מספר שווה ערך להתנגדות בור (PREN): כיצד להשתמש בו נכון בבחירה

מָבוֹא

כל מהנדס שחיפש את הנירוסטה או סגסוגת הניקל הנכונה עבור סביבה עשירה בכלוריד, נתקל במונח PREN - מספר שווה ערך של עמידות בור. הוא מופיע בגיליונות נתונים טכניים, דוחות בחירת חומרים, ספרי לימוד של הנדסת קורוזיה ותקנים בתעשייה. הוא מצוטט בהרחבה, לעתים קרובות מצוטט בצורה שגויה, ולעיתים נעשה בו שימוש לרעה בדרכים שמובילות ל-מפרט יתר (תשלום יותר מדי עבור סגסוגת פרימיום) או תחת-מפרט (בחירת ציון שנכשל בטרם עת בשירות.

PREN אינו מספר קסם. זהו אינדקס קומפוזיציה - סכום משוקלל של ריכוזי כרום, מוליבדן, חנקן ו(בגרסאות מסוימות) טונגסטן בסגסוגת. הוא פותח ככלי סינון מעשי לדירוג פלדות אל חלד וסגסוגות ניקל לפי העמידות היחסית שלהן בפני קורוזיה של כלוריד, תוך החלפת בדיקות מעבדה הדורשות זמן- ויקרות בחישוב פשוט מדוח הרכב חום.

מדריך זה עונה על השאלות שמהנדסים ואנשי רכש למעשה שואלים על PREN: מה בדיוק אומר המספר? מהן גרסאות הנוסחה השונות ומתי יש להשתמש בכל אחת מהן? מהם הספים הנכונים לסביבות שירות ספציפיות? אילו טעויות נעשות לרוב ביישום PREN? ואיך PREN מקיים אינטראקציה עם-תקני הכשרת שירות חמוצים כמו NACE MR0175 ו-ISO 15156? כל סעיף עוקב אחר מבנה הכותרת + מסקנה + הרציונל: המסקנה מגיעה תחילה, מה שמקל על הקריאה והציטוט.

מה זה PREN?

המספר המקביל להתנגדות פיתול (PREN) הוא ערך מספרי יחיד הנגזר מההרכב הכימי של נירוסטה או סגסוגת ניקל. הוא מכמת את היכולת היחסית של סגסוגת להתנגד להתחלות של בור כלוריד - אחת הצורות הנפוצות והמסוכנות ביותר של קורוזיה בסביבות כלוריד מימיות.

PREN הוא אינדקס סינון קומפוזיציה, לא ערך ביצועים מדוד. זה אומר לך את הדירוג היחסי של סגסוגות על ידי עמידות בפיתול על סמך הכימיה שלהן בלבד - זה לא אומר לך את טמפרטורת החריצים בפועל, קצב הקורוזיה או אם הסגסוגת מתאימה לסביבת שירות ספציפית.

PREN פותח מכיוון שמדידה ישירה של התנגדות בור - באמצעות בדיקות מעבדה כמו ASTM G48 (טבילת כלוריד ברזל) או בדיקת טמפרטורת פיתול אלקטרוכימית קריטית (CPT) - היא יקרה, גוזלת זמן- ודורשת ציוד מיוחד. אינדקס הרכב המתאם עם התנגדות הבור איפשר למהנדסים לדרג סגסוגות במהירות באמצעות לא יותר מאשר דוח הרכב חום מהמפעל.

מדוע כרום, מוליבדן וחנקן חשובים

הנוסחה של PREN שוקלת שלושה אלמנטים מכיוון שכל אחד מהם תורם להתנגדות בור באמצעות מנגנון פיזיקלי מובהק:

Chromium (Cr):יוצר את סרט השטח הפסיבי של כרום-תחמוצת (Cr2O3) המהווה את ההגנה העיקרית מפני התקפת כלוריד. יותר כרום פירושו סרט פסיבי עבה יותר, יציב יותר, -מתרפא יותר. גורם משקל ב-PREN: 1.0 (קו הבסיס).

מוליבדן (מו):משולב בסרט הפסיבי כמוליבדנום-אוקסיהידרוקסיד (MoO(OH)2), המדכא את החמצה המקומית שמניעה את התחלת הבור והצמיחה. Mo יעיל פי 3.3 בערך מ-Cr לאחוז משקל. גורם משקל ב-PREN: 3.3.

חנקן (N):יוצר יוני אמוניום (NH4+) על פני הבור המחצצים את החומצה המקומית ומדכאים את התפשטות הבור. N גם מרחיב את שלב האוסטניט ומייצב אותו מפני רגישות. N יעיל פי 16 בערך מ-Cr לאחוז משקל. גורם משקל ב-PREN: 16.

