Incoloy 825 بمقابلہ 316L: نکیل الائے بمقابلہ سٹینلیس سٹیل برائے کھٹی خدمت اور تیزابی ماحول

Incoloy 825 (UNS N08825)اور 316L سٹینلیس سٹیل (UNS S31603) کا اکثر موازنہ کیا جاتا ہے کیونکہ دونوں ہی سنکنرن کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں اور دونوں ایک غیر-ماہر کو "چمکدار مرکب" کی طرح نظر آتے ہیں۔ حقیقت میں وہ مختلف مادی خاندانوں میں بیٹھتے ہیں Incoloy 825 ایک نکل-آئرن-کرومیم مرکب ہے جس میں 38-46% نکل کے علاوہ جان بوجھ کر تانبے، مولیبڈینم اور ٹائٹینیم کا اضافہ کیا گیا ہے۔ نکل کے مواد میں یہ فرق کوئی تفصیل نہیں ہے - یہ فیصلہ کرتا ہے کہ آیا دھات کھٹی گیس، سلفیورک ایسڈ، اور گرم کلورائڈز سے بچتی ہے، یا خاموشی سے ٹوٹ جاتی ہے۔

پایان لائن: جب سروس میں کھٹی گیس (H2S)، سلفیورک یا فاسفورک ایسڈ، یا تقریباً 60 ڈگری سے زیادہ کلورائڈز شامل ہوں، تو Incoloy 825 انجینئرنگ کا صحیح انتخاب ہے اور 316L اہل نہیں ہے ماحول کے لحاظ سے انتخاب کریں، قیمت کے لحاظ سے نہیں: 316L جہاں سنکنرن ہلکا ہو، 825 جہاں یہ جارحانہ یا کھٹا ہو۔

کیا دو مرکبات بنیادی طور پر مختلف بناتا ہے؟

[ماخذ] ASTM B424/B423 (Incoloy 825) اور A240/A312 (316L)؛ PREN=%Cr + 3.3×%Mo (+16×%N)۔ اسپیشل میٹلز-فیملی اور سپلائر ڈیٹا شیٹس (Globo, Womic, jnalloy, SuperStainless Alloys) کی قدریں۔

316L کو ایک کنواں-بنائے ہوئے اسٹیل کے طور پر سوچیں جو آہستہ آہستہ زنگ لگاتا ہے۔ Incoloy 825 کو نکل- سے بھرپور مرکب سمجھیں جو تیزاب کے خلاف فعال طور پر مزاحمت کرتا ہے اور کلورائیڈ کے دباؤ میں نہیں ٹوٹے گا۔ 825 میں تانبا ایک اندرونی اتپریرک کی طرح کام کرتا ہے جو سطح کو سلفیورک ایسڈ میں "غیر فعال" (محفوظ) حالت میں دھکیلتا ہے۔ ہائی نکل کلورائیڈ کو تباہ کن کریکنگ کو متحرک کرنے سے روکتی ہے جو گرم، نمکین یا کھٹی حالتوں میں 316L کو تباہ کر دیتی ہے۔

ان کی مکینیکل خصوصیات کا موازنہ کیسے کیا جاتا ہے؟

[ماخذ] ASTM B424/B423 اور A240/A312 کم از کم میکانی خصوصیات؛ سروس-درجہ حرارت کے اعداد و شمار فی الائے سپلائر تکنیکی ڈیٹا (گلوبو، ساسا، سپر سٹینلیس الائے)۔

کھٹی سروس (NACE MR0175 / ISO 15156): ایک اہل ہے، ایک نہیں ہے

ہاں - یہ تقسیم کرنے والی واضح ترین لکیر ہے۔ Incoloy 825 NACE MR0175 / ISO 15156 کے تحت H2S-پر مشتمل (کھٹی) سروس کے لیے ایک منظور شدہ مواد ہے، جو 35 HRC کی زیادہ سے زیادہ سختی کے ساتھ حل-انیل شدہ حالت میں فراہم کیا جاتا ہے۔ اس کا زیادہ نکل کا مواد اسے سلفائیڈ اسٹریس کریکنگ (SSC) کے خلاف عملی طور پر مدافعتی بناتا ہے اور ہائیڈروجن-حوصلہ افزائی کریکنگ. 316L سٹینلیس کو کھٹی سروس کے لیے منظور نہیں کیا گیا ہے اور یہ واضح طور پر کلورائڈ کے تناؤ کے لیے خطرناک ہے-سنکنرن کریکنگ جہاں HS216L اور sp213} coexist ایک دستاویزی ناکامی کا راستہ ہے۔

