Incoloy 800H 크리프 파열 데이터: ASME 보일러 코드 높은 온도에서 허용되는 응력

인코로이 800H(UNS N08810)ASME 섹션 I 및 섹션 VIII Division 1에 대한 허용 응력은 섹션 II(재료), 파트 D(특성)에 게시되어 있습니다.

800H를 사용한 섹션 I(동력 보일러) 구성은 화씨 1500도(816도)까지 허용됩니다. 섹션 VIII Division 1 건설은 화씨 1800도(982도)까지 허용됩니다.

800H에 대한 섹션 VIII Division 2 적용 범위는 - 800도 F(427도)까지 훨씬 더 좁습니다.

Incoloy 800HT(UNS N08811)는 1100°F에서 1650°F 사이에서 800H보다 더 높은 허용 응력을 전달하며 모든 800HT 열은 800H 요구 사항도 충족합니다.

800H는 0.05-0.10% 탄소와 ASTM 번호. 5 또는 더 거친 입자 크기를 가져야 합니다. 일반 Incoloy 800(UNS N08800)에는 탄소 바닥이 없고 입자 크기 요구 사항도 없습니다.

크리프 범위에서 ASME는 100,000시간 파단 강도에서 허용 응력을 설정합니다. 1969년에는 파열 기준이 62.5%에서 67%로 높아졌습니다.

800H/800HT의 대표적인 100,000시간 파열 강도는 1200°F에서 13.0ksi(90MPa)에서 1800°F에서 0.8ksi(5.5MPa)로 떨어집니다.

800H 부품에 대한 ASME 허용 응력을 설정하는 방법

1. MTR에서 UNS 번호와 입자 크기를 확인합니다.UNS N08810(800H) 또는 N08811(800HT), 0.05-0.10% 밴드의 탄소, ASTM No. 5 이하의 평균 입자 크기를 확인하세요. 이것이 없으면 더 높은 크리프 범위 허용 응력이 적용되지 않습니다.
2. 구성 요소를 관리하는 코드북을 확인하십시오.동력 보일러 부품은 ASME 섹션 I을 따릅니다. 압력 용기는 섹션 VIII Division 1을 따릅니다. 둘 다 섹션 II, 파트 D에서 설계 응력을 읽지만 섹션 I은 화씨 1500도(816도)에서 멈추고 섹션 VIII 디비전 1은 화씨 1800도(982도)까지 확장됩니다.
3. 주변 온도가 아닌 설계 온도에서 설계 응력을 읽습니다.800H는 1100°F에서 1400°F 사이에서 허용 응력의 약 절반을 잃습니다. 항상 계산에 사용된 금속 설계 온도에서 테이블을 보간하십시오.
4. 규칙 제어가 시간-종속적인지 시간 독립적{1}}인지 확인하세요.대략 화씨 1100도(593도) 이하에서 인장 강도와 항복 강도가 허용치를 설정합니다. 그 이상에서는 크리프율과 100,000시간 파열강도가 적용되어 허용치는 가파르게 떨어집니다.
5. 관련 책의 접합-효율성 및 벽 두께-두께 규칙을 적용합니다.방금 읽은 허용 응력과 함께 섹션 I 또는 섹션 VIII Division 1 공식을 사용한 다음 -코드 표에서 다루지 않는 산화, 침탄 및 시그마{2}}상 노출에 대한 온도 상한을 다시 확인하세요.

Incoloy 800H는 밀 인증서의 숫자와 설계 계산의 숫자가 대부분의 엔지니어가 결코 볼 수 없는 일련의 논리로 결합되는 몇 안 되는 합금 중 하나입니다. 100,000시간 - 11년 이상 - 동안 실행된 크리프-파단 테스트는 그래프에 단일 지점을 생성합니다. 그런 다음 ASME는 해당 지점을 안전계수로 나누고 이를 다른 두 크리프 기준과 비교한 후 그 결과를 표에 한 줄로 게시합니다. 이 선에 따라 리포머 튜브의 두께가 결정됩니다. 이 기사에서는 테스트 데이터, 규정 규칙, 게시된 온도, 벽 두께, 등급 선택 및 조달에 대한 실제 결과 등 전체 체인을 공개합니다.

Incoloy 800H란 무엇이며 "H"가 허용 응력을 변경하는 이유는 무엇입니까?

"H"는 구매 사양이지 마케팅 라벨이 아닙니다. 이는 0.05-0.10%의 탄소 바닥과 ASTM No. 5 이상의 거친 평균 입자 크기를 보장하며 두 조건을 모두 충족하는 재료만이 ASME 테이블의 고온 허용 응력을 얻습니다. 일반 Incoloy 800을 구입하면 해당 값이 적용되지 않습니다.

그 이유는 화학적이라기보다는 미세구조에 있습니다. 800 시리즈의 세 등급 모두 본질적으로 동일한 기본 분석 - 30.0-35.0% 니켈, 19.0-23.0% 크롬, 39.5% 최소 철-을 공유하므로 실온에서 거의 동일하게 거동합니다. 분리는 시간과 온도가 그림에 들어올 때만 나타납니다. 오스테나이트 합금의 크리프는 주로 결정립-미끄러짐입니다. 결정립은 경계를 따라 서로 미끄러지며 경계 영역이 많을수록 변형이 더 빨라집니다. 거친 입자는 단위 부피당 경계 면적이 적다는 것을 의미하므로 더 천천히 움직입니다. 탄소는 두 번째 방식으로 도움이 됩니다. 고온-온도 어닐링 동안 경계를 고정하고 미끄러짐에 저항하는 결정립계 탄화물로 석출됩니다.

