Incoloy 800, 800H i 800HT su tri blisko povezane legure nikla-gvožđa-hroma dizajnirane za rad na visokim{4}}temperaturama. Oni dijele isti osnovni sastav: otprilike 32% nikla, 21% hroma i 46% gvožđa, uz tragove ugljenika, aluminijuma i titanijuma. Ipak, tri razreda imaju različite ASTM oznake, različita dozvoljena naprezanja u ASME kodu i različite cijene. Ključna razlika leži u kontroli sadržaja ugljika i titana-a ovaj članak objašnjava kada su te razlike bitne.
Ako navedete ove legure, vjerovatno ste se pitali: "Da li je 800HT vrijedan premije u odnosu na 800H? Mogu li koristiti 800H umjesto 800HT? Šta će se dogoditi ako zamijenim 800H za 800H?" Ova pitanja se javljaju u dizajnu petrohemijskih peći, cijevi za pregrijač pare, korpi za toplinsku{6}}opremu i mnogim drugim aplikacijama koje rade na 600 do 1000 stepeni.

Ovaj članak pruža definitivno poređenje na osnovu podataka{0}}. Ispitati ćemo kompozicione razlike, objasniti metaluršku ulogu titana u otpornosti na puzanje, uporediti mehanička svojstva na povišenoj temperaturi i dati jasne smjernice za odabir sa studijama slučaja.
Konačan zaključak:800HT ima veći kontrolirani sadržaj titana (0,85–1,20% naspram . 0.15–0,60% u 800H) u kombinaciji sa strožom kontrolom ugljika. Ovo daje 800HT 20–40% veću otpornost na kidanje{10}puzanja na temperaturama iznad 700 stepeni. Za aplikacije ispod 700 stepeni, 800H i 800HT su funkcionalno ekvivalentni. Iznad 700 stepeni u dugotrajnoj-službi, 800HT opravdava svoju premiju troškova kroz duži vijek trajanja puzanja i dizajn tanjih zidova.
Porodica Incoloy 800: tri razreda, jedna osnova
Incoloy 800 je razvio Inco (sada Special Metals) 1940-ih godina kao alternativu nikla za Inconel 600 sa nižim-metrom za primjenu na visokim{4}}ima. Sadržaj gvožđa u leguri (oko 46%) čini ju značajno jeftinijom od Inconela, a istovremeno pruža dobru otpornost na oksidaciju i umerenu čvrstoću na povišenoj temperaturi.
Do 1960-ih godina, iskustvo u petrohemijskim uslugama otkrilo je da je originalna legura 800 imala nedosljednu otpornost na puzanje zbog nekontrolisanog nivoa ugljika i titana. To je dovelo do razvoja Alloy 800H (H="visoki ugljik") sa ugljikom kontroliranim na 0,05–0,10% za poboljšanu čvrstoću na visokim{7}}temperaturama.
Sedamdesetih godina prošlog stoljeća došlo je do daljnje optimizacijeLegura 800HT(HT="visoka temperatura"), koji je kombinovao visoki ugljik 800H sa kontrolisanim titanijumom (0,85–1,20%) i aluminijumom (0,15–0,60%) kako bi se maksimizirala otpornost na pucanje{6}}puzanja kroz otvrdnjavanje precipitacijom. Danas sve tri vrste koegzistiraju na tržištu, služeći različitim segmentima tržišta visokotemperaturnih{8}}legura.
