Các thành phần lõi lò phản ứng Inconel 625 cho ngành công nghiệp hạt nhân

Đũa van hợp kim nikenInconel 625Thành phần Lõi lò phản ứng Ngành công nghiệp hạt nhân 

Hợp kim niken Đũa vankhông chỉ là một bộ phận chuyển động và một bộ phận chịu tải trong quá trình đóng mở van, mà còn là một yếu tố làm kín. Nó chịu tác động và ăn mòn của môi trường, cũng như ma sát với vật liệu chèn. Do đó, khi chọn vật liệu đũa van, cần đảm bảo rằng nó có độ bền đủ lớn, độ dẻo dai va đập tốt, khả năng chống xước và chống ăn mòn ở nhiệt độ quy định. Đũa van là một bộ phận hao mòn, và cũng nên chú ý đến khả năng gia công và các đặc tính xử lý nhiệt của vật liệu khi chọn nó.

Quy trình Đũa van:

• Đũa van chịu lực kéo, nén và xoắn trong quá trình đóng mở van, và nó tiếp xúc trực tiếp với môi trường đồng thời cũng chịu ma sát tương đối với vật liệu chèn. Do đó, khi chọn vật liệu đũa van, cần đảm bảo rằng nó có độ bền đủ lớn, độ dẻo dai va đập tốt, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn ở nhiệt độ quy định.
• Mối nối giữa đũa van và bi, cũng như điểm tiếp xúc giữa đũa van và thân van, phải có cơ chế chống tĩnh điện để ngăn chặn sự tích tụ tĩnh điện trên bi. Thiết kế an toàn của đũa van phải ngăn chặn nó bị “thổi ra” dưới áp suất làm việc. Một vòng hình khuyên được đặt trên mặt bích để ngăn chặn sự thổi ra trên đũa van để giảm hệ số ma sát.

​Vật liệu:

• Hợp kim đồng Các loại thường được chọn là QA19-2 và HPb59-1-1. Chúng thích hợp cho các van áp suất thấp với áp suất danh định không vượt quá 1.6MPa và nhiệt độ không vượt quá 200 độ.
• Thép carbon Nói chung, thép A5 và 35 được chọn, đã trải qua quá trình xử lý nitơ hóa. Chúng thích hợp cho các van amoniac với áp suất danh định không vượt quá 2.5MPa, và các van áp suất từ thấp đến trung bình với nước, hơi nước và các môi chất khác. Thép A5 thích hợp cho các van có nhiệt độ không vượt quá 300 độ; thép 35 thích hợp cho các van có nhiệt độ không vượt quá 450 độ. (Lưu ý: Kinh nghiệm thực tế đã chỉ ra rằng các van thép carbon với xử lý nitơ hóa không giải quyết hiệu quả vấn đề chống ăn mòn và nên tránh.)
• Thép hợp kim Các vật liệu thường được chọn bao gồm 40Cr, 38CrMoA1A và 20CrMo1V1A. Sau khi mạ crôm, 40Cr thích hợp cho nước, hơi nước, dầu mỏ và các môi chất khác với áp suất danh định không vượt quá 32MPa và nhiệt độ không vượt quá 450 độ. 38CrMoA1A, sau khi xử lý nitơ hóa, có thể chịu được áp suất 10MPa ở nhiệt độ làm việc 540 độ và thường được sử dụng trong các van nhà máy điện. 20CrMo1V1A, sau khi xử lý nitơ hóa, có thể chịu được áp suất 14MPa ở nhiệt độ làm việc 570 độ và cũng thường được sử dụng trong các van nhà máy điện.

• Các vật liệu thường được chọn bao gồm 2Cr13, 3Cr13, 1Cr17Ni2 và 1Cr18Ni12Mo2Ti. Thép không gỉ 2Cr13 và 3Cr13 thích hợp cho nước, hơi nước và các môi chất ăn mòn yếu với áp suất danh định không vượt quá 32MPa và nhiệt độ không vượt quá 450 độ. Chúng có thể được tăng cường thông qua các phương pháp như mạ crôm và tôi tần số cao. Van thép không gỉ 1Cr17Ni2 có thể chịu được các môi chất ăn mòn. Thép không gỉ 1Cr18Ni9Ti và 1Cr18Ni12Mo2Ti chịu axit được sử dụng trong các van nhiệt độ cao với áp suất danh định không vượt quá 6.4MPa và nhiệt độ không vượt quá 600 độ, và chúng cũng có thể được sử dụng trong các van thép không gỉ với nhiệt độ không vượt quá -100 độ, đặc biệt là trong các van nhiệt độ thấp. 1Cr18Ni9Ti có thể chống lại axit nitric và các môi chất ăn mòn khác; 1Cr18Ni12Mo2Ti có thể chống lại axit axetic và các môi chất ăn mòn khác. Khi được sử dụng trong các van nhiệt độ cao, 1Cr18Ni9Ti và 1Cr18Ni12Mo2Ti có thể được xử lý bằng nitơ hóa để cải thiện khả năng chống mài mòn.