ASME는 코드 테이블이 단일 테스트 결과가 아닌 통계적 결과이기 때문에 이를 심각하게 취급합니다. 시간-의존 범위에서 허용 응력을 게시하려면 위원회는 하한 회귀를 방어할 수 있을 만큼 충분히 견고한 다중-열 파열 데이터베이스를 보유해야 합니다.- 미세-입자, 저-탄소 열이 너무 광범위하게 분산되어 해당 회귀를 지원하지 않으므로 800H와 800HT가 그 안에 유지되는 동안 800이 상승된 온도 테이블에서-떨어집니다.

표 1 - 제한 화학 성분 및 입자 크기: Incoloy 800, 800H 및 800HT

출처: INCOLOY 합금 800H/800HT에 대한 특수 금속 기술 게시판, 표 1. 800HT 구성 창은 800H 창 내부에 완전히 위치하므로 모든 800HT 열이 두 UNS 번호 모두에 대해 인증될 수 있습니다. 특정 주문의 경우 일부 구매자는 1000°F ~ 1400°F(540~760°) 사이의 서비스에 대해 800H의 알루미늄과 티타늄을 0.4-0.7%로 제한합니다. 여기서 중간 온도 연성이 최대 파열 강도보다 더 중요합니다.

ASME는 어떻게 크리프{0}}파단 데이터를 허용 응력으로 변환합니까?

시간-종속 범위에서 ASME는 세 가지 값 중 가장 낮은 값인 - 100 1,000시간당 0.01%의 크리프율을 생성하는 응력, 100,000시간에 파열을 일으키는 평균 응력의 67%, 100,000시간에 파열을 일으키는 최소 응력의 80%를 취합니다. 공표된 허용치는 이들 중 가장 작은 것입니다.

이 3가지{0}}비교는 상승된 온도 표 뒤에 있는 전체 엔진을 보여줍니다.- 첫 번째 기준은 과도한 변형을 방지합니다. 늘어진 혈관은 부러지지 않았더라도 기능적으로 고장난 것입니다. 두 번째와 세 번째는 단일 낙관적 열이 허용치를 부풀릴 수 없도록 데이터 세트의 평균과 하한을 모두 사용하여 파열로부터 보호합니다. 67% 파열 계수는 알 만한 가치가 있는 역사를 가지고 있습니다. - 위원회가 증가하는 파열 데이터베이스를 충분히 신뢰할 수 있다고 판단한 후 1969년 62.5%에서 인상되었으며 동시에 최소 인장 강도 곡선도 10% 인상되었습니다.

표 2 - ASME가 허용 응력을 설정하는 방법: 시간-독립적 규칙과 시간 종속적 규칙-

두 가지 실용적인 사항이 이어집니다. 첫째, 허용 응력은 항상 적용 가능한 규칙의 최소값이므로 지배하는 기준은 온도 -에 따라 변경될 수 있으며 어느 것이 지배하는지 알면 설계 중인 실패 모드가 무엇인지 알 수 있습니다. 둘째, 100,000시간 기준 수명은 대략 11.4년의 연속 사용 기간입니다. 이는 예상된 서비스 수명이 아닌 설계 관례입니다. 허용 가능한 범위가 이미 상당한 여유를 갖고 있기 때문에 구성 요소는 일반적으로 훨씬 더 오랫동안 작동합니다.

800H 설계 스트레스는 어디에 게시되어 있으며 어떤 코드북이 해당 부분을 관리합니까?

모든 관련 책자는 ASME 섹션 II(재료), 파트 D(속성)에서 800H 설계 응력을 읽지만 모두 동일한 최대 온도를 허용하지는 않습니다. 섹션 I은 1500도 F(816도)까지 서비스를 허용하고 섹션 VIII Division 1은 1800도 F(982도)까지 허용하며 섹션 VIII Division 2는 800도 F(427도)까지만 허용하며 섹션 III 핵 건설은 별도로 처리됩니다.

이는 "보일러 코드 허용 응력"과 "압력 용기 허용 응력"이라는 문구가 일반적으로 동일한 숫자를 설명한다는 의미이므로 800H 코드 데이터를 이해하는 데 가장 유용한 것입니다. 중요한 구별은 가치가 아니라 천장입니다. 800H로 만든 동력 보일러 부품은 합금이 그 이상으로 유지하는 강도에 관계없이 화씨 1500도(816도)로 제한되는 반면, 섹션 VIII 디비전 1 용기는 화씨 1,800도(982도)까지 설계될 수 있습니다.

Incoloy 800H에 대한 표 3 - ASME 적용 범위(UNS N08810)

출처: 특수 금속 기술 게시판, ASME 보일러 및 압력 용기 코드 섹션. 모든 행에 적용되는 한 가지 주의 사항: ASME 코드 케이스는 살아있는 문서입니다. 사례 1325, 1983 및 800HT 사례 1987은 정기적으로 개정되어 규정집에 통합되거나 통합이 완료되면 무효화됩니다. 디자인을 마무리하기 전에 케이스의 현재 상태와 프로젝트에 지정된 섹션 II, 파트 D의 버전을 모두 확인하세요.