UNS brojevi i ASTM specifikacije
|
Ocjena |
UNS broj |
ASTM specifikacija |
ASME specifikacija |
Uobičajeni oblici |
|
Incoloy 800 |
N08800 |
B409 (ploča/lim), B407 (bešavne cijevi), B408 (bar) |
SB-409, SB-407, SB-408 |
Lim, ploča, cijev, šipka, okovi |
|
Incoloy 800H |
N08810 |
B409, B407, B408 (sa specifičnim rasponom ugljenika) |
SB-409, SB-407, SB-408 |
Bešavne cijevi, ploča, fitingi |
|
Incoloy 800HT |
N08811 |
B409, B407, B408 (sa specifičnim rasponima C+Ti+Al) |
SB-409, SB-407, SB-408 |
Bešavne cijevi, ploča, fitinzi za kritične HT usluge |
Konačan zaključak:Obratite pažnju na UNS brojeve: N08800 (800), N08810 (800H) i N08811 (800HT). Oni NISU zamjenjivi u ASME kodu-svaki ima različite dozvoljene vrijednosti naprezanja. Uvijek navedite UNS brojem, a ne samo trgovačkim imenom.
Hemijski sastav
|
Element |
Incoloy 800 |
Incoloy 800H |
Incoloy 800HT |
Značaj |
|
nikl (Ni) |
30.0–35.0% |
30.0–35.0% |
30.0–35.0% |
Austenit stabilizator; otpornost na oksidaciju |
|
hrom (Cr) |
19.0–23.0% |
19.0–23.0% |
19.0–23.0% |
Otpornost na oksidaciju/ugljičenje |
|
željezo (Fe) |
39,5% min (stanje) |
39,5% min (stanje) |
39,5% min (stanje) |
Smanjenje troškova; čvrstoća na umerenoj temperaturi |
|
ugljik (C) |
0,10% max |
0.05–0.10% |
0.06–0.10% |
800H/HT: karbonski kontrolisan za snagu puzanja |
|
titanijum (Ti) |
0.15–0.60% |
0.15–0.60% |
0.85–1.20% |
KLJUČNA RAZLIKA: HT ima 2-8x više Ti |
|
aluminijum (Al) |
0.15–0.60% |
0.15–0.60% |
0.15–0.60% |
Formira gama{0}}prime (Ni₃(Al,Ti)) precipitate |
|
Ti + Al |
0.30–1.20% |
0.30–1.20% |
1.00–1.80% |
HT ima veći kombinovani Ti+Al za taložno očvršćavanje |
|
mangan (Mn) |
1,50% max |
1,50% max |
1,50% max |
Deoxidizer; vruća obradivost |
|
sumpor (S) |
0,015% max |
0,015% max |
0,015% max |
Minimizirano kako bi se spriječilo vruće pucanje |
|
silicijum (Si) |
1,00% max |
1,00% max |
1,00% max |
Otpornost na oksidaciju (prekomerni Si je štetan) |
|
bakar (Cu) |
0,75% max |
0,75% max |
0,75% max |
Nečistoća; ograničeno na sprečavanje segregacije |
|
dušik (N) |
Nije navedeno |
Nije navedeno |
Nije navedeno |
Tipično<0.03% (air-melted alloys) |
Konačan zaključak:Kritična razlika u sastavu je titan: 800HT zahtijeva 0,85–1,20% Ti, dok 800 i 800H dozvoljavaju 0,15–0,60%. Kombinovani Ti+Al u 800HT je 1,00–1,80% naspram 0,30–1,20% u 800H. Ovo 2-3x povećanje elemenata koji stvaraju padavine je ono što 800HT daje superiornu snagu puzanja.
Na visokim temperaturama (iznad 600 stepeni), metali se polako deformišu pod stresom-pojavom koja se zove "puzanje". Puzanje je režim kvara-ograničavajući vijek trajanja za cijevi peći, pregrijače pare i cijevi reformatora. Jačanje protiv puzanja zahtijeva ili:
• Jačanje čvrstim rastvorom:Legirajući elementi rastvoreni u metalnoj rešetki ometaju kretanje dislokacije. U legurama serije 800, hrom i nikl daju ovaj efekat.
• Precipitacijsko stvrdnjavanje:Fine čestice druge faze formiraju se unutar zrna, blokirajući kretanje dislokacije i klizanje granice zrna. U 800HT, titan i aluminijum se kombinuju sa niklom da formiraju gama-prime (Ni₃(Al,Ti)) precipitate, koji su izuzetno efikasni na temperaturama od 600–900 stepeni.