• Thép chịu crom GCr15 được chọn và thích hợp cho các van áp suất cực cao với áp suất danh định không vượt quá 300MPa và nhiệt độ không vượt quá 300 độ.Có nhiều vật liệu được sử dụng để chế tạo đũa van, bao gồm thép chịu nhiệt martensitic 4Cr10Si2Mo và thép chịu nhiệt austenitic 4Cr14Ni14W2Mo.Đai ốc đũa van chịu lực dọc trục của đũa van và ma sát với giá đỡ và các bộ phận van khác. Do đó, ngoài việc có độ bền đủ lớn, đai ốc đũa van yêu cầu hệ số ma sát thấp, không ăn mòn và không bị kẹt.

Hợp kim niken 625 (UNS NO6625) là một vật liệu có khả năng chống rỗ, khe hở và nứt ăn mòn tuyệt vời. Hợp kim này có khả năng chống chịu cao trong nhiều loại axit hữu cơ và vô cơ, và nó thể hiện độ bền nhiệt độ cao tốt. Tính chất cơ học tuyệt vời ở cả nhiệt độ cực thấp và cực cao. Khả năng chống rỗ, ăn mòn khe hở và ăn mòn liên tinh thể vượt trội. Gần như hoàn toàn không bị nứt ăn mòn do ứng suất do clorua. Khả năng chống oxy hóa cao ở nhiệt độ cao lên đến 1050°C. Khả năng chống chịu tốt với các axit, chẳng hạn như axit nitric, axit photphoric, axit sunfuric và axit clohydric, cũng như với kiềm, giúp có thể chế tạo các bộ phận cấu trúc mỏng có khả năng truyền nhiệt cao.

Ứng dụng

• Các bộ phận cần tiếp xúc với nước biển và ứng suất cơ học cao.
• Sản xuất dầu khí nơi có hydro sulfua và lưu huỳnh nguyên tố ở nhiệt độ trên 150°C.
• Các bộ phận tiếp xúc với khí thải hoặc trong các nhà máy khử lưu huỳnh khí thải.
• Ống khói trên các giàn khoan dầu ngoài khơi.
• Xử lý hydrocarbon từ cát hắc ín và đá phiến dầu
• Dự án phục hồi.

​

Dữ liệu chế tạo:

Hợp kim 625 có thể dễ dàng hàn và gia công bằng các quy trình chế tạo tiêu chuẩn, tuy nhiên do độ bền cao của hợp kim, nó chống lại sự biến dạng ở nhiệt độ gia công nóng. 

• Tạo hình nóng. Phạm vi nhiệt độ gia công nóng cho Hợp kim 625 là 1650–2150°F (900–1177°C). Gia công nặng cần xảy ra càng gần 2150°F (1177°C) càng tốt, trong khi gia công nhẹ hơn có thể diễn ra xuống đến 1700°F (927°C). Gia công nóng nên xảy ra trong các lần giảm đồng đều để ngăn chặn cấu trúc hạt kép
• Tạo hình nguội. Hợp kim 625 có thể được tạo hình nguội bằng các quy trình chế tạo tiêu chuẩn. Hợp kim nên ở trạng thái ủ. Tốc độ hóa bền cao hơn thép không gỉ austenitic.
• Hàn. Hợp kim 625 có thể dễ dàng hàn bằng hầu hết các quy trình tiêu chuẩn bao gồm GTAW (TIG), PLASMA, GMAW (MIG/MAG), SAW và SMAW (MMA). Không cần xử lý nhiệt sau khi hàn. Chải bằng bàn chải dây thép không gỉ sau khi hàn sẽ loại bỏ màu nhiệt và tạo ra một khu vực bề mặt không cần thêm quá trình ngâm.
• Gia công. Hợp kim 625 tốt nhất nên được gia công ở trạng thái ủ. Vì Hợp kim 625 dễ bị hóa bền, chỉ nên sử dụng tốc độ cắt thấp và dụng cụ cắt nên được sử dụng liên tục. Chiều sâu cắt đầy đủ là cần thiết để đảm bảo tránh tiếp xúc với vùng đã hóa bền trước đó.

Thành phần hóa học:

Tính chất vật lý:

Tính chất nhiệt:

Sơ đồ quy trình: