ما هي المواصفات التي تنطبق على السبائك 718؟

تم استخدام Alloy 718 (Inconel 718 ، UNS N07718 ، 2.4668) على نطاق واسع في العديد من المجالات بسبب أداءها العالي وتوافره في مجموعة متنوعة من أشكال المنتجات.

من المحتمل أن تكون سبائك النيكل كروميوم أكثر سبائك النيكل المستخدمة على نطاق واسع. تتميز بمقاومة تآكل ممتازة في كل من الغرفة ودرجات حرارة مرتفعة - فهي تشكل فيلمًا وقائيًا يمنع المزيد من الأكسدة ويحافظ على خصائصها الميكانيكية على مدى درجة حرارة واسعة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنهم تحقيق قوة ومتانة ممتازة من خلال زيادة مستويات المعالجة الحرارية (الشيخوخة).

تاريخ السبائك 718
يُعرف Alloy 718 باسم Inconel ، الاسم التجاري لشركة Metals Corporation الخاصة ، منشئ عائلة الدرجات. ربما يكون Inconel 718 أكثر الدرجات المعروفة والأكثر اكتمالا في عائلة السبائك. تم تقديمه في الستينيات وتم استخدامه في الأصل في صناعة الطيران ، ولكن تم تبنيه لاحقًا من قبل صناعة النفط والغاز بسبب إمدادات السوق الوفيرة. يرتبط هذا بترحيل الآبار الخارجية ، وزيادة أعماق الحفر ، ودرجات الحرارة المرتفعة ، والضغوط ، والملوثات المسببة للتآكل.

السبائك الأخرى القائمة على النيكل ، مثل Hastelloy C276 و Inconel 625 ، على الرغم من مقاومة التآكل بما فيه الكفاية ، غير قوية بما فيه الكفاية دون عمل بارد واسع النطاق. يقتصر الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي على إمكاناتها في تكسير التآكل الهيدروجيني وتآكل الإجهاد. نتيجة لذلك ، أصبح Inconel 718 هو الخيار الافتراضي للعديد من مكونات الضغط والحمل في البيئات القاسية.

نتيجة لذلك ، تغطي سبائك 718 مجموعة واسعة من المواصفات. بالنسبة للتطبيقات في سوق النفط والغاز ، فإن المعايير الرئيسية التي يتم النظر فيها هي API 6A و API 6A CRA و NACE MR1075 - ISO 15156. بالنسبة لتطبيقات الفضاء ، تميل المعايير مثل AMS 5662 و AMS5663 إلى السيطرة.

API 6A
المعروف أيضًا باسم ISO10423 - نُشر في الأصل في عام 1994 وآخر مراجعة في عام 2018.

API هو معهد البترول الأمريكي (API). تأسست جمعية الصناعة في عام 1919 لتعزيز السلامة في صناعة الغاز والنفط العالمية. أحد أنشطتها الرئيسية هو الجمع بين الخبراء في هذا المجال لتطوير والحفاظ على المعايير التي تغطي المواد وممارسات التشغيل.

المزيد عن API 6A
يشير عنوان المعيار-"صناعة البترول والغاز الطبيعي-معدات الحفر والإنتاج-مواصفات الصمامات ، ورؤوس الآبار ومعدات شجرة عيد الميلاد"-إلى التطبيقات المقصودة لهذه السبائك عالية الأداء.

The Wellhead عبارة عن سلسلة من المكونات الموجودة على سطح بئر الزيت والغاز بمثابة واجهة لتجهيزات الحفر والإنتاج. لذلك ، يجب أن يكون قادرًا على تحمل ضغط الزيت والغاز في البئر ولديه قوة كافية لدعم المعدات المختلفة المتصلة به. بعد الانتهاء من الحفر ، يكمل رأس البئر الاتصال بخزان النفط والغاز وخط الأنابيب. يتم توفير التحكم في ضغط السطح بواسطة شجرة عيد الميلاد.

في حقل النفط والغاز ، تشير شجرة عيد الميلاد إلى مجموعة الصمامات والخطوط والتجهيزات المستخدمة للتحكم في التدفق داخل وخارج بئر الزيت ، وهي أيضًا الجزء الرئيسي من رأس البئر. يمكنه أيضًا استضافة وظائف أخرى ، مثل حقن المواد الكيميائية ، واكتشاف أو مراقبة مختلف الحالات ، والتدفق ودرجة الحرارة.

وتشمل مكونات محددة مفصلة في هذا المعيار:

المعدات ذات رأس البئر - علب رأس الغلاف ، كبات رأس الغلاف ، بكبات رأس الأنابيب ، كبات انتقالية ، عضلات الرأس متعددة المراحل ، مكبات ؛
الموصلات والملحقات - الموصلات الانتقالية ، محولات رأس الأنابيب ، الموصلات العليا ، المحملات والصلبان ، أجهزة أخذ عينات السوائل ، محولات ، عزل التخزين المؤقت ؛
شماعات الغلاف والأنابيب - شماعات المغزل ، شماعات الانزلاق
الصمامات والخانق-صمامات مفردة ، صمامات متعددة ، صمامات محفورة ، صمامات مسبقة ، صمامات فحص ، الاختناقات ، صمامات السلامة السطحية والروسية ومشغلاتها ، صمامات الضغط الخلفي
المفاصل - مفاصل رقبة لحام ، مفاصل عمياء ، مفاصل ملولبة ، محول وحشية ، مقابس كبيرة ، مقابس إزالة الصمام
معدات أخرى - المحركات ، محاكات المشابك ، أجهزة تغلغل حدود الضغط ، حشيات حلقي ، أدوات التشغيل والاختبار ، ارتداء البطانات
يغطي هذا المعيار المعدات التي تعمل في ظل ظروف مختلفة ؛ يتراوح الضغط من 2 ، 000 psi إلى 20 ، 000 psi (13.8 - 138mpa) ونطاقات درجة الحرارة من -60 درجة (-75 درجة F) إلى 121 درجة (250 درجة F).

