Kas yra išmetamųjų dujų desulfuravimas (FGD)?
Išmetamųjų dujų desulfuravimas (FGD) yra dominuojanti technologija, skirta pašalinti sieros dioksidą (SO2) iš anglimi -kūrenamų ir mazutu kūrenamų elektrinių išmetamųjų dujų. Anglys turi 0,5-5% sieros masės; Degant siera oksiduojasi į SO2, o tai sukelia rūgštų lietų, kvėpavimo takų ligas ir smulkių dalelių susidarymą. FGD sistemos sulaiko 90–99 % šio SO2 prieš išmetamųjų dujų išleidimą į atmosferą.
Dažniausia FGD konfigūracija yra šlapiasis skruberis (šlapias išmetamųjų dujų desulfuravimas, WFGD). Šlapiame skruberyje išmetamosios dujos liečiamos su kalkakmenio srutomis (pirmiausia kalcio karbonatu, CaCO3) arba jūros vandeniu dideliame absorbciniame bokšte. SO2 reaguoja su suspensija ir susidaro gipsas (kalcio sulfato dihidratas, CaSO4-2H2O) arba kiti šalutiniai produktai. Tada išvalytos dujos vėl pašildomos ir išleidžiamos per kaminą.
Kaip veikia šlapias FGD šveitiklis
1 - veiksmas Dūmų dujų įvedimas
Karštos išmetamosios dujos (120-180C) iš oro pašildytuvo patenka į absorberio bokštą. Elektrostatiniai nusodintuvai (ESP) arba maišiniai filtrai pirmiausia pašalina lakiųjų pelenų daleles.
2 - veiksmas: aušinimas ir gesinimas dujomis
Dujos atšaldomos iki 50-80C recirkuliaciniu srutų purškimu. Esant tokioms temperatūroms, SO2 tirpumas vandenyje smarkiai padidėja.
3 - veiksmas SO2 absorbcija
The gas contacts counter-current limestone slurry (pH 5.0-6.0) in the absorber packing. SO2 + H2O -> H2SO3 (sulfurous acid); then H2SO3 + CaCO3 ->CaSO3 + CO2 + H2O. Reakcijos metu susidaro kalcio sulfitas (CaSO3).
4 - veiksmas Oksidacija ir gipso formavimas
Compressed air is injected into the slurry tank (oxidation air duct). CaSO3 + 1/2 O2 + 2H2O ->CaSO4-2H2O (gipsas). Gipso srutos nusausinamos, kad būtų gaminamas komercinio lygio gipsas (naudojamas gipso kartono plokštėms ir cementui).
5 - veiksmas Išvalytas dujų išėjimas ir kamino atleidimas
Išvalytos dujos praeina per rūko šalintuvą (designer), kad pašalintų lašelius, dujiniu šildytuvu (GHR) vėl pašildomos iki 80–100 C ir išeina per kaminą.
Kodėl FGD aplinka yra labai ėsdinanti
FGD srutos šlapiame skruberyje yra viena agresyviausių daugelio faktorių korozijos aplinkų šiuolaikinėje pramonėje. Viename FGD absorberio bokšte vienu metu gali atsirasti visi šie korozijos mechanizmai:
1 lentelė: FGD korozijos aplinka - Dešimt vienalaikių korozijos veiksnių ir jų poveikis 316L ir C276
| Korozijos faktorius | Tipinė FGD vertė | Poveikis 316L nerūdijančiam plienui | C276 pasipriešinimo mechanizmas |
Srutų pH (veikiantis)
| 4,5-6,0 (absorberis); 0-2 (valymas rūgštimi)
| Taškinė ir plyšinė korozija, kai pH mažesnis nei 4,5
| Mo 15-17% užtikrina atsparumą žemam pH
|
Chlorido koncentracija
| 10 000–80 000 ppm (perdirbtos srutos)
| CSCC virš 50 ppm Cl- esant 50C+; duobės viršija 500 ppm
| Didelis Ni (57%) slopina CSCC; Mo slopina duobių susidarymą
|
Ištirpęs deguonis (DO)
| 2–8 ppm (yra oksidacinio oro)
| Pagreitina bendrą ir taškinę koroziją
| Cr 14,5-16,5% sudaro stabilią Cr2O3 pasyviąją plėvelę
|
Temperatūra
| 50-95C (veikia); 120-150C (dujų įleidimo zona)
| Padvigubina korozijos greitį 10C pakilimui (Arrhenius)
| Stabili pasyvi plėvelė iki 200C FGD suspensijoje
|
Sieros rūgštis (H2SO4)
| 5-30 % srutose (šalutinis produktas)
| Aggressive reducing acid; 316L pitting rate >1 mm per metus 10 % H2SO4
| C276 atlaiko iki 70% H2SO4 esant 80C; 15-17% mėn
|
Vandenilio fluorido rūgštis (HF)
| Pėdsakai (iš anglies silikato)
| Net trace HF tirpdo SiO2 apsauginę plėvelę ant 316L; sukelia greitą duobių susidarymą
