การเชื่อมซ้อนทับ - หรือที่เรียกว่าการเชื่อมหุ้มหรือการเชื่อมพอกผิวแข็ง - เป็นวิธีการที่ผ่านการพิสูจน์แล้ว และเป็นไปตามรหัส- ในการใช้ชั้นโลหะผสมนิกเกิลที่ต้านทานการกัดกร่อน-บนพื้นผิวของเหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ- ผลลัพธ์ที่ได้: ความแข็งแรงเชิงกลและต้นทุนที่ต่ำของเหล็กกล้าคาร์บอน รวมกับความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมนิกเกิล - ในราคาวัสดุที่ต่ำกว่าโครงสร้างโลหะผสมนิกเกิลแข็งถึง 40–60% บทความนี้จะอธิบายว่าเมื่อใดการซ้อนทับของการเชื่อมเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม โลหะผสมนิกเกิลชนิดใดที่ใช้ มาตรฐานที่ใช้ และวิธีการระบุการซ้อนทับอย่างถูกต้อง

การเชื่อมซ้อนทับด้วยโลหะผสมนิกเกิลเป็น-โซลูชันมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับภาชนะรับความดัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และส่วนประกอบท่อที่ต้องต้านทานการกัดกร่อนจากก๊าซเปรี้ยว (H₂S) คลอไรด์ กรด และ-การออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง - โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการผลิตโลหะผสมแข็ง
บทนำการซ้อนทับรอยเชื่อม
การทับซ้อนของการเชื่อมเป็นกระบวนการของการฝากโลหะผสมที่ทนทานต่อการกัดกร่อนหนึ่งชั้นขึ้นไป- (โดยทั่วไปจะเป็นนิกเกิล-) ลงบนพื้นผิวของโลหะพื้นฐานที่ราคาถูกกว่า (โดยทั่วไปคือเหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ-) โดยใช้กระบวนการเชื่อมอาร์ก ชั้นซ้อนทับ - โดยทั่วไปจะมีความหนา 3–6 มม. - ทำหน้าที่เป็นตัวกั้นระหว่างของเหลวในกระบวนการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและโลหะฐานโครงสร้าง
เหตุใดจึงใช้โอเวอร์เลย์แทนโซลิดอัลลอยด์
โต๊ะ. การเปรียบเทียบต้นทุนและประสิทธิภาพ - โครงสร้างโลหะผสมแข็งกับการเชื่อมซ้อนทับ
|
พารามิเตอร์ |
โลหะผสมนิกเกิลที่เป็นของแข็ง |
เหล็กกล้าคาร์บอน + Ni-การหุ้มโลหะผสม |
ประหยัดต้นทุน |
ผลงาน |
|
ต้นทุนวัสดุ ($/กก. โดยทั่วไป) |
$35–60 |
$8–12 (CS) + $15–25 (โอเวอร์เลย์) |
ลดลง 40–60% |
ความต้านทานการกัดกร่อนที่เท่ากัน |
|
เวลาในการผลิต |
อีกต่อไป (เชื่อมยาก) |
สั้นกว่า (CS เชื่อมได้ง่าย) |
เร็วขึ้น 20–30% |
อายุการใช้งานเท่ากัน |
|
การปฏิบัติตามรหัสการออกแบบ |
ASME VIII, ASME B31.3 |
ASME VIII, ASME B31.3 |
เดียวกัน |
เดียวกัน |
|
ความหนาของการซ้อนทับทั่วไป |
ไม่มี (ทึบ) |
3–6 มม. (2–3 ชั้น) |
N/A |
รวมค่าเผื่อการกัดกร่อน |
|
การซ่อมแซมและบำรุงรักษา |
ยาก (แคร็ก-ละเอียดอ่อน) |
ง่ายขึ้น (สามารถใช้การซ้อนทับซ้ำได้-) |
ต้นทุนวงจรชีวิตที่ต่ำกว่า |
อายุการใช้งานยาวนานขึ้น |
|
น้ำหนัก |
สูงกว่า (ความหนาแน่น 8.4–8.9 ก./ซม.) |
ด้านล่าง (ความหนาแน่น CS 7.85 ก./ซม.) |
เบาขึ้น 5–10% |
ระดับแรงดันเท่ากัน |
ที่มา: ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Div. 1 (2023); ASME B31.3 การวางท่อกระบวนการ (2022); 'แคตตาล็อกผลิตภัณฑ์การเชื่อม' ของ Special Metals Corporation (2023); ข้อมูลทางเทคนิค 'การกัดกร่อน-โลหะผสมต้านทาน' ของ Haynes International; การวิเคราะห์ต้นทุนภายในของ JN Alloys สำหรับปี 2024–2025
สำหรับภาชนะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- เปลือกตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และแกนท่อซึ่งการกัดกร่อนถูกจำกัดอยู่ที่พื้นผิวภายใน การเชื่อมซ้อนจะให้ประสิทธิภาพการกัดกร่อนเช่นเดียวกับอัลลอยด์แข็ง โดยมีต้นทุนวัสดุลดลง 40–60%
วัสดุซ้อนทับที่ระบุกันอย่างแพร่หลายมากที่สุด โลหะผสม 625 และโลหะผสม C-276
โลหะผสมนิกเกิลบางชนิดไม่เหมาะสำหรับการซ้อนทับรอยเชื่อม วัสดุซ้อนทับจะต้องเชื่อมได้ เข้ากันได้กับการเจือจางของเหล็กกล้าคาร์บอน และทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเฉพาะ โลหะผสมสองชนิดครองอุตสาหกรรม: โลหะผสม 625 (UNS N06625) และโลหะผสม C-276 (UNS N10276)
การเลือกโลหะผสมตามสภาพแวดล้อมการกัดกร่อน
โต๊ะ. วัสดุหุ้มโลหะผสมนิกเกิล - คู่มือการเลือกตามสภาพแวดล้อมการกัดกร่อน
|
โลหะผสม (UNS) |
องค์ประกอบการผสมที่สำคัญ |
ความต้านทานการกัดกร่อนเบื้องต้น |
การใช้งานโอเวอร์เลย์ทั่วไป |
กระบวนการเชื่อม |
ASME P-หมายเลข |
|
ล้อแม็ก 625 (N06625) |
Ni-22Cr-9Mo-3.5Nb |
ออกซิเดชัน, คลอไรด์เป็นรูพรุน, H₂S, น้ำทะเล |
อุปกรณ์หลุมผลิต ตัวเชื่อมต่อใต้ทะเล ภาชนะรับแรงดัน |
GTAW, GMAW, FCAW, เลื่อย |
ผ-ไม่. 43 |
|
ล้อแม็ก C-276 (N10276) |
Ni-16Cr-16Mo-4W |
รีดิวซ์กรด, HCl, H₂SO₄, คลอรีน, ก๊าซเปรี้ยว |
เครื่องปฏิกรณ์เคมี เครื่องฟอก ระบบ FGD ท่อกรด |