يركز هذا المعيار على معايير التصميم للمكونات أكثر من خصائص المواد للمعادن المحددة. على هذا النحو ، يتم استخدامه بالاقتران مع API 6A CRA و NACE MR -0175.

API 6A CRA
تم نشر هذا المعيار لأول مرة في عام 2015 ، ولكنه يعتمد على معايير مثل API 6A718 من عام 2004.

اسم المعيار هو "سبائك القاعدة النيكل القابلة للارتفاع في العمر لمعدات الحفر والإنتاج من البترول والغاز الطبيعي." يستكمل API 6A ، ويغطي مجموعة من السبائك عالية الأداء ، وخاصة سبائك النيكل القابلة للسن ، بما في ذلك السبائك 718 ، السبائك 725 (Inconel 725 ، UNS N07725) ، وسبائك 925 (Inconel 925 ، UNS N09925) ، وكذلك Alloys 716 ، 935 ، 945.

من وجهة نظر المورد المادي ، فإنه يغطي الجوانب الأكثر صلة بالخصائص المعدنية: عمليات الإنتاج ، والتكوين الكيميائي ، والخصائص الميكانيكية ، والبنية المجهرية ، وظروف الاختبار.

ناس
MR0175 - ISO 15156-3

NACE MR 0175 (المعادن المقاومة لتكسير الإجهاد الكبريتيد وتآكل الإجهاد في بيئات حقل الزيت الحامض) ، الذي يحدد NACE MR 0175 ، يحدد أنواع المواد المقاومة للتآكل التي يمكن استخدامها في بيئات محول زيت محددة.

تتمثل الميزة الفريدة لهذا المعيار في أنه يحدد حدود صلابة المواد ، حيث إنها قياس المواد الوحيد الذي يمكن إجراؤه في هذا المجال للتحقق من مواصفات المواد. على الرغم من هذا القيد ، فإن الصلابة لها علاقة معقولة مع خصائص ميكانيكية شاملة وتنطبق على كل من المادة الأصل وأي لحامات.

بالنظر إلى أن المعيار يركز فقط على تكسير تآكل الإجهاد الكبريتيد ، فإنه لا يعالج التآكل العام أو القضايا. وبالمثل ، لا يحدد الحد الأدنى من الخصائص الميكانيكية أو عمليات التصنيع المطلوبة أو معايير الاختبار العامة ، وبالتالي لا توفر أداة اختيار كاملة. ومع ذلك ، فهو مكملة مفيدة لمعايير الموردين الأخرى مثل API ، وبالتالي يتم استخدامها في كثير من الأحيان بالتزامن مع API.

تم تطوير حدود عتبة كبريتيد الهيدروجين بناءً على مزيج من الخبرة العملية والاختبارات المختبرية. تطورت المعيار مع مرور الوقت وتغيرت حدود التشغيل ومتطلبات المواد بشكل كبير. يوفر المعيار أيضًا إرشادات لاختيار ومواصفات المواد عند تجاوز عتبات كبريتيد الهيدروجين. هذا يسمح باختبار "اللياقة للغرض" لتحديد الصف المقبول لتطبيق معين.

يتم نشر NACE MR0175 الآن وصيانته كـ ISO 15156-3.

AMS 5662 و AMS 5663.
تعني AMS "مواصفات مواد الفضاء الجوي" وتغطي مجموعة من المعايير التي تحتفظ بها جمعية مهندسي السيارات (SAE) التي ، على الرغم من الاسم ، تغطية تطبيقات الفضاء والسيارات والسيارات.

AMS 5662 هي المواصفات الأساسية لسبائك 718 ("سبيكة النيكل ، التآكل ومقاومة الحرارة ، الحانات ، المهرجانات والخواتم") شائعة الاستخدام في سوق الفضاء. إنه متوفر فقط في حالة الحل الصلب ، وبالتالي فإن قوتها وصلبها منخفضة نسبيًا (20-25 hrc) مقارنةً بالحل الأكثر شيوعًا التي تم تلاشيها وظروفها القديمة.

نتيجة لذلك ، تزداد بشكل كبير القوة والصلابة في حالة العمر مقارنةً بـ 718 سبيكة في الحالة القديمة ، ومن الأسهل الجهاز. بالنسبة لبعض الأجزاء ، من الأفضل أن يتمثل المعدن في هذه الحالة قبل علاج الحرارة ، أو على الأقل آلة إثباته لتحقيق الخصائص الميكانيكية المطلوبة ، ثم أكمل عملية التشطيب.

عادةً ما تكون AMS 5662 "اختبار القدرة" لإثبات أنها يمكن أن تلبي متطلبات مواصفات AMS 5663 عند تعريضها لدرجة حرارة المعالجة الحرارية المناسبة والوقت.

يستخدم AMS 5663 نفس المنتجات مثل AMS 5662 ، ولكنه يحسن بشكل كبير الخصائص الميكانيكية من خلال معالجة حرارية محكومة تسمى الشيخوخة. الخصائص الميكانيكية قابلة للمقارنة مع API 6A CRA.

تعرف على المزيد عن سبيكة 718
يوفر Gnee Steel مجموعة كاملة من السبائك المقاومة للتآكل القائمة على النيكل (CRAS) ، بما في ذلك سبائك 718. يغطي مجموعة الأسهم لدينا قضبان من بوصة إلى 10 بوصات ، وتلبية معايير API 6A ، API 6A CRA و NACE MR -1075.