טונגסטן (W) - בנוסחת הווריאציות W-:מתנהג באופן דומה ל-Mo בדיכוי בור, אבל בערך במחצית היעילות לאחוז משקל. גורם משקל בווריאציית W-PREN: 1.65 (3.3 x 0.5).

PREN הוא מדד דירוג להתחלת פיטינג על סמך הרכב. זה לא מתייחס ל: (1) מיקרו-מבנה - איזון פריט/אוסטניט, שלב סיגמא-, תכלילים; (2) גימור פני השטח - משטחים מעובדים, טחונים, כבושים מתנהגים אחרת; (3) חום ריתוך-אזורים מושפעים - PREN חל על מתכת האם בלבד; (4) כימיה ספציפית של כלוריד - מי ים לעומת תמלחות מרוכזות שונות; (5) טמפרטורה, pH וכימיה של תמיסה מעבר לכלוריד. PREN חייב תמיד להיות מאומת על ידי בדיקת CPT/CCT לפי ASTM G48 עבור יישומים קריטיים.

נוסחת PREN סטנדרטית ושלוש הגרסאות שלה

אין נוסחת PREN אוניברסלית אחת. קיימות שלוש גרסאות, כל אחת מתאימה למשפחות סגסוגות שונות. שימוש בגרסה הלא נכונה מייצר מספרים חסרי משמעות.

נוסחת PREN סטנדרטית (נוסחת בסיס)

נוּסחָה:PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %Nישים על: פלדות אל-חלד סטנדרטיות אוסטניטיות ודופלקס (למשל, 304L, 316L, 904L, 2205, 2507) כאשר Mo<= 7% and W is absent or negligible.

נוסחת ה-PREN הסטנדרטית פותחה עבור הפלדות הנירוסטה האוסטניטיות והדופלקס הנפוצות שבהן תכולת המוליבדן נמוכה מ-7% בערך וטונגסטן אינו מתווסף בכוונה. בטווח זה, מקדם המשקל של 3.3x Mo ומקדם המשקל של 16x N מספקים מתאם טוב עם ערכי ה-CPT שנמדדו-במעבדה. זוהי הנוסחה המצוטטת ביותר וברירת המחדל כאשר הנוסחה אינה מצוינת.

טונגסטן-נוסחת PREN מתוקנת (W-PREN)

נוּסחָה:PRENw=%Cr + 3.3 x (%Mo + 0.5 x %W) + 16 x %Nישים על: סגסוגות טונגסטן- המכילות - Zeron 100 (S32760), Ferralium 255, Hastelloy C-276 ודרגות דומות שבהן W הוא תוספת סגסוגת מכוונת.

טונגסטן תורם לעמידות בבור אבל בערך במחצית מהיעילות של מוליבדן לאחוז משקל. הווריאציה W-מחליפה את מונח Mo הגולמי בשווה ערך Mo- יעיל (Mo + 0.5W), מייצרת ערך PREN הדומה ישירות לנוסחה הסטנדרטית. עבור סגסוגות כמו Zeron 100 (המכיל גם Mo וגם W), שימוש בנוסחה הסטנדרטית ללא תיקון W- ימעיט באופן משמעותי את התנגדות הפיתול שלו.

חנקן-דומיננטי / גבוה-PREN חנקן

נוּסחָה:PRENn=%Cr + 0.5 x %Mo + 30 x %Nישים על: כמה פלדות אל-חלד סופר-אוסטניטיות בעלי סגסוגות גבוהות וסגסוגות ניקל מיוחדות שבהן תכולת החנקן עולה על 0.40% והנוסחה הסטנדרטית מעריכה יתר על המידה את ההתנגדות.

Some researchers have proposed alternative weightings for very high-nitrogen alloys (>0.40% N), כאשר התרומה השולית של חנקן נוסף פוחתת והגורם הסטנדרטי של פי 16 הופך לא מדויק. בפועל, הנוסחה הסטנדרטית נותרה הנפוצה והמקובלת ביותר בכל משפחות הסגסוגות במפרטים הנדסיים. וריאנטית W- היא הנוסחה היחידה האחרת עם הסכמה רחבה בתעשייה (במיוחד במגזר הימי והתת-ימי).

גרסה מהירה של-נוסחה

טבלה 1: גרסאות נוסחת PREN - מתי להשתמש בכל אחת מהן ומהו התקן בתעשייה

ערכי PREN עבור פלדות אל חלד וסגסוגות ניקל

הטבלה הבאה מספקת ערכי PREN עבור המפורטים ביותרפלדות אל חלד וסגסוגות ניקלבשירות כלוריד ומי ים. הערכים מחושבים מהרכבים טיפוסיים של-טווח בינוני והם מעידים על - ודא תמיד מול כימיית החום בפועל.