| C276 nepaveiktas pėdsakų HF; Ni bazė atspari rūgšties fluoridui
|
Gipso abrazyvinės dalelės
| 10-20 % kietųjų medžiagų pagal masę; 10-100 um dalelių
| Erozija{0}}korozija posūkiuose ir tėkmės{1}}sutrikdomose vietose
| Didelis kietumas ir tvirtumas atsparus erozijai; Cr2O3 plėvelė atsinaujina po trinties
|
Terminis važiavimas dviračiu
| 50-180C kasdieniniai išjungimo/paleidimo ciklai
| terminio nuovargio įtrūkimai suvirinimo siūlėse; oksido plėvelės plyšimas
| Mažas šiluminio plėtimosi koeficientas; nėra fazinės transformacijos
|
Sulfito jonai (SO3 2-)
| 500-2000 ppm srutose
| Agresyvus reduktorius; skatina nepakankamą nuosėdų koroziją
| C276 nesumažina aplinkos dėl Mo turinio
|
Suvirinimo HAZ jautrinimas
| Suvirinimo zonos suvirinimo metu patiria 600-850C
| 316L HAZ patiria Cr išeikvojimą; tampa anodinis netauriųjų metalų atžvilgiu
| C276 esantis niobis (Nb < 0,35%) slopina HAZ jautrinimą
|
Hastelloy C{0}} chemija ir kodėl ji dominuoja FGD
Hastelloy C276 (UNS N10276)yra nikelio{0}}molibdeno-chromo lydinys, sukurtas Haynes International (anksčiau Cabot Corporation). Jis buvo pristatytas septintajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje, specialiai skirtas naudoti, kai joks nerūdijantis plienas negalėjo išgyventi. C276 raidė „C“ reiškia Hastelloy lydinių „C-šeimą“, kuriai būdingas didelis molibdeno (15–17 %) ir chromo (14,5–16,5 %) kiekis, suteikiantis jiems išskirtinį atsparumą tiek oksiduojančiai, tiek redukuojančiai korozijai.
2 lentelė: Hastelloy C276 (UNS N10276) - Visa chemija pagal ASTM B575 ir FGD atsparumo korozijai vaidmuo
| Elementas | ASTM B575 min | ASTM B575 maks | Tipinės šilumos analizė (%) | Vaidmuo FGD atsparumui korozijai |
Nikelis (Ni)
| 57.0
| -
| 57.5-59.0
| Pagrindinis elementas; slopina Cl – sukeltą įtempių korozijos įtrūkimą (CSCC); išlaiko lankstumą esant žemam pH
|
Molibdenas (Mo)
| 15.0
| 17.0
| 15.5-16.5
| Pirminis atsparumas duobėms ir plyšiams korozijai; užtikrina atsparumą redukuojančioms rūgštims (H2SO4, HCl, HF)
|
Chromas (Cr)
| 14.5
| 16.5
| 15.5-16.5
| Sudaro stabilią chromo oksido (Cr2O3) pasyviąją plėvelę; užtikrina atsparumą oksidacijai išmetamųjų dujų atmosferoje
|
Geležis (Fe)
| 4.0
| 7.0
| 5.0-6.0
| Ekonomiškas{0}}austenito stabilizatorius; palaiko struktūrą
|
Volframas (W)
| 3.0
| 4.5
| 3.5-4.0
| Antrinis atsparumas įdubimams (W sinergizuojasi su Mo); papildo PREN indėlį
|
Anglis (C)
| -
| 0.010
| 0.001-0.005
| Itin-mažas anglies kiekis apsaugo nuo suvirinimo HAZ jautrinimo; ne daugiau kaip 0,01 % pagal ASTM B575
|
Silicis (Si)
| -
| 0.08
| 0.02-0.05
| Turi būti mažesnis nei 0,08 % - didelis Si sukelia suvirinimo siūlės trapumą
|
Manganas (Mn)
| -
| 1.00
| 0.50-0.80
| Deoksidatorius; pagerina karšto apdirbimo galimybes
|
Fosforas (P)
| -
| 0.040
| <0.015
| Turi būti sumažintas - aukštas P skatina HAZ suskystėjimą
|
Siera (S)
| -
| 0.030
| <0.005
| Turi būti sumažintas - aukštas S skatina karštąjį įtrūkimą
|
Vanadis (V)
| -
| 0.35
| 0.10-0.30
| Stiprintuvas; pagerina atsparumą oksidacijai
|
Kobaltas (Co)
| -
| 2.50
| <0.50
| Mažasis elementas; neturi didelės įtakos atsparumui korozijai
|
PREN formulė ir kodėl dominuoja C276
Atsparumo įdubimams lygiavertis skaičius (PREN) yra standartinė pramonės metrika, skirta palyginti nerūdijančio plieno ir nikelio lydinių atsparumą taškinėms ir plyšinėms korozijai. Pagal formulę atsižvelgiama į chromo (atsparumo oksidacijai), molibdeno (atsparumo įdubimams) ir azoto (atsparumo įdubimams ir stabilumo) indėlį:
PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N