섹션 I 또는 섹션 VIII 작업을 위한 자료를 소싱하는 경우 제품 허브Incoloy 800H 플레이트, 파이프 및 바우리가 일반적으로 공급하는 ASTM 및 ASME 사양을 나열합니다.Incoloy 800HT 등급 페이지더 높은-허용 UNS N08811 옵션을 다룹니다.

800H/800HT의 대표적인 크리프{0}}파단 데이터는 실제로 무엇을 보여주나요?

파열 강도는 실제 설계 창에서 10배 이상 감소합니다. 대표적인 100,000-시간 파열 강도는 1200°F(650°)에서 13.0ksi(90MPa)에서 1800°F(980°)에서 0.8ksi(5.5MPa)로 떨어집니다. 이는 온도가 600°F 상승할 때 16배 감소합니다.

이러한 붕괴가 고온-온도 설계가 상온 설계와 다른 분야인 이유입니다-. 주변 조건에서 설계된 압력 용기는 전체 작동 범위에 걸쳐 허용 응력이 20%까지 달라질 수 있습니다. 화씨 1200도에서 화씨 1800도에 이르는 800H 구성요소는 1,500%만큼 변화합니다. 설계 - 벽 두께, 지지 간격, 열-팽창 허용치, 튜브 수 -에 관한 모든 것은 시스템의 가장 뜨거운 지점에 의해 결정됩니다.

표 4 - INCOLOY 합금 800H/800HT의 대표적인 파괴 강도(ksi/MPa)

출처: 특수 금속 기술 게시판, 표 7 - 대표 파열-강도 값. 해당 제목의 후반부를 주의 깊게 읽으십시오. 이는 대표적인 또는 일반적인 값입니다. ASME는 이를 직접 사용하지 않습니다. 이는 전체 다중-열 데이터베이스에 대해 하한-회귀를 사용하므로 허용되는 표로 작성된 코드는 일반적으로 이 표에서 계산한 값보다 낮습니다. 테이블의 장점은 모양입니다. 강도가 얼마나 빨리 손실되는지, 구성 요소를 내려서 얻을 수 있는 추가 수명이 얼마나 적은지, 실제 온도 한도가 어디에 있는지를 보여줍니다.

같은 테이블에서 사람들을 놀라게 하는 또 하나의 관찰 결과입니다. 50,000시간에서 100,000시간으로 이동하면 - 설계 수명이 두 배로 늘어납니다-. 비용은 화씨 1200도에서 허용 응력의 약 7%에 불과합니다. 화씨 1600도에서 화씨 1700도로 이동하면 -절대 온도가 6% 상승-하면 50%가 넘는 비용이 듭니다. 온도는 목표 수명보다 훨씬 더 생명을 지배합니다.

각 온도에서 파열 데이터가 의미하는 허용 응력은 무엇입니까?

대표적인 100,000시간 데이터에 코드 자체의 67%-파단 기준-평균-을 적용하면 1200도에서 약 8.7ksi(60MPa)의 설계 응력이 1800도에서 약 0.54ksi(3.7MPa)로 떨어지는 것을 알 수 있습니다. 섹션 II, 파트 D에 실제로 표로 작성된 값은 일반적으로 다음과 같습니다. ASME는 일반적인 결과가 아닌 전체 데이터베이스의 하한을 회귀하기 때문에 여전히 더 낮습니다.

파생 열을 표시하는 이유를 명시적으로 설명할 가치가 있습니다. 게시된 대부분의 기사는 출처를 밝히지 않고 코드 테이블을 재현하므로 독자가 숫자를 확인하거나 온도 사이를 보간할 수 없습니다.- 파생을 표시하면 테이블을 감사할 수 있습니다. 파열 강도와 기준을 알고 있으면 허용치를 재구성하고 어떤 규칙이 제어되는지 즉시 확인할 수 있습니다. 아래 표는 - 곡선의 모양을 이해하고 총체적인 오류를 파악하는 데 사용하고 프로젝트가 지정하는 코드 버전에서 바인딩 번호를 읽는 이유를 나타냅니다.

표 5 - 67% 파열 기준을 사용하여 대표적인 파열 데이터에서 파생된 800H에 대한 설계 응력 표시

참고: 이러한 파생 값은 코드 값이 아닌 생산자 대표 데이터로부터 교육적으로 재구성된 것입니다. ASME 섹션 II, 파트 D는 설계에 대한 유일한 바인딩 소스로 남아 있습니다. 계산에 숫자를 사용하기 전에 항상 에디션, UNS 번호, 제품 형태 및 열처리 조건을 확인하세요.{2}}

허용 응력이 화씨 1100도(593도) 이상에서 붕괴되는 이유는 무엇입니까?

왜냐하면 통치 규칙이 바뀌기 때문입니다. 대략 1100°F(593°) 미만에서 허용치는 인장 강도와 항복 강도에 의해 설정되며 온도에 따라 천천히 감소합니다. 그 이상에서는 크리프와 파열이 발생하고 파열 강도는 대략 기하급수적으로 감소하므로 허용치는 인장 곡선이 제안하는 것보다 훨씬 빠르게 감소합니다.