Legura 800HT je dizajnirana da maksimizira stvrdnjavanje precipitacijom. Veći sadržaj titana osigurava da se tokom žarenja otopinom i naknadnog servisiranja na povišenoj temperaturi formira fina disperzija gama{2}}precipitata u cijeloj matrici. Ovi precipitati su polukoherentni sa austenitnom rešetkom, što znači da snažno ometaju kretanje dislokacija bez izazivanja krhkosti. Rezultat: znatno veća otpornost na pucanje{5}}od 800H.
Legura 800H se prvenstveno oslanja na ojačavanje čvrstog rastvora (ugljenik u rastvoru) i taloženje karbida na granicama zrna. Ima nešto gama-prime iz nižeg sadržaja Ti+Al, ali nije dovoljno da se postigne potpuni efekat taloženja-očvršćavanja. Za servis ispod 700 stepeni, ovo je dovoljno. Iznad 700 stepeni, razlika postaje kritična.
Mehanička svojstva pri sobnoj i povišenoj temperaturi
Svojstva sobne temperature
|
Nekretnina |
Incoloy 800 |
Incoloy 800H |
Incoloy 800HT |
Poređenje |
|
Zatezna čvrstoća |
75 ksi (517 MPa) min |
80 ksi (552 MPa) min |
80 ksi (552 MPa) min |
800H/HT nešto više zbog C kontrole |
|
Snaga tečenja (0,2%) |
30 ksi (207 MPa) min |
30 ksi (207 MPa) min |
30 ksi (207 MPa) min |
U suštini ekvivalentno na RT |
|
Izduženje (u 2") |
30% min |
30% min |
30% min |
Svi imaju odličnu duktilnost |
|
Tvrdoća |
150–200 HB tipično |
150–200 HB tipično |
150–210 HB tipično |
Uporedivo |
|
Modul elastičnosti |
28,5 x 10^6 psi (196 GPa) |
28,5 x 10^6 psi (196 GPa) |
28,5 x 10^6 psi (196 GPa) |
Isti modul |
|
Gustina |
0,287 lb/in3 (7,95 g/cm3) |
0,287 lb/in3 (7,95 g/cm3) |
0,287 lb/in3 (7,95 g/cm3) |
Identično |
Vlačna čvrstoća na visokoj{0}temperaturi
Tabela 4: Poređenje vlačne čvrstoće pri visokim temperaturama (tipične vrijednosti)
|
Temperatura |
Incoloy 800H |
Incoloy 800HT |
Razlika |
|
20 stepeni (RT) |
552 MPa |
552 MPa |
0% |
|
500 stepeni |
462 MPa |
470 MPa |
+2% (HT) |
|
600 stepeni |
393 MPa |
414 MPa |
+5% (HT) |
|
700 stepeni |
310 MPa |
345 MPa |
+11% (HT) |
|
800 stepeni |
221 MPa |
262 MPa |
+19% (HT) |
|
900 stepeni |
145 MPa |
186 MPa |
+28% (HT) |
|
1000 stepeni |
90 MPa |
117 MPa |
+30% (HT) |
Konačan zaključak:Na sobnoj temperaturi, 800H i 800HT imaju suštinski identična vlačna svojstva. Kako temperatura poraste iznad 700 stepeni, prednost čvrstoće 800HT dramatično raste-do 30% veće vlačne čvrstoće na 900–1000 stepeni. Ovo je efekat padavina{10}}očvršćavanja na djelu.
Puzanja{0}}Snaga na pucanje
Za dizajn na visokim{0}}temperaturama, čvrstoća puzanja-puzanja je najvažnija osobina. ASME šifra kotla i posude pod pritiskom Odeljak II, deo D daje dozvoljena naprezanja na osnovu podataka o puzanju. Sljedeća tabela prikazuje vrijeme lomljenja na različitim nivoima naprezanja i temperaturama-podaci koji određuju projektni vijek trajanja.