3 lentelė: PREN palyginimas - Hastelloy C276 ir nerūdijančio plieno ir nikelio lydiniai FGD tarnyboje
| Medžiaga (UNS) | Cr (%) | mėn. (%) | N (%) | W (%) | Apskaičiuota PREN | FGD tarnavimo laikas (metai) | Rekomenduojamas FGD? |
304L (S30403)
| 18-20
| 0
| 0.10
| 0
| 18-20
| 0,5–1,5 (sunkūs įdubimai)
| NE - neįvertintas
|
316L (S31603)
| 16-18
| 2.0-3.0
| 0.02-0.10
| 0
| 24-30
| 1,5–3,0 (CSCC + taškai)
| NO - nepavyksta FGD
|
904L (N08904)
| 19-23
| 4.0-5.0
| 0.015
| 0
| 35-40
| 3-8 (lokalizuota korozija)
| NĖRA - ribinio FGD
|
254 SMO (S31254)
| 19.5-20.5
| 6.0-7.0
| 0.20-0.25
| 0
| 44-50
| 5–10 (kai kurios FGD zonos)
| Tik KARBINIS - absorberis
|
254 SMO (didelis Mo)
| 20-22
| 7.0-8.0
| 0.25
| 0
| 50-56
| 8-15
| RIBINĖ - paslauga yra ribota
|
2507 Super Duplex (S32750)
| 24-26
| 3.0-5.0
| 0.24-0.32
| 0
| 40-43
| 8–15 (plyšys ribotas)
| Tik RIŠTINĖS - srutų zonos
|
625 lydinys (N06625)
| 20-23
| 8-10
| 0.02-0.10
| 0
| 45-52
| 10-20 (kai kurios FGD zonos)
| Tik DALINIAI - absorberio vidiniai elementai
|
59 lydinys (N06059)
| 22-24
| 15-16
| 0.01-0.05
| 0
| 61-66
| 15-25
| GERAS - geriau nei 625
|
Hastelloy C276 (N10276)
| 14.5-16.5
| 15-17
| 0.01-0.05
| 3-4.5
| 69-73
| 25-40+ (įrodyta)
| TAIP - pirminė FGD medžiaga
|
Hastelloy C22 (N06022)
| 20-22.5
| 12.5-14.5
| 0.01-0.05
| 2.5-3.5
| 65-71
| 25-40+ (įrodyta)
| TAIP - lygus C276
|
FGD sistemos komponentai ir medžiagų pasirinkimas
Drėgna FGD sistema susideda iš kelių komponentų, kurių kiekvienas turi skirtingą korozijos aplinką ir medžiagų reikalavimus. Medžiagos parinkimas turi būti pritaikytas konkrečiai skruberio zonai.
4 lentelė: FGD sistemos komponentai - Korozijos aplinka ir medžiagų pasirinkimo matrica
| FGD zona / komponentas | Temperatūra (C) | pH (veikiantis) | Cl- (ppm) | H2SO4 (%) | Reikalinga medžiaga | Kodėl ne 316L? |
Sugeriamojo bokšto apvalkalas (vidinis pamušalas)
| 50-80
| 4.5-6.0
| 10,000-60,000
| 5-20
| Hastelloy C276 lakštas / C276 suvirinimo perdanga ant anglinio plieno
| 316L pitting rate >1 mm per metus; CSCC viduje<24 months
|
Sugeriamojo bokšto apvalkalas (išorinis)
| 50-80
| N/A (aplinkos)
| N/A
| N/A
| Anglies plienas + guminis pamušalas arba C276 plakiruota plokštė
| Išorinė aplinka, tačiau šiluminiam gradientui reikalinga izoliacija
|
Oksidacinis ortakis
| 50-85
| 4.0-5.5
| 15,000-50,000
| 3-15
| Hastelloy C276 lapas; C276 suvirinimo perdanga ant CS
| Didelis DO + srutų=stipri erozija-korozija; 316L sugenda<5 years
|
Įvadinis išmetamųjų dujų kanalas
| 120-180
| N/A (tik dujos)
| <100 (before scrubbing)
| <0.1
| Anglinis plienas + ugniai atsparus + C276 suvirinimo perdanga posūkiuose
| Įleidimo zonoje: dujų temperatūra 120-180C, yra šiek tiek SO2; C276 reikalingas posūkiuose (erozija)
|
Išmetamųjų dujų kanalas (išvalytos dujos)
| 70-100
| N/A (tik dujos)
| <500
| <0.1
| Hastelloy C276 lakštas arba C276 suvirinimo perdanga ant CS
| Didelis dujų greitis perneša gipso daleles; erozija{0}}korozija posūkiuose; taip pat gali atsirasti rūgšties kondensacijos paleidimo metu
|
Aprasojimo (rūko šalinimo) zona
| 55-80
| 5.0-6.0
| 10,000-40,000
| 2-8
| Hastelloy C276 vielos tinklo elementai arba 254 SMO
| Sočiųjų dujų + lašelių pernešimo=potencialios rūgšties plėvelė ant paviršių; 316L būtų duobė lašelių zonose
|
Srutų recirkuliacijos vamzdynas
| 50-80
| 4.5-6.0
| 10,000-60,000
| 5-20
| Hastelloy C276 vamzdis arba C276 suvirinimo perdanga ant CS vamzdžio
| High-velocity slurry with gypsum; 316L erosion rate >0,5 mm per metus
|
Gipso nusausinimo bakas
| 40-60
| 5.5-6.5
| 5,000-20,000
| 1-5
| 316L arba 904L priimtinas; Čia pakanka 316 l
| Mažesnis Cl{0}} ir temperatūra; 316L priimtinas, jei suspensijos greitis<3 m/s
|
Kalkakmenio srutų padavimo bakas
| 30-50
| 6.0-7.0
| 2,000-10,000
| <1
| 316L priimtinas
| Švelniai rūgštus; 316L veikia pakankamai žemesnėje nei pH 5,5 ir žemesnėje nei 50C temperatūroje
|
Aptarnavimo vandens vamzdynas (žalias vanduo)
| 20-40
| 7.0-8.0
| <500
| <0.1
| Priimtinas 316L arba 304L
| Labai mažas Cl-; 316L/304L yra ekonomiškas- pasirinkimas
|
Reagentų laikymo talpyklos (kalkakmenis)
| Aplinka
| N/A (vientisas)
| Nereikšmingas
| Nereikšmingas
| Anglies plienas
| Ne{0}}ėsdinanti aplinka; nereikia nikelio lydinio
|
Kaminas (dūmų kaminas, su pamušalu)
| 70–100 (vidinis)
| N/A (išvalytos dujos)
| <500
| <0.1
| Anglies plienas su ugniai atspariu pamušalu; C276 ties dujų įleidimo angos perėjimu
| Išvalytos dujos mažai Cl-; tinkamas ugniai atsparus pamušalas; C276 tik įėjimo perėjimo zonoje
|
Hastelloy C276 mechaninės ir fizinės savybės
5 lentelė. Hastelloy C276 mechaninės ir fizinės savybės pagal ASTM B575 ir ASME BPVC II skyrių
| Turtas | Vertė (atkaitintas lapas) | Vertė (apdorotas sprendimas) | Aktualumas FGD taikymui |
Tempiamasis stipris (UTS)
| 760 MPa (110 ksi) min
| 690-830 MPa tipiškas
| Pakankamas absorberio indo projektiniam slėgiui (paprastai<10 bar operating)
|
Išeigos stiprumas (0,2 % poslinkis)
| 355 MPa (50 ksi) min
| 310-380 MPa tipinis
| Slėginio indo sienelių storio skaičiavimo projektinis pagrindas
|
Pailgėjimas 50 mm
| 30 % min (ASTM B575)
| 30-50% tipiškas
| Didelis lankstumas - sugeria šiluminio ciklo įtempimus be įtrūkimų
|
Kietumas
| 201 HB max (atkaitintas)
| 180-201 HB tipiškas
| Vidutinis kietumas; ne{0}}dėvėjimuisi atsparus lydinys, bet jo pakanka srutoms tvarkyti
|
Tankis
| 8,89 g/cm3 (0,321 svaro 3 colio)
| -
| Sunkesnis už nerūdijantį plieną (316L=7.98 g/cm3); konstrukcinis projektas turi atitikti 11 % didesnę masę
|
Šilumos laidumas
| 9,8 W/m-K esant 25C; 15,1 W/m-K esant 500C
| -
| Žemesnis nei nerūdijantis plienas - svarbus šiluminio gradiento projektavimui storose dalyse
|
Elektrinė varža
| 130 mikrohm{1}}cm esant 25C
| -
| Svarbus elektrocheminiam korozijos stebėjimui (EPR metodas)
|
Šiluminio plėtimosi koeficientas
| 11,2 um/m-C (20-100 C); 14,6 um/mC (20-500C)
| -
| Žemesnis nei austenitinis nerūdijantis plienas; mažesnis terminis nuovargis suvirinimo zonose paleidimo / išjungimo metu
|
Youngo modulis
| 205 GPa (29 700 ksi)
| -
|
|
Magnetinis pralaidumas
| 1.002 (iš esmės ne-magnetinis)
| -
| Nėra magnetinės traukos; jokių problemų dėl magnetinių dalelių tikrinimo (MPI) apribojimų
|
Charpy V{0}}įpjovos smūgis (kambario temperatūra)
| 200–260 J tipinė (atkaitinta)
| -
| Puikus atsparumas visoms FGD darbinėms temperatūroms; nėra trapių lūžių rizikos
|
Charpy V{0}}įpjovos smūgis (-40C)
| 180–220 J tipinis (atkaitintas)
| -
| Tinka žiemos išjungimo sąlygoms šalto klimato sąlygomis
|
Maksimali projektinė temperatūra (ASME)
| 540C (1004F) oksiduojančioje aplinkoje; 650C su pertrūkiais
| -
| Tinka FGD dujų įleidimo zonai (120-180C) su didele saugos riba
|
Minimali projektinė temperatūra (ASME)
| -198C (lapui<25mm)
| -
| Tinka šaltai žiemai išjungti; jokios LTT transformacijos rizikos
|
Hastelloy C276 gamyba ir suvirinimas FGD sistemose
Suvirinant Hastelloy C276 FGD, reikia atidžiai stebėti procedūrą. Dėl didelio molibdeno kiekio (15-17%) C276 gali karštai įtrūkti, jei suvirinimo parametrai nėra tinkamai kontroliuojami. Tačiau naudojant tinkamą užpildo metalą, apsaugines dujas ir šilumos įvesties diapazoną, C276 suvirinimo siūlės pasižymi puikiu atsparumu korozijai ir mechaninėmis savybėmis.