인장 데이터는 대비를 구체적으로 만듭니다. 800H/800HT의 인장 강도는 실온에서 약 77ksi에서 화씨 1400도에서 약 32ksi로 떨어집니다.- 2.4배입니다. 동일한 기간 동안의 파열 강도는 대략 15배 정도 감소합니다. 항복 강도는 다시 다르게 작동합니다. 전체 1000~1600°F 대역에 걸쳐 약 14~17ksi로 매우 평탄하게 유지됩니다. 수율에 대해서만 설계한다면 800H는 본질적으로 온도에 영향을 받지 않으며 지속적인 서비스에서는 이러한 결론이 위험할 정도로 잘못된 결론을 내릴 것입니다.

표 6 - 온도에서 INCOLOY 합금 800H/800HT의 일반적인 인장 특성

그 테이블에는 두 가지 단서가 숨겨져 있습니다. 첫 번째는 연신율입니다. 1200°F에서 1600°F 사이에서 50%에서 120%까지 상승합니다. 이는 합금이 어떤 유용한 의미에서 더 연성이 높아지는 것이 아닙니다. - 이는 시험 자체 중에 시편이 크리핑하여 시험 기계가 연신율로 기록하는 변형률을 축적하는 것입니다. 두 번째는 인장과 항복 간의 차이입니다. 화씨 1800도에서 두 값은 서로 1.3 ksi 내에 있습니다. 강도 비축이 사라지고 있으며 이는 바로 시간-종속 규칙이 대신해야 하는 체제입니다.

크리프율 또는 파열 중 어떤 기준이 적용됩니까?

800H의 경우 파열 기준은 대부분의 실제 설계 기간에 적용되며 크리프-율 기준은 일반적으로 제한적인 기준이 아닙니다. 이는 설계 중인 실패 모드가 과도한 변형이 아니라 파열임을 알려주기 때문에 중요합니다.

코드북 없이도 확인할 수 있습니다. 크리프-율 기준은 1,000시간당 0.01%, 즉 시간당 1 x 10^-5%의 비율을 사용합니다. 합금에 대해 게시된 최소-크리프-율 데이터는 종종 시간당 1 x 10^-4%로 인용되며 - 10배 더 빠르며 - 1400°F에서 6.0ksi, 1800°F에서 1.05ksi를 제공합니다. 크리프율은 이러한 온도에서 스트레스에 따라 약 5~7의 거듭제곱으로 확장되므로 속도가 감소합니다. 10배 정도 스트레스를 1.4~1.5배 정도 줄여야 합니다. 이는 크리프-율-제한 응력이 화씨 1400도에서 4ksi에 가깝고 화씨 1800도에서 0.7ksi에 가깝습니다. 둘 다 표 5의 파열 파생 값보다 높습니다. 파열이 승리합니다.

실질적인 의미는 설계 수명에 도달한 800H 부품이 처짐보다 균열이 발생할 가능성이 훨씬 더 높다는 것입니다. 따라서 리포머 및 크래커 튜빙 검사 프로그램은 치수 조사보다 균열 감지 - 염료 침투제, 초음파 및 복제 -를 우선시하며 용접 열 영향을 받는 부분과{4}}튜브의 가장 뜨거운 부분에 집중합니다.

Larson-Miller 매개변수를 사용하여 크리프-파단 수명을 어떻게 추정합니까?

Larson-Miller 매개변수는 온도와 시간을 하나의 숫자로 축소하므로 1,000시간 테스트로 100,000시간 동작을 예측할 수 있습니다. 800H/800HT의 경우 관계는 P=(T + 460) x (22.93 + log t) x 10^-3이며, T는 F도, t는 시간입니다.

크리프는 열적으로 활성화된다는 논리입니다. 온도를 높이면 더 오래 작동할 때와 동일한 손상 메커니즘이 가속화되므로 온도와 시간을 적절한 근사치로 바꿀 수 있습니다. 실제로 사용 온도와 목표 수명에 대한 P를 계산한 다음 합금의 Larson{1}}Miller 마스터 곡선에서 해당 응력을 읽습니다.

이 방법은 정말 유용하지만 오용하기 쉽습니다. 파열 데이터는 고정 응력에서 수명이 다할 때 약 2배 정도 분산되므로 모든 단일 외삽은 예측이 아니라 주변에 밴드가 있는 추정치로 처리되어야 합니다. 이 매개변수는 또한 단일 변형 메커니즘이 범위 전체에서 작동한다고 가정합니다. 수십 년에 걸쳐 강수량이 거칠어질 때 메커니즘이 - 변경되면 - 외삽법이 표류합니다.

용광로 전반에 걸쳐 보간, 선별 및 남은-수명 순위를 매기는 데 사용하세요. 코드 허용 응력 이상으로 부품을 밀어내는 것을 정당화하기 위해 이를 사용하지 마십시오.

Incoloy 800H vs 800HT vs 800: MTR이 실제로 지원하는 허용 응력은 무엇입니까?

도면 메모가 아닌 밀 테스트 보고서가 결정합니다.. 800HT는 1100°F에서 1650°F 사이에서 가장 높은 허용 응력을 전달합니다. 다음은 800H입니다. 일반 800에는 코드-목록에 나열된 크리프-범위 허용 응력이 전혀 없습니다. MTR에 카본 밴드와 입자 크기가 표시되지 않으면 구매 주문서에 명시된 내용에 관계없이 800H가 없는 것입니다.