Tabela 5: Poređenje podataka o puzanju-Puzanja - 800H vs 800HT
|
Stanje |
Temperatura |
Stres |
Vrijeme do pucanja (800H) |
Vrijeme do pucanja (800HT) |
Prednost |
|
100.000 sati rupture |
700 stepeni |
105 MPa |
~100.000 sati |
~150.000 sati |
800HT: 50% duži vijek trajanja |
|
100.000 sati rupture |
750 stepeni |
75 MPa |
~70.000 sati |
~120.000 sati |
800HT: 70% duži vijek trajanja |
|
100.000 sati rupture |
800 stepeni |
50 MPa |
~60.000 sati |
~100.000 sati |
800HT: 67% duži vijek trajanja |
|
100.000 sati rupture |
850 stepeni |
32 MPa |
~50.000 sati |
~90.000 sati |
800HT: 80% duži vijek trajanja |
|
100.000 sati rupture |
900 stepeni |
20 MPa |
~40.000 sati |
~75.000 sati |
800HT: 88% duži vijek trajanja |
|
Stres za 100.000 sati |
700 stepeni |
? |
105 MPa |
120 MPa |
800HT: 14% veći dozvoljeni napon |
|
Stres za 100.000 sati |
800 stepeni |
? |
50 MPa |
65 MPa |
800HT: 30% veći dozvoljeni napon |
|
Stres za 100.000 sati |
900 stepeni |
? |
20 MPa |
30 MPa |
800HT: 50% veći dozvoljeni napon |
ASME kod Dozvoljena naprezanja
ASME kod za kotlove i posude pod pritiskom, Odeljak II, Dio D daje maksimalne dozvoljene vrednosti naprezanja za svaku leguru na različitim temperaturama. Ove vrijednosti su izvedene iz podataka o minimalnoj vlačnoj čvrstoći, granici popuštanja i puzanju{1}}o pucanju sa odgovarajućim sigurnosnim faktorima. Dozvoljeni napon određuje minimalnu potrebnu debljinu zida za komponente koje sadrže pritisak.
Tabela 6: ASME odjeljak II dio D Dozvoljena naprezanja - 800H vs 800HT
|
Temperatura |
Incoloy 800H |
Incoloy 800HT |
Omjer (HT/H) |
Bilješke |
|
200 stepeni |
138 |
138 |
1.00 |
Područje{0}}kontrolisano zatezanjem |
|
400 stepeni |
123 |
123 |
1.00 |
Područje{0}}kontrolisano prinosom |
|
500 stepeni |
108 |
110 |
1.02 |
Prijelaz na puzanje{0}}kontroliran |
|
600 stepeni |
86 |
92 |
1.07 |
Creep počinje da dominira |
|
650 stepeni |
71 |
80 |
1.13 |
Pojavljuje se značajna HT prednost |
|
700 stepeni |
57 |
68 |
1.19 |
19% više dozvoljeno za HT |
|
750 stepeni |
45 |
55 |
1.22 |
22% više dozvoljeno za HT |
|
800 stepeni |
35 |
45 |
1.29 |
29% više dozvoljeno za HT |
|
850 stepeni |
26 |
36 |
1.38 |
38% više dozvoljeno za HT |
|
900 stepeni |
19 |
27 |
1.42 |
42% više dozvoljeno za HT |
|
950 stepeni |
13 |
19 |
1.46 |
46% više dozvoljeno za HT |
|
1000 stepeni |
9 |
13 |
1.44 |
800HT omogućava tanje zidove pri ekstremnom T |
Konačan zaključak:Iznad 700 stepeni, ASME dozvoljava 19–46% veći napon za 800HT u odnosu na 800H. Za cijev ili cijev pod unutrašnjim pritiskom, dozvoljeni napon je obrnuto proporcionalan potrebnoj debljini zida. 40% veći dozvoljeni napon znači 40% tanje zidove, 40% manje materijala i 40% nižu cijenu materijala-što često premašuje premiju plaćenu za 800HT u odnosu na 800H.