ערכי PREN - נירוסטה אוסטינית ודופלקסית

טבלה 2: ערכי PREN עבור פלדות אל-חלד אוסטניטיות ודופלקסות (מחושבים מהרכבים טיפוסיים-בטווח בינוני; אמת מול כימיית חום בפועל)

ערכי PREN - סגסוגות ניקל

טבלה 3: ערכי PREN עבור סגסוגות ניקל (מחושבים מהרכבים טיפוסיים של-טווח בינוני; אמת מול כימיה של חום בפועל; לטיטניום אין PREN - הוא פועל על ידי מנגנון חסינות שונה מהותית)

תעשיה-ספי PREN סטנדרטיים לשירותי מים ומי ים

אחת השאלות המעשיות הנפוצות ביותר לגבי PREN היא: "איזה PREN מינימום אני צריך לשירות מי ים?" התשובה תלויה בסביבת השירות הספציפית, והפרקטיקה בתעשייה התכנסה לכמה ערכי סף מקובלים.

עבור טבילה מתמשכת במי ים, PREN של לפחות 40 הוא המינימום המקובל. עבור סביבות כלוריד מתונות (למשל, מים מופקים עם כלוריד מתחת ל-5,000 ppm), PREN 34-40 עשוי להיות מקובל. לסביבות ללא-מי ים, דל כלוריד, PREN 24 ומעלה עשוי להספיק.ערכי סף אלה נגזרים מעשרות שנים של ניסיון בשירות ימי וימי, נתוני בדיקות CPT והמתאם האמפירי בין PREN לטמפרטורת בור קריטית (CPT). הם ערכי סינון, לא ערבויות מוחלטות - נדרשת בדיקת CPT/CCT לפי ASTM G48 עבור יישומים קריטיים בים תת-ימיים.

ספי PREN

טבלה 4: ספי PREN המקובלים בתעשייה- לפי סביבת שירות (נגזרים מניסיון מחוץ לחוף, נתוני בדיקות CPT והנחיות NORSOK/DNV/NACE; נדרשות בדיקות CPT/CCT ASTM G48 עבור יישומים קריטיים)

PREN לעומת CPT ו-CCT: התנגדות מדודה לעומת מחושבת

PREN הוא ערך מחושב הנגזר מהרכב. טמפרטורת חריצים קריטיים (CPT) וטמפרטורת חריצים קריטיים (CCT) הם ערכים נמדדים המתקבלים מבדיקות מעבדה סטנדרטיות. שניהם משמשים בבחירת סגסוגת - מתוך הבנה שהקשר ביניהם חיוני.

טמפרטורת גלילה קריטית (CPT)

CPT היא הטמפרטורה הגבוהה ביותר שבה סגסוגת יכולה לעמוד בתמיסת כלוריד ברזל של 6% (לפי שיטת ASTM G48 A) ללא פיתולים. זהו ערך ביצועים שנמדד ישירות - ולא חישוב.CPT מספק רף ביצועים מוחלט ש-PREN לא יכול לספק. לשתי סגסוגות עם אותו PREN עשויות להיות ערכי CPT שונים אם מבנה המיקרו, גימור פני השטח או תכולת ההכללה שלהן שונה. CPT הוא הפרמטר המועדף לציון סגסוגות ביישומי מי ים קריטיים.

טמפרטורת חריץ קריטית (CCT)

CCT היא הטמפרטורה הגבוהה ביותר שבה סגסוגת עמידה בפני קורוזיה של חריצים תחת יוצר חריצים של מכונת כביסה PTFE ב-6% כלוריד ברזל (לפי שיטת ASTM G48 B). CCT תמיד נמוך מ-CPT עבור אותה סגסוגת מכיוון שגיאומטריית החריצים יוצרת את הכימיה המקומית האגרסיבית ביותר.עבור חיבורי אוגן, חיבורי הברגה ואביזרי מהדק תת-ימי, CCT - לא CPT - הוא הפרמטר הרלוונטי לבחירת החומר. CCT בדרך כלל נמוך ב-10-30 מעלות צלזיוס מה-CPT עבור סגסוגות דופלקס וסופר דופלקס.