표 7 - 자격 매트릭스: 각 등급이 입증해야 하는 사항

이중-인증 포인트는 일상적으로 잘못 해석되기 때문에 강조할 가치가 있습니다. 800HT 구성 창은 완전히 800H 창 내부에 위치하므로 800HT 열은 항상 800H로 인증될 수도 있습니다. 그 반대는 거짓입니다. N08810만 충족하는 열은 추가적인 탄소, 알루미늄-더하기-티타늄 및 열처리 요구사항도 충족하지 않으면 800HT로 인증될 수 없습니다. 따라서 설계가 800HT 허용 응력에서 계산된 경우 MTR은 N08811 - 800H- 전용 인증서를 표시해야 더 낮은 값으로 돌아갑니다.

성적 페이지인코로이 800, 인코로이 800H그리고인코로이 800HT각각에 대한 전체 사양 적용 범위를 설정하고800HT에 대한 이 가이드UNS N08811 요구 사항에 대해 더 자세히 설명합니다.

허용 응력이 파이프 벽 두께로 어떻게 변환됩니까?

벽 두께는 허용 응력에 반비례하므로 화씨 1100도 이상의 허용 응력 붕괴는 강철에서 직접적으로 보상됩니다. 아래 작업 예에서 설계 온도를 1200°F에서 1600°F로 이동하면 필요한 벽 -이 5배가 되고 동일한 압력에 대해 튜브 무게, 용접 부피 및 재료 비용이 5배가 됩니다.

이 예에서는 결합 효율이 1.0이고 Y 계수가 0.4인 이음매 없는 튜브에 대한 표준 압력-설계 형식 t=P x D / (2S + 0.8P)를 사용합니다. 내부 설계 압력이 500psi이고 외경이 4,000인치인 개질기 튜브를 사용합니다.

표 8 - 작업 예: 필요한 벽 두께 대 설계 온도(OD 4.000, 500psi, 심리스, E=1.0, Y=0.4)

그 표에서 두 가지 교훈이 나오며, 코드 표만 읽어도 그 어느 것도 명확하지 않습니다. 첫째, 고온-설계의 경제성은 화씨 약 1500도 이상에서는 잔인합니다. 어느 시점에서는 압력을 전달하는 데 필요한 벽이 너무 무거워져 튜브가 자체 온도 구배로 인해 열적 피로 손상을 입게 되며, 올바른 대답은 계속해서 두께를 추가하는 것보다 압력을 낮추거나 합금을 변경하는 것입니다. 둘째, 800HT가 존재하는 이유를 설명합니다. 700-800도에서 허용 응력의 20% 개선은 반올림 오류가 아닙니다. 수백 개의 복사 튜브가 있는 용광로 전체에서 이는 실행 가능한 프로젝트와 실행 불가능한 프로젝트의 차이입니다.

ASME 허용 응력에는 무엇이 포함되지 않습니까?

코드 테이블은 기계적 부하만을 다룹니다. 산화, 침탄, 질화, 시그마-상 형성 또는 열 피로에 대해서는 아무 말도 하지 않으며 대부분의 800H 서비스에서 이러한 환경 메커니즘은 크리프가 발생하기 훨씬 전에 구성 요소의 수명을 종료시킵니다.

이는 규정을 준수하는 디자인과 내구성이 뛰어난 디자인 사이의 가장 일반적인 차이입니다. 개질기 튜브는 섹션 VIII 허용 응력에 대해 완벽하게 크기가 조정될 수 있지만 침탄 후 5년이 지나면 여전히 파손될 수 있습니다. 침탄으로 인해 내부 표면이 부서지고 가장 높은 응력을 전달하는 바로 그 층의 크리프 연성이 파괴됩니다. 허용 응력은 이를 설명하는 데 거부되지 않습니다. 왜냐하면 강령에서는 설계자가 환경이 허용 가능한지 이미 확인했다고 가정하기 때문입니다.

표 9 - 허용되는 스트레스 표를 벗어나는 환경 제한-

해당 표에서 겹치는 부분을 확인하세요. 시그마 위상이 대략 1100F에서 1600F까지 -를 형성하는 대역은 정확히 800H가 가장 유용한 대역입니다. 이는 모순이 아닙니다. 시그마는 천천히 형성되며 합금의 알루미늄과 티타늄 밸런스는 이를 지연시키도록 설정되어 있습니다. 그러나 이는 재료가 응력에 대한 규정-을 준수하면서도 여전히 환경 한계에 접근할 수 있다는 점을 상기시켜 주는 것이며, 이것이 바로 이 서비스에서 상태 모니터링이 계산보다 더 중요한 이유입니다.

용접물은 크리프 수명과 허용 응력에 어떤 영향을 미칩니까?

용접부와 열{0}영향 영역은 거의 항상 800H 구성 요소의 수명을 제한하는 위치입니다.{1} 코드 설계는 접합 효율 계수를 용접에 적용하며 크리프 서비스에서 실제 규칙은 모재-금속 테이블 값에 관계없이 어셈블리가 가장 약한 영역보다 성능이 뛰어나지 않는다는 것입니다.