Otpornost na oksidaciju i karburizaciju
Sva tri tipa Incoloy 800 imaju isti sadržaj hroma (19-23%), što određuje njihovu otpornost na oksidaciju. Zaštitna ljuska hrom oksida (Cr₂O₃) koja se formira na površini je identična za 800, 800H i 800HT. Stoga, otpornost na oksidaciju NIJE faktor diferencijacije.
|
Životna sredina |
Temperatura |
Ponašanje |
Razlika između razreda |
|
Vazduh/oksidirajuće |
Do 1100 stepeni |
Odlično; zaštitne forme Cr₂O₃ kamenca |
NONE - sve ocjene su ekvivalentne |
|
Vazduh/oksidirajuće |
Iznad 1100 stepeni |
Može doći do ljuštenja; Preporučuje se 1150 stepeni max |
NONE |
|
Atmosfere za karburizaciju |
800–1000 stepeni |
Dobra otpornost; Cr pomaže, ali ne tako dobar kao legure 25Cr |
NONE |
|
Sulfidiranje (sadrži H₂S-) |
500–800 stepeni |
Umjereno; manje Cr od 310S ili HK40 |
NONE |
|
para (vodena para) |
Do 950 stepeni |
Dobro; Cr₂O₃ zaštitni u pari |
NONE |
|
Nitriranje |
800–1000 stepeni |
Umjereno; Ti može formirati TiN, ali nije štetan |
MANJI - HT može formirati više TiN površinskog sloja, ali nije štetan |
Konačan zaključak:NEMOJTE odabrati 800HT preko 800H za otpornost na oksidaciju ili karburizaciju-oni su ekvivalentni. Jedini razlog da se specificira 800HT je zbog veće čvrstoće pri puzanju{5}}na temperaturama iznad 700 stepeni.
Zavarivanje i izrada
|
Parametar |
Incoloy 800H |
Incoloy 800HT |
Bilješke |
|
Zavarljivost |
Dobro |
Dobro |
Obje legure dobro zavaruju sa standardnim GTAW/GMAW/SMAW |
|
Odgovarajuće punilo (GTAW/GMAW) |
ERNiCr-3 (Inconel 82) |
ERNiCr-3 (Inconel 82) |
Isti dodatni metal za oba tipa |
|
Odgovarajuće punilo (SMAW) |
ENiCrFe-3 (Inconel 182) |
ENiCrFe-3 (Inconel 182) |
Ista pokrivena elektroda |
|
Zagrijte |
Nije potrebno |
Nije potrebno |
Austenitne legure se ne stvrdnjavaju pri hlađenju |
|
Interpass Temperature |
Preporučuje se maksimalno 150 stepeni |
Preporučuje se maksimalno 150 stepeni |
Prekomjeran međuprolaz podstiče taloženje karbida |
|
Termička obrada nakon-varenja |
Nije potrebno prema ASME |
Nije potrebno prema ASME |
Žarenje otopinom opciono za teške servise |
|
Rizik od senzibilizacije |
Low; Ti{0}}stabiliziran |
Vrlo nisko; veći sadržaj Ti |
HT ima nešto bolju IGC otpornost |
|
Hot Cracking Risk |
Nisko |
Nisko |
Oba imaju dobru otpornost na pucanje učvršćivanja |
|
Različito zavarivanje (na CS) |
ERNiCr-3 / ENiCrFe-3 |
ERNiCr-3 / ENiCrFe-3 |
Ista procedura za oboje |
Analiza troškova
|
Faktor troškova |
Incoloy 800H |
Incoloy 800HT |
Omjer (HT/H) |
|
Premija sirovina (po kg) |
Baseline 1.0x |
1.08–1.15x |
~10–15% premije za HT |
|
4" Sch.40 bešavne cijevi (po metru) |
$180–220/m |
$200–250/m |
~10–15% premije |
|
Ploča (po kg, debljine 10 mm) |
12–15 USD/kg |
14–17 USD/kg |
~10–15% premije |
|
Potrošni materijal za zavarivanje |
ERNiCr-3: 40–60 USD/kg |
ERNiCr-3: 40–60 USD/kg |
Isti dodatni metal |
|
Rad zavarivanja |
Standard |
Standard |
Isto |
|
Toplinska obrada (ako je potrebno) |
Rešenje žarenje 1150 stepeni |
Rešenje žarenje 1175 stepeni |
Nešto viša temperatura za HT |
|
Dostupnost |
Odlično (više proizvođača) |
Dobro (manje proizvođača sa HT kvalifikacijom) |
HT može imati duže vrijeme isporuke |
|
Ukupni troškovi proizvodnje (npr. cijev za peć) |
Osnovna linija |
1.10–1.18x |
10–18% premije za HT |
800H ili 800HT?
|
Uvjet primjene |
Incoloy 800H |
Incoloy 800HT |
Preporuka |
Obrazloženje |
|
Radna temperatura < 650 stepeni |
Pogodno |
Pogodno, ali preko{0}}navedeno |
800H |
Creep ne kontroliše; 800HT ne pruža nikakvu korist |
|
Radna temperatura 650–750 stepeni |
Pogodno |
Pogodno sa marginom |
800H (kratak projektni vijek) ili 800HT (dug vijek trajanja) |
Procijenite na osnovu potrebnog projektnog vijeka |
|
Radna temperatura > 750 stepeni |
Marginalni (debeli zidovi ili kratak život) |
Optimalno |
800HT |
HT pruža 20–40% veći dozvoljeni napon |
|
Design life > 150,000 hours at >700 stepeni |
Izazovno |
Adekvatan |
800HT |
Puzanje dominira; HT-ovi precipitati produžavaju vijek trajanja |
|
Ciklični termalni servis (česta pokretanja) |
Prihvatljivo |
Bolje |
800HT (ako je T > 700 stepeni) |
HT-ova mikrostruktura bolje je otporna na termički zamor |
|
Cijevi pregrijača pare (600-800 stepeni) |
Pogodno |
Pogodno |
800H typical; 800HT for >750 stepeni |
Industrija koristi oboje; procijeniti prema specifičnim uslovima |
|
Cevi za petrohemijske peći (850-950 stepeni) |
Marginalno |
Optimalno |
800HT standard |
Reformatorske peći i peći za krekiranje obično specificiraju 800HT |
|
Korpe za termičku obradu (700-900 stepeni) |
Pogodno |
Bolje |
800H prihvatljivo; 800HT za dug život |
Ciklični termički stres; HT bolji za produženi servis |
|
Posuda pod pritiskom sa projektovanom temperaturom < 600 stepeni |
Pogodno |
Pogodno |
800H |
Nema koristi od-visoke temperature za HT |
|
Zamjena za postojeću 800H opremu |
Podudarati original |
Podudarati original |
Koristite originalnu ocjenu |
Nemojte miješati ocjene u istom sistemu bez analize |
|
Oprema za kratki rad (projektni vijek < 50.000 sati) |
Pogodno |
Pogodno |
800H |
Niži početni trošak za ograničenu uslugu |
Studije slučaja u industriji

Studija slučaja: 1: Parni reformator metana - 800HT omogućava dizajn tanjih cijevi
Fabrika vodonika iz 2024. godine na Bliskom istoku je specificirala parne cijevi za reformiranje metana koje rade na izlaznoj temperaturi od 920 stepeni sa projektnim pritiskom od 25 bara. Početni dizajn koji je koristio Incoloy 800H zahtijevao je debljinu zida od 15,2 mm kako bi se ispunio zahtjev za životni vijek puzanja od 100.000 sati. Prelazak na Incoloy 800HT smanjio je potrebnu debljinu zida na 11,8 mm (smanjenje od 22%), što je rezultiralo:
- Smanjenje težine materijala: 22%
- Smanjenje troškova materijala: ~12% (nakon računanja HT premije)
- Manji termički stres zbog tanjeg zida (brži prijenos topline, niži temperaturni gradijent)
- Produžena margina puzanja: procijenjeno 130,000 sati u odnosu na. 100,000 sati minimalno
Ključna pouka: Na temperaturama iznad 900 stepeni, veće dozvoljeno naprezanje 800HT omogućava smanjenje debljine zida koje više nego nadoknađuje premiju materijala.