PREN, CPT ו-CCT - קשר ומתאם

טבלה 5: ערכי CPT ו- CCT משוערים עבור סגסוגות נפוצות (לפי ASTM G48; הערכים הם אינדיקטיביים ומשתנים עם גימור פני השטח והחום; CPT תמיד עולה על CCT עבור אותה סגסוגת)

PREN עבור פלדות אל חלד דופלקס וסופר דופלקס

פלדות אל-חלד דופלקסות תופסות עמדה קריטית בהנדסה ימית וימית, משום שהן מציעות חוזק דופלקס קרוב ל-ועמידות גבוהה יותר בבור בצורה משמעותית מהאוסטניטיקה הרגילה - בערך במחצית מהעלות של סגסוגות ניקל. ההבנה כיצד PREN מתנהג בסגסוגות דופלקס דורשת תשומת לב למבנה המיקרו.

מדוע תוכן פריט משפיע על משמעות PREN בסגסוגות דופלקס

PREN כפי שחושב חל על שלב האוסטניט בפלדות אל חלד דופלקס, לא על סגסוגת בתפזורת. לסגסוגת דופלקסית עם 50% אוסטניט ו-50% פריט יש נציג PREN של הרכב הפאזה האוסטניטית, אך לשלב הפריט יש Cr ו-Mo נמוכים משמעותית והוא אתר ההתחלה המועדף לפיתוב. בפועל, לפריט בפלדות אל-חלד דופלקס יש PREN נמוך יותר מהאוסטניט, וזו הסיבה ששלב הפריט מתנקם בבדיקות כלוריד ברזל. ה-CPT הכולל של הסגסוגת משקף את התנהגות שלב הפריט, לא את ה-PREN המחושב. עבור סגסוגות דופלקס, בדיקת CPT חשובה במיוחד מכיוון שמתאם PREN-ל-CPT פחות ישיר מאשר עבור ציונים אוסטניטיים.

תכולת החנקן היא קריטית בסגסוגות דופלקסות מכיוון שחנקן מועשר באופן מועדף בשלב האוסטניט (כפי 2-3 מתכולת ה-N בתפזורת), ולאוסטניט יש מסיסות Cr ו-Mo גבוהה יותר. המשמעות של חלוקה זו היא ש-PREN של שלב האוסטניט בסגסוגת דופלקסית גבוהה יותר ממה שהרכב הכמותי מציע, בעוד ש-PREN של שלב הפריט נמוך יותר. שלב הפריט, בהיותו האנודה בזוג הגלווני עם אוסטניט, הוא המקום שבו מתחילה בור.

ספי PREN לסגסוגות דופלקס בשירות מי ים

דופלקס 2205 (PREN ~34-36):CPT ~25 מעלות צלזיוס ב-ASTM G48. לא מומלץ לטבילה רציפה במי ים מעל כ-30-40 מעלות צלזיוס של מי ים. משמש לקווי זרימה ומעלות במי ים בטמפרטורה בינונית עם חשיפה תקופתית ולא מתמשכת.

Super Duplex 2507 (PREN ~41-43):CPT ~75 מעלות צלזיוס. סוס העבודה בתעשייה לשירות תת-ימי רציף-טבול. PREN מעל 40 מתאם עם יכולת טבילה מלאה של מי ים בטמפרטורות בים הצפוני, מערב אפריקה ומפרץ מקסיקו (5-35 מעלות צלזיוס). נדרש על פי רוב מפרטי הפרויקט הימי עבור קווי זרימה תת-מימיים שאינם קבורים.

Zeron 100 / S32760 (PRENw ~44):CPT ~80 מעלות צלזיוס. יתרון ה-PREN המתוקן W- על פני 2507 הוא צנוע במונחי PREN אך מתורגם ל-CPT גבוה ב-5 מעלות צלזיוס, מה שהופך את Zeron 100 לדרגה המועדפת ליישומי מי הים וההתזה האגרסיביים ביותר-.

PREN עבור סגסוגות ניקל: מדוע המספרים נראים שונים

לסגסוגות ניקל יש בדרך כלל ערכי PREN גבוהים בהרבה מפלדות אל חלד, וזהו אחד המקורות לבלבול ביישום PREN על פני משפחות סגסוגות. Hastelloy C-276 עם PREN ~74 אינו "טוב פי שניים" כמו 316L עם PREN ~23 - הסולם אינו ליניארי.