GTAW, GMAW, FCAW, เลื่อย |
ผ-ไม่. 44 |
|
ล้อแม็ก C-22 (N06022) |
Ni-22Cr-13Mo-3W |
กรดผสมรุนแรง ไฮโปคลอไรต์ คลอรีนเปียก |
ยา เยื่อและกระดาษ การเผาขยะ |
GTAW, GMAW |
ผ-ไม่. 44 |
|
ล้อแม็ก 825 (N08825) |
Ni-22Cr-42Fe-3Mo-1Ti |
ก๊าซเปรี้ยว (H₂S) กรดซัลฟูริก/ฟอสฟอริก |
ท่อลงหลุม การแปรรูปแก๊ส เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน |
GTAW, GMAW |
ผ-ไม่. 45 |
|
ล้อแม็ก 600 (N06600) |
Ni-16Cr-8Fe |
ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง- ไนไตรดิ้ง กัดกร่อน |
ส่วนประกอบเตา ตะกร้าบำบัดความร้อน |
GTAW, GMAW |
ผ-ไม่. 43 |
|
ล้อแม็กเอ็กซ์ (N06002) |
Ni-22Cr-18Fe-9Mo |
ออกซิเดชันที่ 1100–1200 องศา คาร์บูไรเซชัน |
ห้องเผาไหม้ ส่วนประกอบกังหันก๊าซ |
GTAW, GMAW |
ผ-ไม่. 43 |
|
ล้อแม็ก 59 (N06059) |
Ni-23Cr-16Mo-1Fe |
กรดรีดิวซ์สูง, สารผสม HCI, H₂SO₄ |
กระบวนการทางเคมี การควบคุมมลพิษ |
GTAW, GMAW |
ผ-ไม่. 44 |
ที่มา: เอกสารข้อมูล 'INCONEL® Alloy 625' และ 'INCONEL® Alloy 725' ของ Special Metals Corporation (2023); ข้อมูลทางเทคนิค 'HASTELLOY® C-276 Alloy' ของ Haynes International (2023); รหัสหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน ASME มาตรา IX (2023) การจัดกลุ่มหมายเลข P-QW-422; เนซ MR0175 / ISO 15156-3:2015.
การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี
โต๊ะ. องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุซ้อนทับโลหะผสมนิกเกิลทั่วไป (% น้ำหนัก โดยทั่วไป)
|
โลหะผสม (UNS) |
นิ |
Cr |
โม |
เฟ |
W |
ไม่มี |
ติ |
ค (สูงสุด) |
|
ล้อแม็ก 625 (N06625) |
58–63 |
20–23 |
8–10 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5 |
- |
3.15–4.15 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.4 |
0.10 |
|
ล้อแม็ก C-276 (N10276) |
สมดุล |
14.5–16.5 |
15–17 |
4–7 |
3–4.5 |
- |
- |
0.01 |
|
ล้อแม็ก C-22 (N06022) |
สมดุล |
20–22.5 |
12.5–14.5 |
2–6 |
2.5–3.5 |
- |
- |
0.015 |
|
ล้อแม็ก 825 (N08825) |
38–46 |
19.5–23.5 |
2.5–3.5 |
22 นาที |
- |
- |
0.6–1.2 |
0.05 |
|
ล้อแม็ก 600 (N06600) |
72 นาที |
14–17 |
- |
6–10 |
- |
- |
- |
0.15 |
|
ล้อแม็กเอ็กซ์ (N06002) |
สมดุล |
20.5–23 |
8–10 |
17–20 |
0.2–1.0 |
- |
- |
0.05–0.15 |
|
ล้อแม็ก 59 (N06059) |
สมดุล |
22–24 |
15–16.5 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 |
- |
- |
- |
0.01 |
ที่มา: ASTM B443 (อัลลอย 625); ASTM B575 (อัลลอยด์ C-276, C-22, 59); ASTM B425 (อัลลอย 825); ASTM B168 (อัลลอย 600); ASTM B435 (อัลลอยด์ X); เอกสารข้อมูล Special Metals and Haynes International (2023)
ล้อแม็ก 625 เป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับบริการน้ำทะเล คลอไรด์ และก๊าซเปรี้ยว (H₂S) ล้อแม็ก C-276 เป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับการลดกรด (HCl, H₂SO₄) และสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง สำหรับกรณีแนวเขต ให้ปรึกษา NACE MR0175 / ISO 15156-3 และดำเนินการทดสอบการกัดกร่อน
GTAW และ GMAW สำหรับการวางซ้อนความสมบูรณ์สูง-
การเลือกกระบวนการเชื่อมส่งผลต่อคุณภาพการซ้อนทับ อัตราการเจือจาง อัตราการสะสม และต้นทุน สำหรับอุปกรณ์แรงดันวิกฤติ GTAW (TIG) และ GMAW (MIG) เป็นตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุด สำหรับการหุ้มพื้นที่ขนาดใหญ่- FCAW และ SAW ให้ประสิทธิภาพการผลิตที่สูงกว่า

การเปรียบเทียบกระบวนการสำหรับการซ้อนทับโลหะผสมนิกเกิล
โต๊ะ. กระบวนการเชื่อมสำหรับการหุ้มโลหะผสมนิกเกิล - การเปรียบเทียบตามคุณภาพและกำลังการผลิต
|
กระบวนการ |
อัตราการเจือจาง |
อัตราการสะสม |
แอปพลิเคชั่นที่ดีที่สุด |
ตำแหน่ง |
ระดับทักษะ |
ค่าใช้จ่าย |
|
GTAW (TIG) |
10–25% |
0.5–1.5 กก./ชม |
ชั้นแรก รูตพาส เคลือบบาง เส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก |
ทุกตำแหน่ง |
สูง |
สูง |
|
GMAW (MIG) |
20–30% |
2–4 กก./ชม |
เติมและปิดเลเยอร์ การซ้อนทับ-ความหนาปานกลาง |
แบนแนวนอน |
ปานกลาง |
ปานกลาง |
|
FCAW (ฟลักซ์-คอร์) |
20–35% |
3–6 กก./ชม |
การซ้อนทับพื้นที่ขนาดใหญ่- แอปพลิเคชันที่ไม่สำคัญ- |
แบนแนวนอน |
ปานกลาง |
ต่ำ |
|
SAW (ส่วนโค้งที่จมอยู่ใต้น้ำ) |
30–50% |
5–15 กก./ชม |
ภาชนะขนาดใหญ่ หุ้มหนา ให้ผลผลิตสูง |
แบนเท่านั้น |
ปานกลาง |
ต่ำสุด |
|
อุ้งเท้า (พลาสมาอาร์ค) |
5–15% |
1–3 กก./ชม |
การซ้อนทับที่แม่นยำ ระบบอัตโนมัติ |
แบนยานยนต์ |
สูง |
สูง |
|
การหุ้มด้วยเลเซอร์ |