6 lentelė: Hastelloy C276 suvirinimo procedūros FGD sistemos gamybai
| Parametras | GTAW (TIG) / GTAW-P | GMAW (MIG) | SMAW (rankinis metalo lankas) | Ekranuotas srautas{0}}Šerdies lankas (FCAW) |
Užpildas metalas
| ERNiCrMo-4 (ERNiMo-4)
| ERNiCrMo-4 (1,0–1,6 mm viela)
| ENiCrMo-4 (elektrodas)
| ERNiCrMo-4 arba ENiCrMo-4
|
Užpildo metalo sudėtis
| Ni 60%, Mo 17%, Cr 7%, W 4,5%, Fe 5%, C 0,02% max
| Tas pats kaip GTAW
| Ta pati sudėtis (padengtas elektrodas)
| Tas pats kaip GTAW
|
Apsauginės dujos (TIG)
| 100 % argono (Ar), 10-15 L/min; reikalingas nugaros valymas
| 75 % Ar + 25 % Jis rekomendavo
| N/A (padengtas elektrodas)
| 75 % Ar + 25 % CO2 arba 100 % CO2
|
Įkaitinkite temperatūrą
| NEreikia (aplinkos temperatūra, 10-40C)
| NEbūtina
| NEbūtina
| NEbūtina
|
Tarptakio temperatūra maks
| 150C (93C pageidautina storoms sekcijoms)
| 150C
| 150C
| 150C
|
Šilumos įvesties diapazonas
| 0,8-1,5 kJ/mm
| 0,8-1,5 kJ/mm
| Naudokite trumpą lanką; vidutinio šilumos tiekimo
| 0,8-1,5 kJ/mm
|
SMAW elektrodo kampas
| N/A
| N/A
| 70-80 laipsnių (status kampas, kad būtų išvengta poringumo)
| N/A
|
Po{0}}suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT)
| NEPRIVALOMA; gali sumažinti atsparumą korozijai, jei tai daroma neteisingai
| NEbūtina
| NEbūtina
| NEbūtina
|
Interpass valymas
| Nerūdijančio plieno vielinis šepetys (skirtas, nenaudojamas anglinio plieno); pašalinkite oksidą prieš kiekvieną praėjimą
| Tas pats kaip GTAW
| Prieš kiekvieną praėjimą pašalinkite šlaką; nerūdijančio plieno šepetys tarp ėjimų
| Prieš kiekvieną praėjimą pašalinkite šlaką
|
Tipinis jungties efektyvumas (RT)
| 100 % su kvalifikuotu WPS (ASME IX skyrius)
| 100 % su kvalifikuotu WPS
| 100 % su kvalifikuotu WPS
| 100 % su kvalifikuotu WPS
|
Dažni suvirinimo defektai, kurių reikia vengti
| Poringumas (nuo drėgmės/užteršimo); HAZ plyšimas (dėl didelio šilumos kiekio)
| Poringumas; purslai (dėl netinkamos įtampos)
| Šlako intarpai; poringumas
| Poringumas; per didelis purslų kiekis
|
Suvirinimo perdangos storis (FGD absorberis)
| 6-10 mm vienas praėjimas korozijos perdangai
| 6-10 mm daugialypės ribos
| 8-12 mm (keli praėjimai)
| 6-10 mm daugialypės ribos
|
C276 suvirinimo perdanga ant anglinio plieno - FGD absorberio vidinės dalys
Dažniausias Hastelloy C276 FGD pritaikymas yra anglies plieno absorberio indo vidinių dalių suvirinimo perdanga. Užuot gaminę visą absorberį iš kieto C276 lakšto (nepaprastai brangu), gamintojai užtepa 6–10 mm C276 suvirinimo sluoksnį ant absorberio apvalkalo, įleidimo / išleidimo kanalų ir oksidacinio oro vamzdynų vidinių paviršių. Anglies plieno apvalkalas užtikrina konstrukcijos tvirtumą; C276 perdanga užtikrina atsparumą korozijai.
7 lentelė: Hastelloy C276 perdangos metodai, skirti FGD sugėriklio indo vidinėms dalims - Procesas, storis ir taikymas
| Perdangos metodas | Procesas | Perdangos storis | Tipiškas taikymas FGD | Privalumai | Apribojimai |
GTAW (TIG) rankinė perdanga
| ERNiCrMo-4 užpildas, 100% Ar atgalinis valymas
| 6–10 mm (2–4 praėjimai)
| Absorberio indo vidinės dalys, sudėtinga geometrija
| Aukščiausios kokybės perdanga; mažiausias praskiedimas; geriausias atsparumas korozijai
| Lėtas nusodinimo greitis (0,5-1,0 kg/val.); didelės darbo sąnaudos
|
GMAW (MIG) pusiau{0}}automatinė perdanga
| ERNiCrMo-4 viela, 75 % Ar + 25 % He
| 6–10 mm (2–4 praėjimai)
| Sugeriantis apvalkalas, tiesios dalys
| 2–3 kartus greitesnis nei GTAW; geros kokybės; mažesnė kaina
| Didesnis skiedimas nei GTAW; reikalingas kvalifikuotas operatorius
|
FCAW (flux{0}}coreed lanko) perdanga
| ERNiCrMo-4 viela su fliusu, 100 % CO2
| 8–12 mm (2–5 praėjimai)
| Dideli plokšti paviršiai; kainuotų{0}}konkurencingų projektų
| Didžiausias nusėdimo greitis; mažesnė kaina už deponuotą kilogramą
| Didesnis šlakas; reikalauja kruopštaus valymo tarp važiavimų; didesnis praskiedimas
|
SAW (povandeninio lanko) perdanga
| ERNiCrMo{0}} skirtas srautas, vienas{1}}praėjimas
| 6-10 mm
| Ilgos tiesios sugeriamojo apvalkalo dalys
| Labai didelis nusėdimo greitis; puiki kokybė; mažas darbo jėgos kiekis
| Tik plokščioms pozicijoms; apsiriboja paprasta geometrija
|