عملی طور پر اہلیت کا کیا مطلب ہے:

• کھٹی ڈیوٹی کے لیے 825 کو ڈیلیور کرنا ضروری ہے سختی کی تصدیق 35 HRC سے کم یا اس کے برابر ہے۔
• کولڈ-کام 825 بغیر ری-کھٹی سروس کے لیے اینیلنگ کی اجازت نہیں ہے - کولڈ ورک سختی اور SCC کا خطرہ بڑھاتا ہے۔
• مل ٹیسٹ رپورٹس کو NACE MR0175/ISO 15156 کا حوالہ ہونا چاہیے پوری حرارت کے ساتھ-مصنوعات کا پتہ لگانے کے لیے۔
• 316L میں ایسی کوئی اہلیت نہیں ہے اور اسے کھٹے اور زیادہ-کلورائیڈ والے ماحول سے خارج کیا جانا چاہیے۔

واضح کرنے والا احتیاط: کچھ ذرائع کھٹی سروس میں 825 کے لیے 22 HRC کی حد کا حوالہ دیتے ہیں۔ UNS N08825 کے لیے گورننگ ISO 15156-3 ویلیو 35 HRC (حل سے منسلک) ہے۔ اپنے سروس لفافے کے لیے موجودہ معیاری جدول کے خلاف ہمیشہ ماحولیاتی حدود (H2S جزوی دباؤ، کلورائیڈ، درجہ حرارت، عنصری سلفر) کی تصدیق کریں۔

تیزابی ماحول: سلفورک، فاسفورک، اور ہائیڈرو کلورک

فیصلہ کن طور پر۔ Incoloy 825 خاص طور پر سلفورک اور فاسفورک ایسڈ کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ اس کا تانبے کا اضافہ تیزاب کو کم کرنے میں سطح کو غیر فعال کرتا ہے، 60 ڈگری پر 50% سلفیورک ایسڈ میں 316L سے تقریباً 50x کم سنکنرن کی شرح دیتا ہے

[ماخذ] سنکنرن-کی شرح کا موازنہ فی HT PIPE، Hangbo، اور SuperStainless Alloys تکنیکی ڈیٹا: 50% H2SO4@60C 825 0.05 بمقابلہ 316L 2.5 mm/yr; ابلتے ہوئے MgCl2 SCC 825 مزاحم بمقابلہ 316L کریکس؛ CPT 825 ~50C بمقابلہ 316L ~25C۔

کیوں 825 تیزاب کے خلاف مزاحمت کرتا ہے (میکانزم)

825 میں کاپر سطح پر کیتھوڈک ہائیڈروجن ارتقاء کو فروغ دیتا ہے، جو مرکب کی سنکنرن صلاحیت کو غیر فعال رینج میں منتقل کرتا ہے جہاں ایک مستحکم کرومیم-آکسائیڈ فلم بنتی ہے۔ سادہ الفاظ میں، تانبا دھات کو سلفرک اور فاسفورک ایسڈ میں اپنے آپ کو بچانے کے لیے "مجبور" کرتا ہے۔ کرومیم کسی بھی آکسائڈائزنگ جزو کو سنبھالتا ہے۔ مولیبڈینم کلورائیڈ یا فلورائیڈ کی آلودگی سے لڑتا ہے (گیلے-فاسفورک ایسڈ کے عمل میں عام ہے). 316ایل میں تانبے کی کمی ہوتی ہے، اس لیے یہ تیزاب کو کم کرنے میں خود کو-پاسسویٹ نہیں کر سکتا اور تیزی سے خراب ہو جاتا ہے۔

