elektrodlari va rodlari uchun texnik xususiyatlar'; AWS A5.11/A5.11M:2017 'Nikel va nikel-Qo'riqlanadigan metall yoyni payvandlash uchun qotishma payvandlash elektrodlari uchun spetsifikatsiya'; Maxsus metallar “Payvandlash mahsulotlari katalogi” (2023); Haynes International "Payvandlash to'ldiruvchi metallar" texnik ma'lumotlari (2023).

Xizmat muhiti bo'yicha to'ldiruvchi metallni tanlash

Jadval. To'ldiruvchi metallni tanlash bo'yicha qo'llanma - Korroziya muhiti bo'yicha nikel qotishmasi qoplamasi


Xizmat muhiti	Korroziya rejimi	Tavsiya etilgan to'ldiruvchi	Muqobil	Eslatmalar
Dengiz suvi, sho'r suv	Cl⁻ chuqurchalar, yoriqlar	ERNiCrMo-3 (625)	ERNiCrMo-4	625 dengiz suvi uchun standart hisoblanadi
Nordon gaz (H₂S)	SSC, HIC, SOHIC	ERNiCrMo-3 yoki ERNiFeCr-1	ERNiCrMo-4	Qattiqlikni tekshiring 22 HRC dan kam yoki unga teng
Xlorid kislotasi	Umumiy korroziya	ERNiMo-7 (B-2/B-3)	ERNiCrMo-4	HCl uchun B-3 afzalroqdir
Sulfat kislota	Umumiy korroziya	ERNiCrMo-4 yoki ERNiFeCr-1	ERNiCrMo-10	< 50% H₂SO₄ uchun C-276
Aralash kislotalar (HCl + H₂SO₄)	Qattiq korroziya	ERNiCrMo-4 yoki ERNiCrMo-10	ERNiCrMo-14	Ekstremal xizmat uchun C-22 yoki 686
Yuqori -haroratli oksidlanish	Oksidlanish, karburizatsiya	ERNiCr-3	ERNiCrCoMo-1	> 900 daraja xizmat uchun foydalaning
Kaustik (NaOH, KOH)	Kaustik yorilish	ERNiCr-3	ERNiCrMo-3	Kaustik uchun qotishma 600 plomba moddasi
Tutun gazini oltingugurtdan tozalash	SO₂, HCl, nam tozalagich	ERNiCrMo-4	ERNiCrMo-10	C-276 FGD uchun standart hisoblanadi

Manba: NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015 'Neft va tabiiy gaz sanoati-H₂S-O'z ichiga olgan muhitlarda foydalanish uchun materiallar'; Maxsus metallar "Korozyonga chidamli qotishmalarni tanlash bo'yicha qo'llanma" (2023); Haynes xalqaro "Korroziya ma'lumotlari" texnik broshyurasi (2023); Outokumpu "Zanglamaydigan po'lat va nikel qotishmalari uchun korroziyaga qarshi qo'llanma" (2021).

ERNiCrMo-3 (Alloy 625 plomba) umumiy qoplamali ilovalar uchun eng ko'p qirrali tanlovdir. ERNiCrMo-4 (C-276 to'ldiruvchisi) kislotani qattiq kamaytiradigan xizmat uchun afzaldir. To'ldiruvchi metall va payvandlash jarayoni kerakli Cr, Mo va Fe tarkibini etkazib berishini ta'minlash uchun har doim PMI tomonidan qoplama kimyosini tekshiring.