Incoloy 800Hest un alliage de nickel-fer-chrome conçu pour un service à haute-température. Sa désignation UNS est N08810, le numéro allemand Werkstoff est 1,4958 et l'équivalent chinois de qualité GB est NS112.
La version courte de la raison pour laquelle il existe : l'Incoloy 800 standard fonctionne bien en dessous d'environ 600 degrés C. Mais une fois que vous dépassez cette température, en particulier dans les applications où le tuyau est soumis à une contrainte soutenue (tuyauterie sous pression, tubes de four, conduites de sortie du reformeur), le 800 standard commence à fluer. Les grains glissent les uns sur les autres, le tuyau se déforme et finit par tomber en panne.
Le 800H résout ce problème en ajoutant un plancher en carbone contrôlé. La spécification indique 0,05 à 0,10 pour cent de carbone, ce qui semble être un petit nombre mais c'est en fait tout l'intérêt de la qualité. Ce carbone, combiné à un recuit en solution à haute -température à environ 1 150 degrés C, produit une structure à grains grossiers (ASTM 5 ou plus grossier). Les gros grains signifient moins de joints de grains par unité de volume, ce qui signifie moins de fluage. Le résultat : environ le double de la durée de vie en fluage-de rupture du standard 800 à 700 °C.
Il existe également le 800HT (UNS N08811), qui ajoute une teneur plus élevée en aluminium et en titane pour renforcer les précipitations.. 800Le HT coûte peut-être 10 à 15 % de plus que le 800H et est approprié lorsque vous travaillez au-dessus de 900 °C. Mais dans la plupart des applications pétrolières et gazières, pétrochimiques et de production d'électricité au Moyen-Orient, 800H est le point idéal. J'aborderai les critères de sélection plus en détail plus tard.
Formulaires de produits
Barre et tige
Plaque et feuille
Bobine et bande
Tuyau et Tube
Montage : bride, té, coude, réducteur, etc.
Forgeage : anneau, arbre, cercle, bloc, etc.
Où le tuyau 800H est réellement utilisé
La plupart des sites Web de fournisseurs vous donneront une liste à puces : « traitement chimique, centrales électriques, échangeurs de chaleur ». Cela ne vous dit pas grand chose. Voici à quoi ressemblent réellement ces applications sur le terrain.
Fours de craquage d'éthylène.Il s’agit du plus gros consommateur de tubes 800H en volume. Dans un craqueur, la matière première d'hydrocarbures est chauffée entre 800 et 850 degrés Celsius à l'intérieur de serpentins radiants. La paroi du tuyau voit cette température plus la pression interne plus une atmosphère cémentée. Les qualités inoxydables standard carburent et se fragilisent en quelques années.
Le 800H résiste au captage de carbone en raison de sa teneur élevée en nickel (30 à 35 %) et sa structure à gros grains gère les contraintes de fluage liées à un fonctionnement prolongé. L'Arabie Saoudite possède à elle seule plusieurs crackers-à l'échelle mondiale : les installations de SABIC à Jubail et Yanbu, la raffinerie SATORP et Petro Rabigh. À chaque cycle d’exécution, ils achètent des tubes de four de remplacement.
Reformeurs de méthane à vapeur.Dans les usines de production d'hydrogène et d'ammoniac, les tresses de sortie du reformeur et les conduites de transfert fonctionnent entre 750 et 900 °C. Il s'agit de tuyaux de plus petit -diamètre (généralement de 1 à 4 pouces), mais la contrainte est élevée et la pression partielle de l'hydrogène accélère la fragilisation dans le mauvais matériau.. 800H est la spécification standard pour ces composants dans la plupart des complexes d'engrais et de raffinage du Moyen-Orient.
Échangeurs de chaleur en service-à haute température.Lorsque les températures côté tube-dépassent 600 degrés C et que le côté coque-est exposé aux gaz de combustion ou aux gaz de procédé, les tubes 800H surpassent les tubes en acier inoxydable 304H et 316H en termes de résistance à l'oxydation et de durée de vie au fluage. Courant dans les appareils de chauffage des raffineries et les unités de récupération de chaleur perdue.
Applications nucléaires. Incoloy 800H (et son frère 800)a une longue histoire dans le domaine des tubes pour générateurs de vapeur nucléaires, en particulier dans les modèles CANDU et certains REP. L'alliage résiste à la fissuration par corrosion sous contrainte de chlorure dans la chimie de l'eau de la boucle secondaire, ce qui a tué de nombreux tubes en acier inoxydable 304 dans les années 1970. Il s'agit davantage d'un marché européen et nord-américain, mais il vaut la peine de le savoir si vous soumissionnez sur des matériaux de qualité nucléaire-.