Studija slučaja: 2: Peć za pucanje etilena - 800HT produžava vijek cijevi u ciklusu rada
Etilen kreker u jugoistočnoj Aziji doživio je prijevremene kvarove na zračnoj spiralnoj cijevi nakon 85.000 sati rada. Originalne cijevi su specificirane kao Incoloy 800H. Analiza kvara otkrila je pucanje puzanja koje je započeto na vanjskoj površini, ubrzano cikličnim toplinskim naprezanjem iz operacija odkoksovanja svakih 30-40 dana. Tokom preokreta 2025. godine, tvornica je zamijenila radijacijske zavojnice sa Incoloy 800HT.
Nakon 50.000 sati rada s novim 800HT cijevima:
- Nije otkriveno puzanje
- Procjena preostalog vijeka trajanja: minimalno dodatnih 80.000 sati
- Ciklus dekoksa produžen na 45 dana (smanjen termički ciklus)
Ključna pouka: Za cikličnu visoko{0}}uslugu na visokim temperaturama, 800HT-ovi gama-primarni precipitati pružaju bolju otpornost na interakciju puzanja-zamora od 800H.
Studija slučaja: 3: Pregrijač pare - 800H pokazao se adekvatnim na umjerenim temperaturama
Elektrana na ugalj od 600 MW{1}}u Indiji je specificirala izlazne kolektore pregrijača pare koji rade na temperaturi pare od 540 stepeni, sa maksimalnom temperaturom metala od 580 stepeni. Originalni dizajn je razmatrao i 800H i 800HT. Analiza je pokazala:
- Na 580 stepeni, ASME dozvoljeno naprezanje za 800H=92 MPa, 800HT=97 MPa (samo 5% razlika)
- Zahtjev za projektovani vijek trajanja: 200.000 sati (obojica lako ispunjavaju na ovoj temperaturi)
- Puzanje nije način kontrole kvara; oksidacija i erozija su zabrinuti
Fabrika je odabrala Incoloy 800H, postižući uštedu od 12% u troškovima materijala preko 800HT bez kompromisa u vijeku trajanja. Nakon 15 godina rada, zaglavlja ostaju u funkciji bez-problema vezanih za puzanje.
Ključna pouka: Na temperaturama ispod 650 stepeni, 800H i 800HT su funkcionalno ekvivalentni. 800HT premium ne pruža nikakvu korist.
Studija slučaja: 4: Zamjena u-vrsti - koja odgovara originalnoj specifikaciji
Projekat održavanja u američkoj rafineriji iz 2023. zahtijevao je zamjenu dijela cijevi peći Incoloy 800H koji je imao malo curenje nakon 180.000 sati rada. Tim nabavke razmatrao je zamjenu 800HT kako bi se "poboljšala" zamjena, ali inženjerska analiza je ukazala na dvije nedoumice:
1. Preostale originalne 800H cijevi nastavile bi puzati različitom brzinom od nove cijevi 800HT, potencijalno stvarajući koncentraciju naprezanja na prijelaznom zavaru.
2. ASME šifra-potrebna dokumentacija i režim inspekcije se neznatno razlikuju između ove dvije klase.
Projekat je nastavljen tačnom zamjenom u-naturi korištenjem Incoloy 800H, osiguravajući metaluršku i mehaničku kompatibilnost sa postojećim sistemom.
Ključna pouka: Za popravke i zamjene, uvijek se podudarajte s originalnom klasom materijala osim ako potpuna ponovna inžinjerska procjena opravdava promjenu.