کلورائڈ کشیدگی سنکنرن کریکنگ

جی ہاں، اور یہ سب سے عام حقیقی-دنیا کی ناکامی ہے جو 825 ​​تک اپ گریڈ کرنے کی تحریک دیتی ہے۔ Austenitic 316L کلورائیڈ کے تناؤ-کے بارے میں 60 ڈگری سے زیادہ سنکنرن کے کریکنگ کے لیے انتہائی حساس ہے، خاص طور پر آکسیجن اور تناؤ کے دباؤ کے ساتھ؛ ابلتے ہوئے میگنیشیم-کلورائیڈ میں ٹیسٹ کر کے یہ گھنٹوں میں ٹوٹ جاتا ہے۔ Incoloy 825، 38-46% نکل کے ساتھ، کلورائیڈ SCC سے عملی طور پر محفوظ ہے اور اسی ٹیسٹ میں کوئی کریکنگ نہیں دکھاتا ہے۔ سمندری پانی کو ٹھنڈا کرنے والے ایکسچینجرز، کھٹے کنوؤں اور اچار کی لائنوں کے لیے، یہ استثنیٰ اسی لیے ہے کہ آپریٹرز 316L کے بجائے 825 بتاتے ہیں۔

کلورائڈ سروس میں 316L سے زیادہ 825 کے دو متعلقہ فوائد:

• ہائیر PREN (~31 بمقابلہ ~24-25) کلورائیڈ ماحول میں 825 کو تقریباً 25% بہتر پٹنگ مزاحمت فراہم کرتا ہے۔
• ٹائٹینیم اسٹیبلائزیشن کا مطلب ہے کہ ویلڈنگ کے بعد 825 حساس نہیں ہوتا، اس لیے اس کی سنکنرن مزاحمت گرمی-متاثرہ زون - میں 316L کے برعکس محفوظ رہتی ہے، جس کو حساسیت سے بچنے کے لیے کم-کاربن (L) گریڈ اور محتاط ویلڈنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔

درجہ حرارت کی حدیں: جہاں ہر مصرع محفوظ ہونے سے رک جاتا ہے۔

ویلڈنگ اور فیبریکیشن

دونوں اچھی طرح سے ویلڈ کرتے ہیں، لیکن 825 کا ایک اہم فائدہ ہے: اس کا ٹائٹینیم اسٹیبلائزیشن حساسیت کو روکتا ہے، اس لیے اسے زیادہ تر ایسڈ سروس کے لیے بغیر پوسٹ-ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ کے بطور استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مماثل فلر دھات ہے ERNiFeCr-1 (AWS A5.14, INCOLOY 65)؛ ERNiCrMo-3 یا ERNiCr-3 قابل قبول متبادل ہیں۔ چونکہ 825 میں تھرمل چالکتا کم ہے اور سٹینلیس سے زیادہ توسیع ہے، اس لیے حرارت کے ان پٹ کو کنٹرول کریں (~1.0-1.5 kJ/mm سے نیچے) اور مسخ کو کم کرنے کے لیے انٹر پاس کا درجہ حرارت کم رکھیں۔

فیبریکیشن نوٹ جو سنکنرن کی کارکردگی کی حفاظت کرتے ہیں:

• اچھی طرح سے کم کریں؛ سلفر/لوہے کی آلودگی کو روکنے کے لیے کاربن/سٹین لیس پر استعمال ہونے والے پہیوں کو پیسنے سے گریز کریں۔
• اندرونی سطح کی حفاظت کے لیے روٹ پاسز پر آرگن بیک-پرج کا استعمال کریں۔
• شدید تیزاب یا کھٹی ڈیوٹی کے لیے، ویلڈنگ کے بعد ایک حل اینیل (930-980 ڈگری) زیادہ سے زیادہ سنکنرن مزاحمت کو بحال کرتا ہے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

سوال: کیا Incoloy 825 کھٹی سروس کے لیے 316L سے بہتر ہے؟

A: ہاں۔ Incoloy 825 (UNS N08825) NACE MR0175 / ISO 15156 کے تحت حل میں کھٹی (H2S-پر مشتمل) سروس کے لیے منظور شدہ ہے<=35 HRC, because its 38-46% nickel content makes it virtually immune to sulfide stress cracking. 316L stainless is NOT approved for sour service and is vulnerable to chloride stress-corrosion cracking above about 60 C, so it is the wrong choice wherever H2S and chlorides coexist.