Sprogstamasis sujungimas (apdengta plokštė)
| Sprogiu{0}}suklijuotas C276 lakštas ant anglinio plieno plokštės
| 3–5 mm C276 ant 12–50 mm CS
| Sugeriamojo apvalkalo segmentai (pagaminti pagal užsakymą{0}}malūnu)
| Nėra suvirinimo HAZ; vienodas storis; greičiausias montavimas
| Didelė išankstinė įrankių kaina; reikalauja didelių užsakymų; minimalus užsakymo kiekis (MOQ) ~20 tonų
|
Sprogimo suvirinimo perdanga (EXAM)
| Sprogiai nusodintos C276 juostelės ant CS vidinio paviršiaus
| 3-6 mm
| Surūdijusių amortizatorių vidinių dalių remontas; tikslinė perdanga
| Galima naudoti vietoje{0}}remontui; minimalus HAZ
| Apribota konkrečiomis geometrijomis; reikalauja sprogimo patirties
|
FGD sistemų C276 kokybės užtikrinimas ir patikra
10 lentelė. Hastelloy C276 FGD komponentų kokybės užtikrinimo ir tikrinimo reikalavimai
| QA žingsnis | Metodas | Standartinis | Priėmimo kriterijai | Kada atlikti |
Medžiagos identifikavimas (PMI)
| Nešiojamas XRF (rankinis, pvz., Niton XL3t arba Olympus Vanta)
| ASTM B575; EN 10204
| Ni 57%+; Cr 14,5-16,5%; Mo 15-17%; Fe 4-7%; W 3-4,5%; C<0.010%
| Gavus - 100 % lakštų ir lėkščių
|
Cheminė sudėtis (šilumos analizė)
| Laboratorinis ICP arba OES
| ASTM B575 7 skyrius
| ASTM B575 chemijos ribose; šilumos numeris MTR
| Malūno bandymo ataskaitos (MTR) peržiūra; patvirtinti prieš gaminant
|
Tempimo ir takumo stipris
| Universali testavimo mašina (UTS, YS, El)
| ASTM B575; ASME SB-575
| UTS 760 MPa min; YS 355 MPa min; El 30% min 50 mm
| Už šilumą; malūno bandymo ataskaitoje
|
Kietumo testas
| Brinelio kietumas (HBW) arba Rockwell B
| ASTM B575; NACE MR0175
| 201 HB max (atkaitintas); 100 HB maks
| Už šilumą; patikrinkite atkaitinimo būklę
|
Vizuali apžiūra
| Plika akimi + 10x didintuvas
| ASTM B575; ASME VIII skyrius
| Jokių įtrūkimų, sulenkimų, siūlių ar žalingų trūkumų
| gavus; prieš suvirinimą; po suvirinimo perdangos
|
Skysčio prasiskverbimo bandymas (PT)
| PT (nuimamas tirpikliu arba plaunamas vandeniu)
| ASTM E165/E165M; ASME VIII skyrius 1 skyrius
| Nėra atitinkamų nuorodų (ASME V skirsnis, 25 straipsnis)
| Visos suvirinimo jungtys (TIG, MIG, perdanga); visas C276 perdangos paviršius
|
Radiografinis tyrimas (RT)
| Rentgeno ar Ir-192 gama rentgenografija
| ASTM E94/E1032; ASME V skyrius 2 straipsnis
| Nėra plėvelės trūkumų > ASME V skyrius, 25 straipsnis, 3 klasė
| Sandarinės siūlės slėginėse{0}}suvirinimo siūlėse; viso ilgio
|
Ultragarsinis tyrimas (UT)
| Ultragarsinis sienelės storio matavimas
| ASTM E797/E213; ASME V skyrius 5 straipsnis
| Ne daugiau kaip 10% storio sumažinimas nuo vardinio
| Atvyksta patikra; metinė eksploatavimo{0}}patikra; išjungimo patikrinimas
|
Suvirinimo perdangos storio patikrinimas
| UT storio matuoklis (mažiausiai 3 rodmenys vienam m2)
| Babcock & Wilcox perdangos specifikacija; ASME VIII skyrius
| Mažiausias perdangos storis 6 mm (kaip nurodyta); nėra mažesnio nei 6 mm įpjovimo
| Užbaigus perdangą; prieš hidrotestą
|
Suvirinimo metalo chemijos patikrinimas
| Suvirinimo kuponas + XRF arba laboratorinė analizė
| AWS A5.14; ASME IX skyrius
| Suvirinimo metalas Ni 55-65%; Mo 15-19%; Cr 5-9%; atitinka ERNiCrMo-4 sudėtį
| Už WPS - vienas kuponas vienam suvirintojo kvalifikacijai; vienam gamybos etapui
|
Korozijos kupono stebėjimas
| Svorio metimo kuponai (C276 + 316L + 904L kuponai, sumontuoti srutoje)
| NACE TM0169; ASTM G1
| C276 korozijos greitis<0.02 mm/year in FGD slurry; 316L coupon as reference
| 6 mėnesių arba metinis paėmimas ir svėrimas
|
ER (elektrinio pasipriešinimo) zondo stebėjimas
| Internetiniai ER korozijos zondai (Corritest arba Rohrback)
| NACE TM0190; ASTM G96
| C276 korozijos greitis<0.02 mm/year; alarm at 0.05 mm/year
| Nuolatinis internetinis stebėjimas (įmontuotas absorberyje)
|
Hidrostatinis bandymas
| Hidrostatinio slėgio bandymas (1,5 karto projektinis slėgis)
| ASME VIII skyriaus 1 skyrius UG-99; ASME B31.3 (proceso vamzdynas)
| Nėra nuotėkio esant bandomajam slėgiui; nėra matomų iškraipymų; palaikykite mažiausiai 30 min
| Baigus gamybą; prieš pradedant eksploatuoti
|
Dažnai užduodami klausimai (DUK)
Klausimas: Kodėl Hastelloy C276 atsparesnis FGD korozijai nei 316L nerūdijantis plienas?