Obrasci i specifikacije proizvoda
|
Obrazac proizvoda |
ASTM Spec |
800H Dostupnost |
800HT Dostupnost |
Bilješke |
|
Bešavne cijevi/cijev |
B407 |
Odlično (1/2" do 12" NPS) |
Dobro (1/2" do 8" NPS) |
Veće veličine mogu zahtijevati mlin valjanje |
|
Zavarene cijevi |
B409/B705 |
Dobro |
Ograničeno |
Većina HT-a se koristi kao besprijekorna za kritične{0}} usluge |
|
Ploča/list |
B409 |
Odličan (sve debljine) |
Dobro (tipično od 3 mm do 50 mm) |
HT ploča za gotove dijelove pod pritiskom |
|
Bar/billet |
B408 |
Odlično |
Dobro |
Šipka za mašinske komponente i otkovke |
|
Fitingi (sučeoni zavar) |
B366 |
Odlično |
Dobro |
WP-NCH (800H) / WP-NCHT (800HT) |
|
Otkovci |
B564 |
Dobro |
Dobro |
Kovane prirubnice, mlaznice, cijevne ploče |
|
Žica |
B408 |
Dostupan |
Ograničeno |
Žica za zavarivanje nije proizvedena kao 800H/HT (koristite ERNiCr-3) |
Uobičajene greške u specifikacijama koje treba izbjegavati
1. Navođenje "Incoloy 800" bez oznake H ili HT
Posljedica: Može dobiti leguru 800 (UNS N08800) koja ima nižu snagu ugljika i nižu snagu puzanja od 800H/800HT
Ispravan pristup: Uvijek navedite UNS brojem: N08810 za 800H, N08811 za 800HT
2. Zamjena 800H za 800HT bez tehničkog pregleda
Posledica: Na temperaturama iznad 750 stepeni, 800H će imati 20-40% kraći vek puzanja od projektovanog
Ispravan pristup: Nikada nemojte zamijeniti 800H za 800HT bez ponovnog izračunavanja debljine zida i vijeka puzanja
3. Korištenje 800HT gdje je 800H dovoljno
Posljedica: Gubi se 10-15% budžeta materijala bez poboljšanja performansi na umjerenim temperaturama
Ispravan pristup: Rezervišite 800HT za aplikacije iznad 750 stepeni ili sa produženim životnim zahtevima
4. Ne provjerava se veličina zrna
Posljedica: Fino zrno (ASTM 6-8) smanjuje snagu puzanja za 15-30% u poređenju sa krupnim zrnom (ASTM 3-5)
Ispravan pristup: Odredite veličinu zrna 5 ili grublje; grublje je bolje za puzanje
5. Previdjeti temperaturnu razliku žarenja rješenja
Posljedica: 800HT zahtijeva minimum od 1175 stupnjeva; 800H zahtijeva samo 1150 stepeni. Nedo-žaljeni materijal neće razviti punu snagu puzanja
Ispravan pristup: Navedite ispravnu temperaturu žarenja za svaki razred
Rezime
|
Kriterijum |
Incoloy 800H pobjeđuje |
Incoloy 800HT pobjeđuje |
|
Cijena (cijena materijala) |
~10–15% niže |
|
|
Dostupnost |
Bolje zalihe, više proizvođača |
|
|
Radna temperatura < 650 stepeni |
Adekvatan; HT ne pruža nikakvu korist |
|
|
Radna temperatura > 750 stepeni |
20–40% veći dozvoljeni napon |
|
|
Design life > 150,000 hr at >700 stepeni |
Značajno duži vijek trajanja puzanja |
|
|
Ciklička termalna usluga (česti ciklusi) |
Bolja otpornost na termički zamor |
|
|
Petrohemijski reformator/kreker cijevi |
Industry standard for >850 stepeni |
|
|
Optimizacija debljine zida kod HT |
Omogućava dizajn tanjih zidova |
|
|
Ukupni troškovi instalacije (iznad 800 stepeni) |
Potrebni su deblji zidovi |
Može biti jednak ili manji zbog smanjenja zida |