5–10% |
1–5 กก./ชม |
การซ่อมแซมที่แม่นยำ การซ้อนทับบาง การเจือจางน้อยที่สุด |
แบนยานยนต์ |
สูง |
สูงมาก |
ที่มา: ASME Boiler และ Pressure Vessel Code มาตรา IX (2023); AWS D1.6/D1.6M-22 'รหัสการเชื่อมโครงสร้าง-เหล็กกล้าไร้สนิม'; 'แนวทางการเชื่อมโลหะพิเศษสำหรับโลหะผสมนิกเกิล' (2023); คู่มือทางเทคนิค 'ผลิตภัณฑ์การเชื่อมโลหะผสมนิกเกิล' ของ Lincoln Electric (2023)
การจัดการเจือจางเป็นสิ่งสำคัญสำหรับประสิทธิภาพการซ้อนทับ
การเจือจางเกิดขึ้นเมื่อโลหะฐาน (เหล็กกล้าคาร์บอน) ละลายและผสมกับโลหะตัวเติม (โลหะผสมนิกเกิล) การเจือจางมากเกินไปจะช่วยลดความต้านทานการกัดกร่อนของชั้นเคลือบโดยการลดปริมาณโลหะผสมที่สำคัญ (Cr, Mo, Nb) สำหรับการซ้อนทับ Alloy 625 ควรเก็บปริมาณเหล็กไว้ต่ำกว่า 10% ในชั้นแรก สำหรับ C-276 ต่ำกว่า 7%
โต๊ะ. การเจือจางสูงสุดที่อนุญาต - ขีดจำกัดปริมาณเหล็กตามโลหะผสม
|
แม็ก |
Fe สูงสุดในการซ้อนทับ (wt%) |
Cr ขั้นต่ำในการซ้อนทับ (wt%) |
Mo ขั้นต่ำในการซ้อนทับ (wt%) |
กระบวนการที่แนะนำ |
|
ล้อแม็ก 625 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 10% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 18% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 7% |
GTAW หรือ GMAW สำหรับเลเยอร์แรก FCAW/SAW สำหรับการเติม |
|
แม็ก C-276 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 7% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 14% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 14% |
GTAW สำหรับเลเยอร์แรก GMAW/FCAW สำหรับการเติม |
|
แม็ก C-22 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 6% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 19% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 11% |
GTAW หรือ GMAW สำหรับทุกเลเยอร์ |
|
อัลลอย 825 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 15% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 20% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 2.5% |
GTAW หรือ GMAW |
|
ล้อแม็ก 600 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 10% |
มากกว่าหรือเท่ากับ 14% |
N/A |
GTAW หรือ GMAW |
ที่มา: 'แนวทางการเชื่อมสำหรับโลหะพิเศษINCONEL® Alloy 625' (2023); Haynes International 'การเชื่อมและการผลิตHASTELLOY® C-276 Alloy' (2023); ASME มาตรา IX QW-404.12 'การเจือจางโลหะของฟิลเลอร์'; AWS A5.14/A5.14M:2018 'ข้อกำหนดสำหรับลวดเชื่อมและแท่งเชื่อมเปลือยโลหะผสมนิกเกิลและโลหะผสมนิกเกิล'
ใช้ GTAW (TIG) สำหรับชั้นแรกเพื่อลดการเจือจางและรับประกันการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางเคมี ใช้ GMAW, FCAW หรือ SAW สำหรับเลเยอร์ถัดไปเพื่อเพิ่มผลผลิต ตรวจสอบเคมีซ้อนทับเสมอโดย PMI (การระบุวัสดุที่เป็นบวก) หรือการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ
แผ่นปิดหนา 3–6 มม
ความหนาของชั้นเคลือบขั้นต่ำจะขึ้นอยู่กับค่าเผื่อการกัดกร่อน ความลึกในการเจือจาง ความสามารถของกระบวนการเชื่อม และข้อกำหนดด้านรหัส สำหรับภาชนะรับความดันและท่อส่วนใหญ่ 3–6 มม. (2–3 ชั้น) เป็นขนาดมาตรฐาน ทินเนอร์ซ้อนทับความเสี่ยงทะลุทะลวง; การซ้อนทับที่หนาขึ้นจะทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นและอาจส่งผลให้เกิดปัญหาความเค้นตกค้าง
แนวทางการออกแบบความหนา
โต๊ะ. การออกแบบความหนาซ้อนทับ - ค่าที่แนะนำตามการใช้งาน
|
แอปพลิเคชัน |
ความรุนแรงของการกัดกร่อน |
ความหนาขั้นต่ำ (มม.) |
เลเยอร์ทั่วไป |
รหัสอ้างอิง |
หมายเหตุ |
|
ภาชนะรับแรงดัน (ทั่วไป) |
ปานกลาง (ไม่มี H₂S) |
3.0 |
2ชั้น |
ASME VIII Div. 1 UG-16 |
นาที 1.5 มม. หลังการตัดเฉือน |
|
บริการก๊าซเปรี้ยว (H₂S) |
รุนแรง (NACE MR0175) |
4.0–5.0 |
2-3 ชั้น |
NACE MR0175 / ISO 15156 |
ตรวจสอบความแข็งน้อยกว่าหรือเท่ากับ 22 HRC |
|
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้ำทะเล |
Cl⁻ รูพรุนสูง |
4.0 |
2-3 ชั้น |
ASME VIII + ข้อมูลจำเพาะผู้ใช้ |
ใช้อัลลอยด์ 625 หรือ 825 |
|
คอลัมน์การดูดซึมก๊าซกรด |
รุนแรง (HCl, H₂SO₄) |
5.0–6.0 |
3ชั้น |
ASME VIII + ข้อมูลจำเพาะผู้ใช้ |
ใช้อัลลอยด์ C-276 หรือ C-22 |
|
อุปกรณ์หลุมผลิตใต้ทะเล |
รุนแรง + HPHT |
5.0–6.0 |
3ชั้น |
API 6A, API 17D |
ใช้อัลลอยด์ 625 ตรวจสอบโดย PMI |
|
FGD (การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสีย) |
รุนแรง (เปียก SO₂, HCl) |
5.0 |
3ชั้น |
ข้อมูลจำเพาะของผู้ใช้ |
ใช้อัลลอยด์ C-276 หรือ C-22 |
|
นักปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา |
ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง- |
4.0 |
2-3 ชั้น |
API 560 / ข้อมูลจำเพาะของผู้ใช้ |
ใช้อัลลอยด์ 600 หรือ X |
ที่มา: ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Div. 1 (2023) UG-16 'Minimum Wallความหนา'; NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015 'อุตสาหกรรมปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ-วัสดุสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่ประกอบด้วย H₂S'; API 6A (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 21, 2024) 'อุปกรณ์หลุมผลิตและต้นไม้'; API 17D (ฉบับที่ 3, 2021) 'การออกแบบและการทำงานของระบบการผลิตใต้ทะเล'
การคำนวณค่าเผื่อการกัดกร่อน
ความหนาของการซ้อนทับต้องประกอบด้วย: (1) ค่าเผื่อการกัดกร่อน (โดยทั่วไป 1.5–3.0 มม. สำหรับอายุการใช้งาน 10–20 ปี), (2) ค่าเผื่อการตัดเฉือน (0.5–1.0 มม. สำหรับการตกแต่งพื้นผิว) และ (3) ความหนาของโซนเจือจาง (1.0–1.5 มม. สำหรับชั้นแรก)
โต๊ะ. การแบ่งความหนาซ้อนทับ - ค่าเผื่อการกัดกร่อนและความคลาดเคลื่อนในการผลิต
|
ส่วนประกอบความหนา |
ช่วงทั่วไป (มม.) |
วัตถุประสงค์ |
วิธีการควบคุม |
การอ้างอิงมาตรฐาน |
|
ค่าเผื่อการกัดกร่อน |
1.5–3.0 |
การสูญเสียวัสดุตลอดอายุการออกแบบ |
ข้อมูลจำเพาะการออกแบบกระบวนการ |
ASME VIII UG-25 |
|
ค่าเผื่อการตัดเฉือน |
0.5–1.0 |
การตกแต่งพื้นผิว การเตรียม NDE |
ความอดทนของเครื่องจักร |
ASME B46.1 |
|
โซนเจือจาง |
1.0–1.5 |
ชั้นแรกผสมกับโลหะฐาน |
ขั้นตอนการเชื่อม (PQR) |
ASME ทรงเครื่อง QW-404 |
|
โลหะเสียงขั้นต่ำ |
0.5–1.0 |
อัตราความปลอดภัยเหนือการเจือจาง |
การตรวจสอบ UT หรือ RT |
ASME V ข้อ 4 |
|
ความหนาการออกแบบทั้งหมด |
3.5–6.5 |
ผลรวมของส่วนประกอบข้างต้น |
การออกแบบทางวิศวกรรม |
ข้อกำหนดโครงการ |
ที่มา: ASME Boiler และ Pressure Vessel Code Section VIII Div. 1 UG-25 'Corrosion Allowance'; ASME B46.1-2019 'พื้นผิว (ความหยาบของพื้นผิว ความเป็นคลื่น และเลย์)'; ASME มาตรา V บทความ 4 'วิธีการตรวจสอบอัลตราโซนิกสำหรับการเชื่อม'; ASME ส่วนที่ 9 'คุณสมบัติการเชื่อม การประสาน และการหลอมรวม'
บทสรุป:สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ ให้ระบุความหนาซ้อนทับขั้นต่ำ 3.0 มม. หลังการตัดเฉือน สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนอย่างรุนแรง (ก๊าซเปรี้ยว กรด น้ำทะเล) ให้ระบุ 4.0–5.0 มม. รวมค่าเผื่อการกัดกร่อนไว้ในข้อกำหนดการออกแบบเสมอ
การตรวจสอบ PMI และ NDE
เนื่องจากชั้นซ้อนทับบาง (3–6 มม.) และความต้านทานการกัดกร่อนขึ้นอยู่กับเคมีที่แม่นยำ การควบคุมคุณภาพจึงมีความสำคัญมากกว่าการก่อสร้างโลหะผสมแข็ง การซ้อนทับทุกครั้งจะต้องได้รับการตรวจสอบโดย Positive Material Identification (PMI) และตรวจสอบโดยการทดสอบอัลตราโซนิก (UT) หรือการทดสอบด้วยภาพรังสี (RT)

ข้อกำหนดการตรวจสอบสำหรับการซ้อนทับของการเชื่อม
โต๊ะ. การทดสอบการควบคุมคุณภาพสำหรับการซ้อนทับรอยเชื่อมโลหะผสมนิกเกิล
|
ทดสอบ |
วัตถุประสงค์ |
วิธี |
เกณฑ์การยอมรับ |
ความถี่ |
มาตรฐาน |
|
PMI (รหัสวัสดุที่เป็นบวก) |
ตรวจสอบเคมีซ้อนทับ |
XRF หรือ OES |
Cr, Mo, Nb ภายในข้อมูลจำเพาะ; Fe น้อยกว่าหรือเท่ากับขีดจำกัด |
100% ของพื้นผิวซ้อนทับ |
มาตรฐาน ASTM E1621 |
|
การทดสอบอัลตราโซนิก (UT) |
ตรวจจับการขาดฟิวชัน ความพรุน |
ลำแสงตรงหรือลำแสงมุม |
ไม่มีข้อบ่งชี้ > 20% DAC |
100% ของพื้นที่ซ้อนทับ |
ศิลปะ ASME ฉบับที่ 5. 4, 5 |
|
การทดสอบด้วยรังสี (RT) |
ตรวจจับข้อบกพร่องภายใน |
รังสีเอกซ์-หรือรังสีแกมมา |
ตาม ASME VIII UW-51 |
Spot หรือ 100% ตามที่กำหนด |
ศิลปะ ASME ฉบับที่ 5. 2 |
|
สารแทรกซึมของเหลว (PT) |
ตรวจจับรอยแตกบนพื้นผิว |
สีย้อมที่มองเห็นได้หรือเรืองแสง |
ไม่มีข้อบ่งชี้เชิงเส้น > 1.5 มม |
100% ของพื้นผิวซ้อนทับ |
ศิลปะ ASME ฉบับที่ 5. 6 |
|
การทดสอบความแข็ง |
ตรวจสอบความสอดคล้องกับ NACE MR0175 |
เครื่องทดสอบความแข็งแบบพกพา |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 22 HRC (บริการเปรี้ยว) |
ต่อ NACE MR0175 ตาราง A.1 |
มาตรฐาน ASTM E10 / E18 |
|
หมายเลขเฟอร์ไรต์ (ถ้ามี) |
ไม่จำเป็นสำหรับการเคลือบโลหะผสม Ni- |
เฟอร์ไรต์มิเตอร์ |
ไม่มี (ออสเทนนิติก) |
N/A |
มาตรฐาน ASTM A342 |
|
การตรวจสอบโลหะวิทยา |
ตรวจสอบโครงสร้างจุลภาค การเจือจาง |
ภาพตัดขวาง- จำหลัก |
ไม่มีรอยแตก รูพรุน หรือเจือจางมากเกินไป |
คุณสมบัติตามขั้นตอน |
มาตรฐาน ASTM E3, E407 |