A: Pagrindinės priežastys yra šios: (1) Didesnis molibdeno kiekis: C276 yra 15-17 % Mo, palyginti su 2-3 % 316 litrų. Molibdenas yra veiksmingiausias elementas, apsaugantis nuo duobių ir plyšių korozijos aplinkoje, kurioje yra chlorido, - jis padidina duobėjimo potencialą ir slopina plyšių korozijos atsiradimą. (2) Didesnis nikelio kiekis: C276 turi 57 % Ni, palyginti su 10 -14 % 316 l. Didelis nikelio kiekis slopina chlorido sukeltą įtempių korozijos įtrūkimą (CSCC), kuris yra pagrindinis 316 l gedimo būdas FGD aplinkoje, kurioje yra daugiau nei 50 ppm Cl- esant aukštesnei nei 50 C temperatūrai. (3) Itin mažas anglies kiekis (C < 0,010 %): apsaugo nuo suvirinimo siūlės HAZ sensibilizacijos, o tai sukeltų tarpkristalinę koroziją . 316L (C < 0,030 %) yra jautresnis HAZ jautrumui. (4) PREN 69-73 palyginti su 24-30: apskaičiuotas PREN patvirtina, kad C276 atsparumas duobėms yra maždaug 2,5 karto didesnis nei 316 l chloridinėje aplinkoje.
K: Kokia yra didžiausia chlorido koncentracija, kurią Hastelloy C276 gali apdoroti FGD?
A: C276 sėkmingai naudojamas FGD skruberiuose, kurių suspensijos chlorido koncentracija yra iki 100 000 ppm (10 % Cl- pagal masę), esant 95 °C darbinei temperatūrai. Tai yra 1 000 kartų didesnė nei chlorido koncentracija, dėl kurios susidaro CSCC 316 l (daugiau kaip 50-100 ppm Cl- esant 50 °C+). Praktinė C276 riba FGD yra ne chlorido koncentracija, o bendras chlorido + žemo pH + temperatūros poveikis. Esant pH 0-2 (rūgštinio valymo sąlygos), C276 korozijos greitis padidėja, tačiau jis vis tiek pranoksta 316L 10 kartų ar daugiau. Nuoroda: tipinės FGD darbinės srutos Cl- yra 10 000–80 000 ppm, gerai atitinkančios C276 pajėgumus.
Kl.: Ar FGD vietoje C276 galima naudoti Hastelloy C22?
A: Taip. Hastelloy C22 (UNS N06022, Cr 20-22.5%, Mo 12.5-14.5%, W 2.5-3.5%) PREN yra maždaug 65-71, o tai galima palyginti su C276 (PREN 69-73). C22 yra šiek tiek atsparesnis oksiduojančioms rūgštims (pvz., azoto rūgštis, HNO3) ir yra šiek tiek atsparesnis rūgšties chlorido aplinkai nei C276. Konkrečiai FGD skruberiams C22 ir C276 yra puikus pasirinkimas. C22 yra pageidautina, jei FGD sistema taip pat apdoroja didelius oksiduojančių rūgščių kiekius (pvz., deginant atliekas, kuriose yra daug chloro). Pirmenybė teikiama C276, jei naudojama daugiausia anglis kūrenamą energiją naudojanti didelė SO2 įkrova ir redukuojančios rūgšties sąlygos (dominuoja H2SO4). C22 kainuoja maždaug 10–20 % daugiau nei C276, todėl C276 paprastai yra tinkamiausias pasirinkimas, nebent konkretūs inžineriniai reikalavimai reikalauja C22.
K: Kodėl 316L nerūdijantis plienas sugenda FGD absorberiuose per 18–36 mėnesius?
A: 316L sugenda FGD absorberiuose visų pirma dėl trijų vienu metu veikiančių korozijos mechanizmų bendro poveikio: (1) Punktuoklis: 316L turi PREN 24{12}}30, o tai yra netinkama, kai chlorido koncentracija viršija 500 ppm esant aukštesnei nei 50 C temperatūrai. Įdubimas prasideda ties MnS inkliuzais arba paviršiaus netolygumais ir greitai plinta FGD srutų aplinkoje. (2) Chlorido įtempių korozijos įtrūkimai (CSCC): 316L yra 10-14% Ni, kurio nepakanka, kad CSCC būtų slopinamas virš 50 ppm Cl- esant aukštesnei nei 50C temperatūrai. FGD suspensijoje (10 000–80 000 ppm Cl-, 50–95 C) 316L per 18–36 mėnesius suvirinimo HAZ metu patiria transgranuliuotą CSCC. (3) Nepakankama nuosėdų korozija: gipso dalelės nusėda ant horizontalių paviršių ir po juo susidaro plyšių sąlygos. Po nuosėdomis esanti zona, kurioje trūksta deguonies, tampa anodinė, paspartindama lokalizuotą ataką. Visi trys mechanizmai FGD absorberyje veikia vienu metu, sukeldami greitą 316L gedimą.