야금학은 그 이유를 설명합니다. 기본 금속은 특히 거친 입자를 성장시키고 크리프에 저항하는 위치에 탄소를 배치하기 위해 2100-2200F(1150{6}}1200도)에서 용체화 어닐링되었습니다. 용접 열 사이클은 이를 재현할 수 없습니다. 열{7}영향 영역은 탄화물 석출 범위를 통해 빠르게 이동하고 다른 미세 구조로 끝나며, 종종 거친 모재 금속에 인접한 미세한 입자 영역을 갖습니다. 크리프 변형은 이러한 불일치에 집중됩니다. 이것이 바로 리포머 피그테일과 배출구 매니폴드의 현장 고장이 직선 길이가 아닌 용접부에 집중되는 이유입니다.

표 10 - 800H 고온-온도 서비스를 위한 충전재 선택

용접 후 열처리는 이야기의 나머지 절반입니다. 크리프 서비스의 800H 조립품의 경우 두께 - 인치당 1시간 동안 약 1600°F(870°)에서 응력 제거, 최소 30분 - 후 공기 냉각이 뒤따르는 것이 일반적으로 약 1000°F(538°) 이상에서 응력 완화 균열 위험을 줄이기 위해 지정됩니다. 부품 크기와 서비스가 전체 특성을 요구하는 경우 2100°F(1150°)에서 전체 솔루션 어닐링이 대신 사용됩니다. 우리의니켈 합금 용접 지침일반적인 관행을 다루며 800H에도 동일한 원칙이 적용됩니다.

800H는 고온에서 Inconel 625, Hastelloy X 및 310S와 어떻게 비교됩니까?

주요 요구 사항이 침탄 또는 산화 공정 분위기에서 1100-1800F의 지속적인 압력 하에서 크리프 강도인 경우 800H가 정답입니다. 화씨 1500도 이상이나 산화가 지배적인 곳에서는 하스텔로이 X가 더 강합니다. 화씨 약 1200도 이하 또는 수성 부식이 지배적인 곳에서는 Inconel 625가 더 나은 선택입니다. 310S는 스트레스가 낮은 경우에만 저렴한 옵션입니다.

표 11 - 높은-온도 합금 선택: 정성적 비교

이러한 합금의 올바른 숫자는 코드 에디션, 제품 형태 및 열처리 조건에 따라 다르기 때문에 비교는 의도적으로 정성적입니다.{0}} 표가 보여주고자 하는 것은 결정의 형태입니다. 온도가 높고 환경이 공정 가스인 경우 일반적으로 800H 또는 800HT가 정확합니다. 온도가 높고 환경이 낮은 스트레스로 산화되는 경우 Hastelloy X 또는 스테인레스가 더 경제적일 수 있습니다. 온도가 적당하고 환경이 습하고 부식성이라면 크리프 테이블은 전혀 문제가 되지 않습니다.

더 자세한 비교는 다음을 참조하세요.인코넬 625 온도 범위, 하스텔로이 X, 그리고스테인레스 스틸 310S.

엔지니어가 800H 코드 데이터로 저지르는 가장 일반적인 실수는 무엇입니까?

4가지 반복 오류는 크리프 서비스를 위해 일반 800을 주문하고, 800H와 800HT가 상호 교환 가능하다고 가정하고 잘못된 온도에서 허용 응력을 읽고, 코드 값을 환경 제한으로 취급하는 것입니다. 공장 인증서를 2분 동안 확인하면 네 가지 모두를 피할 수 있습니다.-

디자인이 800H를 상정한 인콜로이 800을 구입. 탄소 바닥과 ASTM 번호. 5 입자 크기가 없으면 높은-온도 허용 응력이 적용되지 않으며 설계는 규정을 준수하지 않습니다-.

주변 온도에서 허용되는 값을 읽습니다. 설계 온도는 내부 오염이나 화염 충돌로 인한 영향을 포함하여 신뢰할 수 있는 최악의 작동 조건에서의 금속 온도입니다.

800H와 800HT가 동일한 재료라고 가정하면. 800HT는 1100°F에서 1650°F 사이에서 더 높은 허용 응력을 전달하며 N08811 인증서만이 이를 지원합니다.

1500도 F 이상의 섹션 I 디자인을 사용합니다. 섹션 VIII Division 1은 1800도 F를 허용하지만 섹션 I은 허용하지 않으므로 동일한 재료가 관리 도서에 따라 두 개의 다른 천장을 가질 수 있습니다.

용접을 무시합니다. 접합 효율 계수와 열-영향부 미세 구조는 일반적으로 어셈블리의 수명을 제어합니다.

허용 응력을 부식이 포함된 숫자로-취급합니다. 산화, 침탄 및 시그마 단계는 별도의 검사입니다.

하나의 프로젝트에 코드 버전을 혼합합니다. 에디션 간에 값이 수정되며 소스를 혼합하는 디자인은 결국 마진이 일관되지 않을 수 있습니다.

구매 주문서에 Incoloy 800H를 어떻게 지정해야 합니까?

UNS 번호, ASTM 또는 ASME 사양, 제품 형태, 필요한 입자-크기 및 탄소 밴드, 열처리 조건-, 관련 규정집 및 에디션을 지정합니다. 열려 있는 항목 중 하나는 설계에서 가정한 허용 응력을 지원할 수 없는 재료를 수신하라는 초대입니다.