ที่มา: ASTM E1621-21 'คำแนะนำมาตรฐานสำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบโดยการกระจายความยาวคลื่น X-เรย์ฟลูออเรสเซนซ์สเปกโตรมิเตอร์'; รหัสหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน ASME มาตรา V (2023) บทความ 2, 4, 5, 6; ASME Section VIII Div. 1 UW-51 'การตรวจสอบรอยเชื่อมด้วยรังสี'; NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015 ตาราง A.1 'ข้อกำหนดด้านความแข็งสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมต่ำ'
ข้อบกพร่องทั่วไปและสาเหตุ
โต๊ะ. ข้อบกพร่องของการเชื่อมซ้อนทั่วไป - สาเหตุและการป้องกัน
|
ข้อบกพร่อง |
รูปร่าง |
สาเหตุที่แท้จริง |
การป้องกัน |
วิธีการตรวจจับ |
|
ขาดฟิวชั่น |
ตัวบ่งชี้เชิงเส้นที่อินเทอร์เฟซ |
ความร้อนไม่เพียงพอ เทคนิคไม่ดี |
เพิ่มกระแสความเร็วการเดินทางที่เหมาะสม |
ยูทาห์ RT |
|
ความพรุน |
กระเป๋าใส่แก๊สทรงกลมแบบโอเวอร์เลย์ |
การปนเปื้อน (น้ำมัน ความชื้น ออกไซด์) |
ทำความสะอาดโลหะฐาน ใช้ตัวเติมแบบแห้ง และแผงป้องกันแก๊สที่เหมาะสม |
RT, ยูทาห์ |
|
แตกร้อน |
รอยแตกตามขอบเกรนในการซ้อนทับ |
ความยับยั้งชั่งใจสูง ลำดับลูกปัดที่ไม่เหมาะสม |
ควบคุมความร้อนเข้า ออกแบบข้อต่อให้เหมาะสม |
PT, VT, โลหะวิทยา |
|
เจือจางมากเกินไป |
Cr/Mo ต่ำในการซ้อนทับ |
ความร้อนสูง เทคนิคที่ไม่เหมาะสม |
ลดค่าแอมแปร์ ใช้ GTAW เป็นชั้นแรก |
PMI การวิเคราะห์ทางเคมี |
|
การรวมทังสเตน |
อนุภาคสว่างในการซ้อนทับ |
หน้าสัมผัสอิเล็กโทรด GTAW กับสระเชื่อม |
รักษาความขัดแย้งที่เหมาะสม ใช้อิเล็กโทรดที่เหมาะสม |
RT, เวอร์มอนต์ |
|
รวมตะกรัน |
จุดด่างดำไม่สม่ำเสมอ |
การทำความสะอาดทางแยกที่ไม่เหมาะสม (FCAW, SAW) |
ทำความสะอาดระหว่างรอบ การจัดการฟลักซ์ที่เหมาะสม |
RT, ยูทาห์ |
|
ตัดราคา |
ร่องที่ปลายเชื่อม |
กระแสมากเกินไป เทคนิคที่ไม่เหมาะสม |
ลดกระแสไฟ มุมคบเพลิงที่เหมาะสม |
เวอร์มอนต์, PT |
ที่มา: AWS D1.6/D1.6M-22 'รหัสการเชื่อมโครงสร้าง-เหล็กกล้าไร้สนิม'; 'แนวทางการเชื่อมโลหะพิเศษสำหรับโลหะผสมนิกเกิล' (2023); ASME มาตรา IX QW-190 'การตรวจสอบและซ่อมแซมรอยเชื่อม'
การตรวจสอบ PMI ของสารเคมีซ้อนทับเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทุกงาน การตรวจสอบ UT หรือ RT เป็นการยืนยันความสมบูรณ์ของพันธะ สำหรับบริการที่มีรสเปรี้ยว NACE MR0175 จำเป็นต้องมีการทดสอบความแข็ง ผลการตรวจสอบทั้งหมดจะต้องบันทึกไว้ในรายงานการทดสอบวัสดุ
ASME VIII และ ASME B31.3
การทับซ้อนของการเชื่อมไม่ใช่วิธี 'ทางเลือก' - ซึ่งเป็นที่ยอมรับและควบคุมโดยรหัสการออกแบบ ASME อย่างชัดเจน ชั้นที่ซ้อนทับสามารถนับเป็นค่าเผื่อการกัดกร่อนได้ แต่ไม่ใช่เป็นความดัน-ที่รักษาความหนา เว้นแต่จะมีคุณสมบัติและจัดทำเป็นเอกสารไว้โดยเฉพาะ
ข้อกำหนดของรหัสสำหรับการซ้อนทับของการเชื่อม
โต๊ะ. ข้อกำหนดรหัส ASME สำหรับการก่อสร้างการเชื่อมแบบซ้อนทับ
|
รหัส |
ย่อหน้า |
ความต้องการ |
การรักษาแบบซ้อนทับ |
หมายเหตุสำคัญ |
|
แผนก ASME VIII. 1 |
ยูจี-16, UW-42 |
ความหนาขั้นต่ำ, ขั้นตอนการเชื่อม |
ค่าเผื่อการกัดกร่อนที่ซ้อนทับ = |
การซ้อนทับไม่รวมอยู่ในการออกแบบแรงกด |
|
แผนก ASME VIII. 1 |
UCL-30 ถึง UCL-46 |
ภาชนะหุ้มและเชื่อม |
อาจรวมโอเวอร์เลย์ด้วยหากผ่านการรับรอง |
ต้องเป็นไปตามข้อกำหนด UCL-30 |
|
แผนก ASME VIII. 2 |
ส่วนที่ ง ข้อ ง.11 |
หุ้มและเชื่อมซ้อนทับ |
คล้ายกับ Div. 1 |
การออกแบบ-โดย-การวิเคราะห์ที่จำเป็นสำหรับการซ้อนทับ |
|
ASME B31.3 |
พารา. 323.4.2 |
หุ้มและเชื่อมท่อซ้อนทับ |
ค่าเผื่อการกัดกร่อนที่ซ้อนทับ = |
อาจใช้การซ้อนทับเพื่อกดดันหากผ่านคุณสมบัติ |
|
ASME B31.3 |
พารา. 328.5.1 |
ขั้นตอนการซ้อนรอยเชื่อม |
ต้องมีคุณสมบัติตาม ASME IX |
PQR ที่จำเป็นสำหรับแต่ละกระบวนการโอเวอร์เลย์ |
|
ASME ทรงเครื่อง |
คิวดับบลิว-214, คิวดับบลิว-283 |
คุณสมบัติขั้นตอนการซ้อนทับรอยเชื่อม |
PQR แบบซ้อนทับต้องใช้การวิเคราะห์ทางเคมี |
ต้องแสดงการควบคุมการเจือจาง |
|
เนซ MR0175 |
ISO 15156-3 |
วัสดุบริการเปรี้ยว |
การซ้อนทับที่ยอมรับได้สำหรับฐาน CS |
ความแข็ง น้อยกว่าหรือเท่ากับ 22 HRC เป็นขั้นตอนที่ผ่านการรับรอง |
ที่มา: ASME Boiler และ Pressure Vessel Code Section VIII Div. 1 (2023) UG-16, UW-42, UCL-30 ถึง UCL-46; ASME Boiler และ Pressure Vessel Code Section VIII Div. 2 (2023) Part D Article D.11; ASME B31.3-2022 ย่อหน้า 'กระบวนการท่อ' 323.4.2, 328.5.1; รหัสหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน ASME มาตรา IX (2023) QW-214, QW-283; เนซ MR0175 / ISO 15156-3:2015.