Tubes de surchauffeur et de réchauffeur de centrale électrique.Les centrales au charbon-et au gaz-dans les pays du CCG fonctionnent à des températures de sortie de surchauffeur qui peuvent pousser 800 H dans sa plage utile. Le secteur électrique du Moyen-Orient est un consommateur plus petit mais constant.
800 vs 800H vs 800HT : quand choisir lequel
C'est la question que me posent le plus souvent les responsables des achats à qui on a remis une fiche technique et à qui on a demandé « d'obtenir un devis ». Voici un cadre de décision plus simple que de comparer des courbes de fluage.
| Note | UNS | Carbone | Taille des grains | Limite de service continu | Coût relatif | Quand utiliser |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 800 | N08800 | Inférieur ou égal à 0,10 (pas de minimum) | Non spécifié | ~600 degrés | Référence | Tube d'échangeur de chaleur en dessous de 600 degrés ; service d'acide nitrique; pièces de four non-structurelles |
| 800H | N08810 | 0.05–0.10 | ASTM 5 ou plus grossier | ~900 degrés | +8 à 15 % sur 800 | Lignes de sortie du reformeur ; serpentins radiants de fours de craquage; toute tuyauterie sous pression supérieure à 600 degrés |
| 800HT | N08811 | 0,06 à 0,10 ; Al+Ti Supérieur ou égal à 0,85% | ASTM 5 ou plus grossier | ~980 degrés | +15 à 25 % sur 800 | Tubes radiants pour fournaises à l'éthylène; applications au-dessus de 900 degrés où chaque heure de vie au fluage compte |
Composition chimique (ASTM B407 / ASME SB407)
| Élément | Exigence 800H (N08810) |
|---|---|
| Nickel (Ni) | 30.0 – 35.0% |
| Chrome (Cr) | 19.0 – 23.0% |
| Fer (Fe) | Supérieur ou égal à 39,5% (solde) |
| Carbone (C) | 0.05 – 0.10% |
| Aluminium (Al) | 0.15 – 0.60% |
| Titane (Ti) | 0.15 – 0.60% |
| Manganèse (Mn) | Inférieur ou égal à 1,50% |
| Silicium (Si) | Inférieur ou égal à 1,00% |
| Soufre (S) | Inférieur ou égal à 0,015% |
| Phosphore (P) | Inférieur ou égal à 0,030% |
| Cuivre (Cu) | Inférieur ou égal à 0,75% |
Propriétés mécaniques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Résistance à la traction (min) | 520 MPa (75 000 psi) |
| Limite d'élasticité, décalage de 0,2 % (min) | 205 MPa (30 000 psi) |
| Allongement (min) | 30% |
| Densité | ~7,94 g/cm³ |
| Plage de fusion | 1350 – 1400 degrés |
Normes et certifications importantes pour les projets au Moyen-Orient
Si vous fournissez Aramco, ADNOC, SABIC, QP, KNPC ou toute autre compagnie pétrolière nationale du CCG, la spécification des matériaux ne représente que la moitié de la bataille. La documentation est l'autre moitié. Voici ce qui compte réellement.
La pile de normes
Pourtuyau 800H sans soudure, la norme principale est ASTM B407 (ou ASME SB407 pour les applications de récipients sous pression). Pour les tuyaux soudés, il s’agit de la norme ASTM B514. La plupart des projets au Moyen-Orient spécifient le B407 sans soudure.
Les dimensions des tuyaux suivent la norme ASME B36.10M (pour les tuyaux en acier forgé soudés et sans soudure) ou la ASME B36.19M (tuyau en acier inoxydable). Si votre commande est en système métrique, confirmez si l'usine fournit du diamètre extérieur selon B36.19M ou un véritable diamètre extérieur métrique.
Certificats d'essai de matériaux (MTC)
Les conditions standard des bons de commande d'Aramco exigent presque toujours au minimum un certificat d'inspection EN 10204 Type 3.1. Cela signifie que le fabricant certifie que le matériau répond aux spécifications de la commande et que la certification est signée par un représentant qualité indépendant du service de production. Pour les services critiques (service mortel, vapeur haute-pression, hydrogène), les spécifications peuvent exiger le type 3.2, qui ajoute une inspection tierce-par un inspecteur agréé (généralement SGS, TUV, Bureau Veritas ou un inspecteur Aramco désigné).
Le MTC doit montrer :
- Numéro de chauffe et traçabilité jusqu'à la matière fondue d'origine
- Composition chimique complète (pas seulement « conforme à la norme ASTM B407 »)
- Résultats d'essais mécaniques (traction, élasticité, allongement) pour la chaleur spécifique
- Résultats des tests hydrostatiques ou des tests par courants de Foucault si spécifiés
- Conditions et température du traitement thermique
- Détermination de la granulométrie (cela compte pour 800H : si la granulométrie n'est pas indiquée, vous ne pouvez pas vérifier qu'il s'agit bien de 800H plutôt que de 800 habillé d'un certificat différent)
Foire aux questions
Q : Quelle est la différence entre l'Incoloy 800H et l'Incoloy 825 ?
Le 800H (N08810) est conçu pour une résistance aux températures élevées et au fluage. Il contient environ 30 à 35 pour cent de nickel, 19 à 23 pour cent de chrome et le reste est du fer. . 825 (N08825) ajoute du molybdène et du cuivre pour la résistance aux acides réducteurs et aux piqûres de chlorure. Il est utilisé dans les applications de traitement chimique et d'eau de mer, et non dans les fours ou les reformeurs. Si votre application implique de l'acide sulfurique ou de l'eau de mer, vous voulez 825. Si elle implique des températures supérieures à 600 degrés C sous pression, vous voulez 800H.
Q : Le tuyau 800H peut-il être soudé à l’acier au carbone ?
Oui, mais cela nécessite une procédure de soudage qualifiée. Le métal d'apport typique est l'Inconel 182 (pour SMAW) ou l'ERNiCr-3 (pour GTAW). Le traitement thermique après soudage n'est normalement pas requis pendant 800 heures, sauf si l'environnement de service augmente le risque de fissuration par corrosion sous contrainte. La principale préoccupation est la dilatation thermique différentielle : le 800H se dilate environ 30 % de plus que l'acier au carbone à la température de fonctionnement. Les supports de tuyaux et les boucles d'expansion doivent s'adapter à cela.
Q : Comment puis-je vérifier que le tuyau est bien du 800H et non du standard 800 ?
Vérifiez le MTC pour la teneur en carbone (doit être de 0,05 à 0,10 pour cent) et la taille des grains (ASTM 5 ou plus grossier). Si aucun des deux n’est signalé, le matériel est suspect. Pour les commandes de grande valeur ou critiques, demandez une analyse PMI et carbone d'un tiers- sur un échantillon. Une unité portable OES (spectroscopie d'émission optique) peut vérifier la teneur en carbone de manière non-destructive. Le PMI avec XRF seul n’est pas suffisant car le XRF ne mesure pas le carbone de manière fiable.
Q : Quel est le délai de livraison pourtuyau 800H personnalisétailles ?
Les cycles de production en usine pour des tailles hors stock prennent généralement 8 à 16 semaines entre la confirmation de la commande et la préparation départ usine. Ajoutez 3 à 5 semaines pour le fret maritime vers le Moyen-Orient. Délai total : environ 12 à 20 semaines. Les tailles de stock sont expédiées sous 1 à 3 semaines auprès des principaux revendeurs. Si le calendrier de votre projet est serré, payez la prime au revendeur plutôt que d'attendre une exécution en usine.
Q : Le tuyau 800H nécessite-t-il un stockage ou une manipulation particulière ?
Pas particulièrement. Il ne rouille pas, le stockage intérieur est donc agréable mais pas obligatoire. L’essentiel : garder les marquages des numéros de série lisibles. Si les marquages s'effacent pendant le transport ou le stockage, vous perdez la traçabilité et le MTC devient inutile. Nous recommandons les marquages estampés en acier- plutôt que la peinture ou l'encre pour les matériaux qui peuvent rester dans une cour extérieure pendant des mois.
Q : Quel est le code SH du tuyau Incoloy 800H ?
Les tuyaux sans soudure en alliage de nickel relèvent généralement du code SH 7304.41 (étiré à froid ou laminé à froid{{2}) ou 7304.49 (autres tuyaux sans soudure en acier inoxydable ou allié). Confirmez auprès de votre courtier en douane, car la classification peut varier selon les pays et selon que le tuyau est classé en acier inoxydable ou en alliage de nickel en fonction de l'élément prédominant.
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