• UNS 번호 및 등급: 800H의 경우 N08810, 더 높은 1100~1650F 허용 범위가 필요한 800HT의 경우 N08811.
• 사양 및 제품 형태: 이음매 없는 파이프 및 튜브의 경우 ASTM B407 / ASME SB-407, 플레이트, 시트 및 스트립의 경우 B409 / SB-409, 로드 및 바의 경우 B408 / SB-408.
• 화학 호출: 800H의 경우 탄소 0.05-0.10%, 800HT의 경우 0.06-0.10%, 800HT의 경우 알루미늄 + 티타늄 0.85-1.20%.
• 입자 크기: MTR에 보고된 평균 ASTM No. 5 또는 그 이상.
• 열처리: 명시된 온도 및 냉각 방법으로 최종 용체화 어닐링; 800HT의 경우 최소 화씨 2100도(1149도)입니다.
• 인증: EN 10204 3.1 또는 이에 상응하는 열수 추적성, 실제 화학, 인장 결과 및 입자- 크기 측정 기능이 포함되어 있습니다.
• 관리 코드: ASME 섹션 I 또는 섹션 VIII Division 1 및 에디션을 명시하여 공장에서 올바른 사양 적용 범위를 확인할 수 있도록 합니다.
• 관련 추가 요구 사항: 입자-크기 확인, 입계 부식 테스트 또는 1000~1400°F 서비스에 대해 Al 및 Ti를 0.4~0.7%로 제한합니다.

프로젝트에 이미 정의된 사양 세트가 있는 경우Incoloy 800 제품 표준 및 사양 가이드일반적인 형태와 ASTM 적용 범위를 나열하고Incoloy 800 파이프 공급 페이지일반적인 크기와 리드타임을 보여줍니다. 다음을 포함한 최근 배송Incoloy 800 합금 파이프 30톤이 쿠웨이트로 선적되었습니다., 우리가 일상적으로 제공하는 인증 패키지를 설명합니다.

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자주 묻는 질문

Incoloy 800H의 ASME 허용 응력은 얼마입니까?

UNS N08810에 대한 ASME 섹션 II, 파트 D에 게시된 설계 응력입니다. 값은 온도에 따라 감소합니다. 대략 593도(1100도)까지의 인장 강도와 항복 강도, 그리고 그 이상에서는 크리프 속도와 100,000시간 파단 강도에 의해 결정됩니다. 귀하의 프로젝트가 지정하는 섹션 II, 파트 D의 버전에서 번호를 읽어야 합니다.

800H 허용 응력이 나와 있는 ASME 표는 무엇입니까?

ASME 섹션 II(재료), 파트 D(속성). 동일한 표는 섹션 I 건설, 섹션 VIII 디비전 1 건설 및 섹션 III 클래스 2 건설에 대한 설계 응력을 제공하므로 보일러 코드 값과 압력 용기 값은 일반적으로 동일한 숫자입니다.

ASME 섹션 I에 따른 Incoloy 800H의 최대 사용 온도는 얼마입니까?

화씨 1500도(816도). 800H를 사용한 섹션 I 구성은 ASME Code Case 1325에서도 다루어지지만 재료에 대한 코드{5}}허용 한도는 여전히 1500°F(816°)입니다.

ASME 섹션 VIII Division 1에 따라 Incoloy 800H의 최대 사용 온도는 얼마입니까?

화씨 1800도(982도). 800H를 사용한 섹션 VIII Division 1 구성은 ASME 코드 사례 1983에 따라 처리되며 해당 온도까지 서비스가 가능합니다.

Incoloy 800H를 ASME 섹션 VIII Division 2에서 사용할 수 있습니까?

예, 하지만 화씨 800도(427도)까지만 가능합니다. 800H에 대한 Division 2 설계 응력은 섹션 II, 파트 D의 다른 표에서 나오며 허용 온도 범위는 Division 1보다 훨씬 좁습니다.

Incoloy 800H가 Incoloy 800보다 허용 응력이 더 높은 이유는 무엇입니까?

800H는 0.05-0.10%의 탄소 바닥을 보장하고 ASTM No. 5 이상의 거친 입자 구조를 갖기 때문입니다. Plain 800에는 최소 탄소 및 입자 크기 요구 사항이 없으므로-장기 크리프 파열 데이터베이스는 크리프 범위의 설계 응력을 지원할 수 없습니다.

800H와 800HT 허용 응력의 차이는 무엇입니까?

800HT(UNS N08811)는 1100°F에서 1650°F 사이에서 800H(UNS N08810)보다 허용 응력이 더 높습니다. 개선 사항은 0.06-0.10%의 더 단단한 탄소 밴드와 0.85-1.20%의 제한된 알루미늄{9}}+티타늄 범위에서 비롯됩니다. 크리프에 저항하십시오.

Incoloy 800HT가 800H로 인증받을 수 있나요?

예. 모든 800HT 열은 UNS N08811 및 UNS N08810의 모든 요구 사항을 충족하도록 생산되므로 이중 인증을 받을 수 있습니다. 그 반대는 사실이 아닙니다. N08810만 충족하는 열은 800HT로 인증될 수 없습니다.

ASME는 크리프-파단 데이터를 어떻게 허용 응력으로 변환합니까?

시간-의존 범위에서 ASME는 세 가지 값 중 가장 낮은 값, 즉 1,000시간당 0.01%의 크리프율을 생성하는 응력 100%, 100,000시간 내에 파열을 유발하는 평균 응력의 67%, 100,000시간 내에 파열을 유발하는 최소 응력의 80%를 취합니다.

Incoloy 800H의 100,000시간 파열강도는 얼마인가요?

대표적인 생산자 데이터는 1200°F(650°)에서 13.0ksi(90MPa), 1400°F(760°)에서 5.3ksi(37MPa), 1600°F(870°)에서 2.5ksi(17MPa) 및 1800°F(980°)에서 0.8ksi(5.5MPa)를 나타냅니다. ). ASME는 훨씬 더 큰 데이터 세트의 하한-회귀를 기반으로 테이블을 작성하므로 코드 값은 일반적으로 이러한 일반적인 수치보다 낮습니다.

800H 허용 응력이 화씨 1100도 이상에서 급격히 떨어지는 이유는 무엇입니까?

왜냐하면 그것이 디자인 규칙이 바뀌는 곳이기 때문입니다. 약 1100°F(593°F) 미만에서 허용되는 인장 강도 및 항복 강도는 고정된 비율로 서서히 감소합니다. 그 이상에서는 크리프 및 파단 제어, 파단강도가 온도에 따라 기하급수적으로 떨어지므로 허용치는 훨씬 더 빠르게 감소합니다.

Incoloy 800H에는 어떤 탄소 함량이 필요합니까?

0.05-0.10%. 이 바닥은 의도적인 것입니다. 탄소는 고온 어닐링 중에 결정-탄화물을 형성하여 경계를 고정하고 크리프를 유발하는 결정 경계 슬라이딩을 느리게 합니다.

Incoloy 800H에는 어떤 입자 크기가 필요합니까?

ASTM No. 5 이상의 평균 입자 크기. 이 등급은 특히 입자를 해당 크기로 성장시키기 위해 화씨 2100~2200도(1150~1200도)에서 용체화 어닐링된 것입니다.

ASME 허용 응력에 산화 및 침탄이 포함됩니까?

아니요. 코드 표는 기계적 부하만 다룹니다. 산화, 침탄, 질화 및 시그마{2}}상 취성은 설계자가 별도로 평가해야 하는 환경적 한계이며, 개질기 및 분해기 서비스에서는 일반적으로 크리프가 발생하기 전에 실제 수명 한계를 설정합니다.

800H에 Larson-Miller 매개변수를 어떻게 사용하나요?

T는 F도이고 t는 시간인 P=(T + 460)(22.93 + log t) x 10^-3을 사용합니다. 사용 온도와 목표 수명으로부터 P를 계산한 후에는 합금의 Larson-Miller 마스터 곡선에서 해당 응력을 읽은 다음 이를 섹션 II, 파트 D의 허용 응력과 비교하십시오.

800H 파이프, 플레이트 및 바에 적용되는 ASTM 사양은 무엇입니까?

이음매 없는 파이프와 튜브는 ASTM B407(ASME SB-407), 플레이트, 시트 및 스트립은 ASTM B409(ASME SB-409), 로드 및 바는 ASTM B408(ASME SB-408)에 적용됩니다. 관련 제품 형태로는 B163, B366, B514, B515 및 B564가 있습니다.

크리프 서비스에서 800H를 용접하려면 어떤 용가재를 사용해야 합니까?

ENiCrFe-3(AWS A5.11) 전극이 있는 ERNiCr-3(AWS A5.14)이 표준 일치입니다. 용접 금속에 최대 파열 강도가 필요한 경우 ERNiCrCoMo-1 와이어 또는 ENiCrCoMo-1 전극이 대신 사용됩니다.

용접부는 모재와 동일한 허용 응력을 갖고 있습니까?

아니요. 코드 설계는 용접의 결합 효율 계수를 사용하며 모든-용접-금속 파열 강도는 일반적으로 동일한 온도에서 기본 합금의 파열 강도보다 낮습니다. 열-영향 구역은 장기간 사용 시 크리프 손상이 발생하는 일반적인 위치이기도 합니다.

800H는 자석인가요?

No. 800H는 완전 오스테나이트계 니켈-철-크롬 합금이며 어닐링된 상태에서는 비자성입니다-.

Incoloy 800H의 밀도와 용융 범위는 어떻게 됩니까?

밀도는 약 0.287lb/in3(7.95g/cm3)이고 용융 범위는 대략 2475-2525F(1357-1385도)입니다. 두 값 모두 허용 응력 표에는 나타나지 않지만 둘 다 튜브 무게와 열팽창 계산에 필요합니다.

Incoloy 800H는 어디에 가장 일반적으로 사용됩니까?

증기-탄화수소 개질기 촉매 튜브, 피그테일 및 출구 매니폴드, 에틸렌 분해 및 대류 튜브, 냉각-시스템 배관, 가스화기 내부 및 전기 가열 요소용 덮개.

ASME 코드 케이스 상태는 시간이 지남에 따라 변경됩니까?

예. 1325, 1983, 1987과 같은 규정은 정기적으로 개정되어 규정집에 통합되거나 무효화됩니다. 디자인을 마무리하기 전에 항상 사건의 현재 상태와 섹션 II, 파트 D의 판본을 확인하십시오.