เมื่อสามารถรวมการซ้อนทับเข้ากับความหนาของการออกแบบได้
ตามค่าเริ่มต้น รหัส ASME จะถือว่าการซ้อนทับของรอยเชื่อมเป็นการเผื่อการกัดกร่อน - ซึ่งจะไม่รวมอยู่ในการคำนวณความดัน-เพื่อรักษาความหนา อย่างไรก็ตาม หากขั้นตอนการซ้อนทับมีคุณสมบัติที่จะแสดงให้เห็นถึงพันธะทางโลหะวิทยาเต็มรูปแบบ และข้อกำหนดการออกแบบอนุญาตอย่างชัดเจน ความหนาของการซ้อนทับ (ลบด้วยค่าเผื่อการกัดกร่อน) อาจได้รับเครดิต
โต๊ะ. เงื่อนไขในการรวมการซ้อนทับในการออกแบบแรงดัน
|
เงื่อนไข |
ความต้องการ |
การยืนยัน |
อ้างอิง |
|
พันธะทางโลหะวิทยาเต็มรูปแบบ |
ไม่มีการขาดฟิวชั่น ฟิวชั่นสมบูรณ์ที่อินเทอร์เฟซ |
สอบ UT ครอบคลุม 100% |
ASME VIII UCL-30 |
|
ขั้นตอนการซ้อนทับที่ผ่านการรับรอง |
PQR พร้อมการวิเคราะห์ทางเคมี การทดสอบทางกล |
คุณสมบัติ ASME IX QW-283 |
ASME ทรงเครื่อง QW-214 |
|
การอนุมัติข้อกำหนดการออกแบบ |
วิศวกรจะต้องอนุมัติเครดิตโอเวอร์เลย์ |
จำเป็นต้องมีข้อกำหนดที่เป็นลายลักษณ์อักษร |
ASME VIII UG-22 |
|
หักค่าเผื่อการกัดกร่อน |
ให้เครดิตเฉพาะโลหะเสียงที่สูงกว่าค่าเผื่อการกัดกร่อนเท่านั้น |
ค่าเผื่อการกัดกร่อนต่อ UG-25 |
ASME VIII UG-25 |
ที่มา: ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Div. 1 UCL-30 'Clad and Weld-Metal-Lined Vessels'; ASME มาตรา IX QW-283 'ตัวแปรการเชื่อมสำหรับการซ้อนทับที่ทนต่อการกัดกร่อน'; WRC Bulletin 447 'แนวทางการประเมินการหุ้มรอยเชื่อมในอุปกรณ์รับแรงดัน' (1999)
การซ้อนทับของการเชื่อมเป็นไปตามโค้ด-อย่างสมบูรณ์ โดยค่าเริ่มต้น จะถือเป็นค่าเผื่อการกัดกร่อน และไม่รวมอยู่ในการออกแบบแรงดัน หากข้อกำหนดการออกแบบอนุญาต การซ้อนทับอาจถือเป็นความหนาของแรงดัน - แต่ต้องใช้ขั้นตอนที่ผ่านการรับรองและการอนุมัติทางวิศวกรรมที่ชัดเจน
น้ำมันและก๊าซ เคมีภัณฑ์ และการผลิตไฟฟ้า
การซ้อนทับรอยเชื่อมด้วยโลหะผสมนิกเกิลมักใช้ในอุตสาหกรรมที่สภาพแวดล้อมของกระบวนการมีการกัดกร่อนสูง แต่ขนาดอุปกรณ์ทำให้การก่อสร้างโลหะผสมแข็งไม่น่าสนใจในเชิงเศรษฐกิจ อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซเป็นผู้ใช้รายใหญ่ที่สุด ตามมาด้วยการแปรรูปทางเคมีและการผลิตไฟฟ้า

ตัวอย่างการใช้งานตามอุตสาหกรรม
โต๊ะ. การใช้งานการเชื่อมซ้อนตามอุตสาหกรรมและสภาพแวดล้อมการบริการ
|
อุตสาหกรรม |
อุปกรณ์ |
โหมดการกัดกร่อน |
การซ้อนทับโลหะผสมทั่วไป |
ความหนา (มม.) |
รหัส/มาตรฐาน |
|
น้ำมันและก๊าซ (ต้นน้ำ) |
หลุมผลิต ต้นไม้ X- วาล์วโช้ค |
H₂S, CO₂, Cl⁻, น้ำทะเล |
ล้อแม็ก 625 |
5–6 |
API 6A, API 17D, NACE MR0175 |
|
น้ำมันและก๊าซ (กลางน้ำ) |
ท่อ, ตัววาล์ว, ท่อปั๊ม |
H₂S, CO₂, ก๊าซเปียก |
โลหะผสม 625 หรือ 825 |
3–5 |
ASME B31.3, NACE MR0175 |
|
น้ำมันและก๊าซ (ปลายน้ำ) |
ไฮโดรแครกเกอร์, เครื่องปฏิกรณ์ HDS |
H₂, H₂S, อุณหภูมิสูง |
โลหะผสม 625 หรือ 825 |
4–5 |
API 934-A, NACE RP045 |
|
ปิโตรเคมี |
ถังปฏิกรณ์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน |
กรด, คลอไรด์, H₂S |
โลหะผสม C-276 หรือ C-22 |
4–6 |
ASME VIII ข้อมูลจำเพาะของผู้ใช้ |
|
กระบวนการทางเคมี |
เครื่องปฏิกรณ์กรด เครื่องฟอก ท่อ |
HCl, H₂SO₄, H₃PO₄, Cl₂ |
โลหะผสม C-276 หรือ C-22 |
5–6 |
ASME VIII ข้อมูลจำเพาะของผู้ใช้ |
|
การผลิตไฟฟ้า |
โช้ค FGD ท่อ พัดลม |
SO₂, HCl, เครื่องฟอกแบบเปียก |
โลหะผสม C-276 หรือ C-22 |
4–6 |
ASTM ข้อมูลจำเพาะของผู้ใช้ |
|
การแยกเกลือออกจากน้ำ |
แผ่นท่อแลกเปลี่ยนความร้อน |
น้ำทะเล อุณหภูมิสูง |
โลหะผสม 625 หรือ 825 |
3–4 |
ASTM ข้อมูลจำเพาะของผู้ใช้ |