سوال: کون سا سلفیورک ایسڈ بہتر طور پر مزاحمت کرتا ہے، انکولی 825 یا 316L؟

A: Incoloy 825 بہت بہتر ہے۔ 60 سینٹی گریڈ پر 50% سلفیورک ایسڈ میں، 825 کے لیے 0.05 ملی میٹر فی سال کی پیمائش کی گئی سنکنرن کی شرح 316L کے لیے تقریباً 2.5 ملی میٹر فی سال ہے - 50x فرق. 316L کے لیے تیزی سے عام سنکنرن کا سامنا کرنا پڑتا ہے جب کہ انٹرمیڈیا میں تقریباً 40-50 سینٹی گریڈ کے ساتھ کوپر 50 سینٹی گریڈ گزرتا ہے۔ سطح اور ایک وسیع رینج اور درجہ حرارت کے لفافے میں گندھک اور فاسفورک ایسڈ کے خلاف مزاحمت کرتی ہے۔

سوال: کیا Incoloy 825 جہاں 316L ناکام ہو جاتا ہے وہاں کلورائد تناؤ کی سنکنرن کریکنگ کے خلاف مزاحمت کرتا ہے؟

A: ہاں. 316L بدنام زمانہ طور پر کلورائد کے تناؤ کے لیے حساس ہے-تقریباً 60 سینٹی گریڈ سے زیادہ سنکنرن ٹوٹنا، ابلتے میگنیشیم-کلورائڈ ٹیسٹ میں گھنٹوں کے اندر ناکام ہو جاتا ہے۔ Incoloy 825، 38-46% نکل کے ساتھ، کلورائیڈ SCC کے لیے عملی طور پر مدافعتی ہے اور اسی ٹیسٹ میں کوئی کریکنگ نہیں دکھاتا ہے۔ یہ واحد سب سے اہم وجہ ہے کہ تیل اور گیس آپریٹرز کھٹے اور سمندری پانی کی خدمت کے لیے 825 (316L نہیں) کی وضاحت کرتے ہیں۔

سوال: Incoloy 825 بمقابلہ 316L کی درجہ حرارت کی حد کیا ہے؟

A: Incoloy 825 مسلسل سروس میں تقریباً 540 C (1000 F) تک سنکنرن مزاحمت کو برقرار رکھتا ہے، بمقابلہ 316L کے لیے تقریباً 425 C (800 F)، ایک 115 C فائدہ۔ 316L کی حد سے زیادہ، کاربائیڈ کی بارش حساسیت اور انٹر گرانولر سنکنرن کا سبب بنتی ہے۔ 825 کا ٹائٹینیم اسٹیبلائزیشن اس کو روکتا ہے. 825 کریوجینک اور بلند درجہ حرارت پر بھی مفید طاقت رکھتا ہے۔

سوال: کیا Incoloy 825 کی قیمت 316L سے زیادہ ہے؟

A: پہلی قیمت پر، 825 کی قیمت 316L سے تقریباً 2.5-3.5x فی کلوگرام زیادہ ہے۔ لیکن جارحانہ تیزاب یا کلورائیڈ سروس میں، 825 316L کے لیے 3-5 سال کے مقابلے 15-20+ سال تک رہتا ہے، 2-3 تبدیلیوں اور غیر منصوبہ بند ٹائم ٹائم سے گریز کرتا ہے۔ 20 سالہ لائف سائیکل کے دوران، 825 زیادہ قیمت خرید کے باوجود ملکیت کی کل لاگت میں عام طور پر 60-75% سستی ہے۔

سوال: کون سے ASTM معیارات Incoloy 825 اور 316L کا احاطہ کرتے ہیں؟

A: Incoloy 825: پلیٹ/شیٹ ASTM B424، سیملیس پائپ/ٹیوب B423 (اور کنڈینسر ٹیوب B163)، بار B425، ویلڈیڈ پائپ B705، فورجنگز B564، فٹنگ B366. 316L سٹینلیس: پلیٹ A240، پائپ A312، بار A263، بار263 سوئر سروس کے لیے UNS (N08825 بمقابلہ S31603)، جہاں قابل اطلاق ہو وہاں NACE MR0175 حوالہ، اور ایک EN 10204 3.1 میٹریل ٹیسٹ رپورٹ درکار ہے۔