Klausimas: kokia yra teisinga suvirinimo procedūra C276 suvirinimo perdangai FGD absorberiuose?
A: Teisinga suvirinimo procedūra C276 perdangai FGD absorberiuose: (1) Procesas: GTAW (TIG) aukščiausios kokybės perdangai; GMAW (MIG) skirta didelėms plokščioms vietoms, kur kaina yra labai svarbi. (2) Užpildas: ERNiCrMo-4 (AWS A5.14/A5.14M:2020). Patikrinkite, ar užpildo partijos chemijos sertifikatas atitinka ERNiCrMo-4 sudėtį (Ni 60%, Mo 17%, Cr 7%, W 4,5%, Fe 5%, C<0.02%). (3) Shielding gas: 100% Argon, 10-15 L/min, with back purge on the inside of the vessel for weld overlay on internal surfaces. (4) Preheat: None required (ambient temperature, 10-40C). (5) Interpass temperature: Maximum 150C; preferred <93C for sections over 20mm thick. (6) Heat input: 0.8-1.5 kJ/mm. Use stringer beads (not weave) to minimise heat input and dilution. (7) Interpass cleaning: Stainless steel wire brush (dedicated to C276 - never use brushes previously used on carbon steel). (8) Post-weld treatment: None required. Do not PWHT C276 in FGD service - PWHT may reduce corrosion resistance if not carefully controlled.
K: Kokio storio C276 reikia FGD absorberio indo korpusui?
A: The required C276 thickness depends on the design pressure and structural requirements of the absorber vessel. For most wet FGD absorber towers (design pressure 0.5-3 bar), the structural shell is carbon steel (typically 12-30mm depending on vessel size), with a C276 weld overlay (6-10mm) on the internal surface. For C276 sheet fabrication (not overlay): minimum 3mm for absorber internals (baffles, support plates); 4-6mm for absorber shell panels where C276 is the structural material; 6-12mm for oxidation air duct. Verify all thickness calculations against ASME Section VIII Div.1 or EN 13445 design codes. Always add a corrosion allowance of minimum 3mm for FGD slurry service on the construction drawing. For thick sections (>20 mm), nurodykite apdorojimą tirpalu po suvirinimo, kad būtų užtikrintas vienodas suvirinimo HAZ atsparumas korozijai.
K: Kaip FGD srutų pH veikia Hastelloy C276 korozijos greitį?
A: C276 korozijos greitis FGD srutose yra gana stabilus normaliame darbiniame pH diapazone (4,5–6,0). Esant pH 5,5-6,0 (absorberio viršutinė zona), C276 korozijos greitis yra<0.01 mm/year - essentially negligible. At pH 4.0-5.0 (absorber mid zone, oxidation air injection zone), C276 corrosion rate is 0.01-0.05 mm/year - still negligible for design life calculations. At pH 2.0-4.0 (absorber lower zone, slurry tank), C276 corrosion rate increases to 0.05-0.15 mm/year - still acceptable for design life. At pH 0-2 (acid cleaning, quarterly or annual cleaning cycles using citric acid or formic acid), C276 corrosion rate rises to 0.2-0.5 mm/year but remains acceptable for the short cleaning duration (4-8 hours). For comparison: 316L at pH 4.0-5.0 in FGD slurry has a corrosion rate of 0.5-2.0 mm/year - 10-40x higher than C276. The key advantage of C276 is that it maintains low corrosion rates across the full pH range encountered in FGD, while 316L fails rapidly at pH below 5.0.
K: Kuo skiriasi Hastelloy C276 ir Inconel 625, skirta FGD?
A: C276 ir Inconel 625 yra nikelio - pagrindo lydiniai, tinkami FGD, tačiau jų optimizavimo tikslai skiriasi: (1) Chemija: C276 (UNS N10276) turi Ni 57%, Cr 14,5-16,5%, Mo 15{{3}% W 151}. Inconel 625 (UNS N06625) turi Ni 58%+, Cr 20-23%, Mo 8-10%, Nb 3,15-4,15%. C276 turi 7–9 % daugiau Mo ir prideda W (volframo), kurie abu žymiai pagerina atsparumą duobėms ir plyšių korozijai chloridinėje aplinkoje. (2) PREN: C276=69-73; Inconel 625=45-52. C276 PREN yra 40–50 % didesnis. (3) FGD našumas: C276 yra tinkamiausia medžiaga visoms FGD absorberio zonoms, ypač didelio chlorido žemesniam absorberiui ir oksidaciniam oro kanalui. Inconel 625 yra priimtinas viršutinėse sugerties zonose (žemesnis Cl-, pH 5-6), tačiau yra nereikšmingas apatinėse absorbcijos zonose ir oksidaciniuose oro kanaluose, kur chlorido koncentracija yra didžiausia. (4) Kaina: C276 kainuoja maždaug 1,5–2,0 x Inconel 625. Papildomos išlaidos pateisinamos absorberiniams indams ir oksidaciniams oro kanalams, kur C276 užtikrina žymiai geresnę ilgalaikę apsaugą nuo korozijos. Viršutinėms absorbcijos zonoms su mažesniu chlorido kiekiu Inconel 625 yra priimtinas sąnaudų optimizavimas.