|
ทะเล/นอกชายฝั่ง |
ปั๊ม วาล์ว ท่อน้ำทะเล |
น้ำทะเล คราบจุลินทรีย์ |
ล้อแม็ก 625 |
4–5 |
DNV, ABS, ข้อมูลจำเพาะของผู้ใช้ |
|
เยื่อกระดาษและกระดาษ |
เครื่องย่อย, เครื่องล้างสารฟอกขาว |
NaOH, ClO₂, H₂SO₄ |
โลหะผสม C-276 หรือ C-22 |
4–6 |
TAPPI ข้อมูลจำเพาะของผู้ใช้ |
ที่มา: API 6A (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 21, 2024) 'อุปกรณ์หลุมผลิตและต้นไม้'; API 17D (ฉบับที่ 3, 2021) 'ระบบการผลิตใต้ทะเล'; API 934-A (ฉบับที่ 3, 2019) 'วัสดุและการผลิต 2¼Cr-1Mo และ 3Cr-ภาชนะรับความดันแบบผนังหนักที่ทำจากเหล็กกล้า 1Mo สำหรับ-บริการไฮโดรเจนแรงดันสูงที่อุณหภูมิสูง'; NACE RP045-2003 'การเชื่อมแบบซ้อนทับสำหรับบริการไฮโดรเจน'; ASME B31.3-2022 'การวางท่อกระบวนการ'; DNVGL-OS-F101 (2021) 'ระบบท่อส่งใต้น้ำ'
กรณีศึกษา: การซ้อนทับอุปกรณ์หลุมผลิต
อุปกรณ์หลุมผลิตใต้ทะเลและต้นคริสต์มาสทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนที่รุนแรงที่สุด: น้ำทะเลด้านนอก ก๊าซเปรี้ยว (H₂S) และน้ำเกลือด้านใน และอุณหภูมิสูงถึง 200 องศา โครงสร้าง Solid Alloy 625 จะใช้เหล็กกล้าคาร์บอน 5–8 เท่า การเชื่อมซ้อนทับของโลหะผสม 625 บนเหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ- (เช่น AISI 4130, F22) ให้ความต้านทานการกัดกร่อนเท่าเดิมโดยมีต้นทุนลดลง 40–50%
โต๊ะ. กรณีศึกษา - ศูนย์กลางหลุมผลิตใต้ทะเล: อัลลอยด์ 625 ซ้อนทับบนเหล็ก F22
|
พารามิเตอร์ |
โลหะผสมแข็ง 625 |
F22 + อัลลอยด์ 625 โอเวอร์เลย์ |
ออมทรัพย์ |
หมายเหตุ |
|
ต้นทุนวัสดุฐาน |
$55/กก |
4 ดอลลาร์สหรัฐฯ/กก. (F22) |
ต่ำกว่า 90% |
F22 เป็นเหล็กกล้าโลหะผสม Cr-Mo ต่ำ |
|
ต้นทุนการซ้อนทับ |
N/A |
$18/กก. (625 ฟิลเลอร์ + ค่าแรง) |
N/A |
กระบวนการ GTAW + GMAW |
|
ต้นทุนการประดิษฐ์ทั้งหมด |
$180,000 |
$95,000 |
ลดลง 47% |
ตามข้อกำหนด API 6A |
|
เวลาการส่งมอบ |
16 สัปดาห์ |
10 สัปดาห์ |
เร็วขึ้น 6 สัปดาห์ |
เชื่อม F22 ได้ง่าย การซ้อนทับเป็นเรื่องปกติ |
|
ประสิทธิภาพการกัดกร่อน |
ยอดเยี่ยม |
ดีเยี่ยม (เทียบเท่า) |
เดียวกัน |
โอเวอร์เลย์ผ่านการรับรองตาม API 6A |
|
การปฏิบัติตามรหัส |
API 6A, NACE MR0175 |
API 6A, NACE MR0175 |
เดียวกัน |
ความแข็งของโอเวอร์เลย์ น้อยกว่าหรือเท่ากับ 22 HRC |
ที่มา: API 6A (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 21, 2024) 'อุปกรณ์หลุมผลิตและต้นไม้'; เนซ MR0175 / ISO 15156-3:2015; ข้อมูลโครงการภายในของ JN Alloys สำหรับศูนย์กลางหลุมผลิตใต้ทะเลที่สร้างขึ้นในปี 2023 เอกสารข้อมูลโลหะพิเศษ 'INCONEL® Alloy 625' (2023)
สำหรับอุปกรณ์ที่มีผนังหนาขนาดใหญ่- ซึ่งการกัดกร่อนจำกัดอยู่ที่พื้นผิวภายใน การเชื่อมทับเป็นทางเลือกที่ประหยัดกว่า โลหะผสมแข็งควรสงวนไว้สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก (ภายในวาล์ว อุปกรณ์ติดตั้งอุปกรณ์) ซึ่งการซ้อนทับไม่สามารถทำได้
ERNiCrMo-4 และ ERNiCr-3
ข้อมูลจำเพาะของโลหะตัวเติม (การจำแนกประเภท AWS) จะกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของชั้นเคลือบและความต้านทานการกัดกร่อน สำหรับการโอเวอร์เลย์อัลลอย 625 ให้ใช้ ERNiCrMo-3 หรือ ERNiCrMo-4 สำหรับโอเวอร์เลย์ C-276 ให้ใช้ ERNiCrMo-4 การจำแนกประเภท -4 มีปริมาณ Mo สูงกว่าและเป็นที่ต้องการสำหรับการลดกรดอย่างรุนแรง
การจำแนกประเภทโลหะฟิลเลอร์สำหรับการซ้อนทับโลหะผสมนิกเกิล
โต๊ะ. การจัดประเภทโลหะ AWS Filler สำหรับการซ้อนทับการเชื่อมโลหะผสมนิกเกิล
|
การจัดประเภท AWS |
สหประชาชาติ |
โลหะผสมที่ตรงกัน |
Cr (%) |
โม (%) |
Nb+ตา (%) |
การสมัครหลัก |
|
ERNiCr-3 |
N06082 |
อัลลอย 600, 601 |
18–22 |
- |
2.0–3.0 |
ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง- รอยเชื่อมไม่เหมือนกัน |
|
ERNiCrMo-3 |
N06625 |
ล้อแม็ก 625 |
20–23 |
8–10 |
3.15–4.15 |
น้ำทะเล, H₂S, คลอไรด์, สารเคลือบทั่วไป |
|
ERNiCrMo-4 |
N10276 |
แม็ก C-276 |
14.5–16.5 |
15–17 |
- |
ลดกรด การกัดกร่อนรุนแรง |
|
ERNiCrMo-10 |
N06022 |
แม็ก C-22 |
20–22.5 |
12.5–14.5 |
- |
กรดผสมไฮโปคลอไรต์ |
|
ERNiCrMo-14 |
N06686 |
ล้อแม็ก 686 |
19–23 |
15–17 |
- |
กรดรุนแรง น้ำทะเล |
|
ERNiFeCr-1 |
N08065 |
อัลลอย 825 |
19.5–23.5 |
2.5–3.5 |
- |
ก๊าซเปรี้ยวกรดซัลฟูริก |
|
เออร์ไนโม-7 |
N10665 |
โลหะผสม B-2, B-3 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.0 |
26–30 |
- |
กรดไฮโดรคลอริกช่วยลดสภาพแวดล้อม |
ที่มา: AWS A5.14/A5.14M:2018 'ข้อกำหนดสำหรับนิกเกิลและนิกเกิล-ลวดเชื่อมและแท่งเชื่อมเปลือยโลหะผสม'; AWS A5.11/A5.11M:2017 'ข้อกำหนดสำหรับนิกเกิลและนิกเกิล-ลวดเชื่อมโลหะผสมสำหรับการเชื่อมอาร์กโลหะที่มีฉนวนป้องกัน'; 'แคตตาล็อกผลิตภัณฑ์การเชื่อม' โลหะพิเศษ (2023); ข้อมูลทางเทคนิค 'การเชื่อมโลหะเติม' ของ Haynes International (2023)
การเลือกโลหะตัวเติมตามสภาพแวดล้อมการบริการ
โต๊ะ. คู่มือการเลือกโลหะตัวเติม - การซ้อนทับโลหะผสมนิกเกิลตามสภาพแวดล้อมการกัดกร่อน
|
สภาพแวดล้อมการบริการ |
โหมดการกัดกร่อน |
แนะนำฟิลเลอร์ |
ทางเลือก |
หมายเหตุ |
|
น้ำทะเลน้ำเกลือ |
Cl⁻ หลุม รอยแยก |
ERNiCrMo-3 (625) |
ERNiCrMo-4 |
625 เป็นมาตรฐานสำหรับน้ำทะเล |
|
ก๊าซเปรี้ยว (H₂S) |
SSC, HIC, SOHIC |
ERNiCrMo-3 หรือ ERNiFeCr-1 |
ERNiCrMo-4 |
ตรวจสอบความแข็งน้อยกว่าหรือเท่ากับ 22 HRC |
|
กรดไฮโดรคลอริก |
การกัดกร่อนทั่วไป |
ERNiMo-7 (B-2/B-3) |
ERNiCrMo-4 |
B-3 เป็นที่ต้องการสำหรับ HCl |
|
กรดซัลฟูริก |
การกัดกร่อนทั่วไป |
ERNiCrMo-4 หรือ ERNiFeCr-1 |
ERNiCrMo-10 |
C-276 สำหรับ < 50% H₂SO₄ |
|
กรดผสม (HCl + H₂SO₄) |
การกัดกร่อนอย่างรุนแรง |
ERNiCrMo-4 หรือ ERNiCrMo-10 |
ERNiCrMo-14 |
C-22 หรือ 686 สำหรับการบริการขั้นสุดยอด |
|
ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง- |
ออกซิเดชัน, คาร์บูไรเซชัน |
ERNiCr-3 |
ERNiCrCoMo-1 |
ใช้สำหรับบริการ> 900 องศา |
|
โซดาไฟ (NaOH, KOH) |
การกัดกร่อนของสารกัดกร่อน |
ERNiCr-3 |
ERNiCrMo-3 |
อัลลอยด์ 600 ฟิลเลอร์สำหรับสารกัดกร่อน |
|
การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสีย |
SO₂, HCl, เครื่องฟอกแบบเปียก |
ERNiCrMo-4 |
ERNiCrMo-10 |
C-276 เป็นมาตรฐานสำหรับ FGD |
ที่มา: NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015 'อุตสาหกรรมปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติ-วัสดุสำหรับใช้ใน H₂S-สภาพแวดล้อมที่มีส่วนประกอบ'; 'คู่มือการเลือกโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน' โลหะพิเศษ (2023); โบรชัวร์ทางเทคนิค 'ข้อมูลการกัดกร่อน' ของ Haynes International (2023); Outokumpu 'คู่มือการกัดกร่อนสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมและโลหะผสมนิกเกิล' (2021)
ERNiCrMo-3 (ตัวเติมโลหะผสม 625) เป็นตัวเลือกที่หลากหลายที่สุดสำหรับการใช้งานซ้อนทับทั่วไป แนะนำให้ใช้ ERNiCrMo-4 (ตัวเติม C-276) สำหรับการลดกรดอย่างรุนแรง ตรวจสอบเคมีซ้อนทับด้วย PMI เสมอเพื่อให้แน่ใจว่าโลหะเติมและขั้นตอนการเชื่อมมีปริมาณ Cr, Mo และ Fe ที่ต้องการ