מדוע ערכי PREN מסגסוגת ניקל אינם דומים ישירות ל-PREN אל חלד

אי-לינאריות בקנה מידה PREN: PREN הוא מדד דירוג בתוך משפחת סגסוגות (פלדות אל חלד או סגסוגות ניקל), לא סולם ליניארי אוניברסלי. ל-Hastelloy C-276 (PREN ~74) אין פי 74/23=3.2 התנגדות לבור של 316L. הוא חסין בעיקרו מפני שקעים במי ים טבעיים, בעוד ש-316L לא. השתמש ב-PREN כדי לדרג סגסוגות בתוך אותה משפחה; אל תשתמש בו כדי להשוות בין משפחות. נוסחת PREN כוילה על נתוני נירוסטה. כאשר מיושמת על סגסוגות ניקל עם תכולת Mo ו-W גבוהה מאוד, הנוסחה הליניארית מייצרת מספרים גבוהים מאוד שאינם ממפים ישירות לסולם PREN מנירוסטה. שניהם תקפים לדירוג בתוך המשפחה שלהם, אבל הערכים האבסולוטיים אינם ניתנים להחלפה.

סגסוגות ניקל: דירוג PREN בתוך המשפחה

Alloy 825 (PREN ~31):מיועד לשירות חמוץ, לא עמידות מירבית בבור. PREN ~31 דומה ל-904L; הערך של הסגסוגת טמון בהרכב Ni-Cr-Mo-Ti שלה עבור עמידות SCC בסביבות H2S.

Alloy 625 (PREN ~52):The benchmark for severe offshore and sour-service applications. PREN >מגבלת טמפרטורה של 50 ו~650 מעלות צלזיוס הופכות אותו לבחירה המועדפת עבור מגשרים תת-מימיים, הזרקת כימיקלים וצינורות שירות חמוצים-.

Hastelloy C-276 (PREN ~74):עמידות מקסימלית לחריצים ולחריצים במשפחת סגסוגות הניקל-. PREN ~74 וקרוב ל-חסינות במי ים טבעיים. צוין באופן סלקטיבי עבור היישומים האגרסיביים ביותר של חומצה, חמוץ ו-עמוקים במיוחד.

PREN and Sour-תקני שירות: NACE MR0175 / ISO 15156

שאלה קריטית ביישומי ים ויישומי נפט וגז היא האם PREN לבדו מספיק לבחירת חומר בשירות H2S-המכיל (חמוץ). התשובה היא בהחלט לא.

מדוע PREN אינו מספיק לבחירת שירות חמוץ{{0}

מסכי PREN לעמידות בפני כלוריד; NACE MR0175 / ISO 15156 חלק 3 קובע עמידות לפיצוח מתח גופרתי (SSC) בסביבות H2S. יש לספק את שניהם באופן עצמאי - PREN אינו מחליף את ההסמכה של ה-NACE, וההסמכה של ה-NACE אינה מבטיחה עמידות נאותה בבור. עבור צינורות ימיים בשירות משולב של כלוריד + H2S, החומר חייב בו זמנית: (1) להיות בעל PREN מתאים לסביבת הכלוריד; (2) להיות מוסמך לפי NACE MR0175 / ISO 15156 עבור הלחץ והטמפרטורה החלקי H2S הספציפיים; וכן (3) עומדים בדרישות המאפיינים המכאניים והקשיחות הרלוונטיים. אלו שלושה שערים נפרדים ועצמאיים.

PREN ו-NACE: אילו סגסוגות מספקות את שניהם?

טבלה 6: PREN ו-NACE MR0175 / ISO 15156-3 סטטוס הסמכה - יש לעמוד בשני הקריטריונים באופן עצמאי עבור צינורות שירות חמוץ בים

שאלות נפוצות

שאלה 1: מהו ה-PREN המינימלי עבור שירות תת-ים טבול-במי ים?

A minimum PREN of 40 is the widely accepted industry threshold for continuous seawater immersion in offshore subsea applications. This is based on decades of offshore service experience and CPT correlation data from ASTM G48 testing. Super duplex 2507 (PREN ~43) and Zeron 100 (PRENw ~44) are the two grades that most consistently meet this threshold with margin. PREN compliance should always be supplemented by CPT/CCT ASTM G48 testing for critical offshore applications. For high-temperature seawater (>60 מעלות צלזיוס), מומלץ PREN של לפחות 50.

ש 2: מה ההבדל בין PREN לטמפרטורת גלילה קריטית (CPT)?

PREN הוא אינדקס מחושב הנגזר מהרכב (%Cr + 3.3%Mo + 16%N). CPT הוא ערך מדוד המתקבל מבדיקת טבילת כלוריד ברזל ASTM G48 - זוהי הטמפרטורה הגבוהה ביותר שבה סגסוגת מתנגדת להתפרצות. PREN מדרג סגסוגות לפי הרכב; CPT מכמת את הביצועים בפועל שלהם. לשתי סגסוגות עם אותו PREN עשויות להיות ערכי CPT שונים עקב הבדלים במבנה המיקרו, בגימור פני השטח או בתכולת ההכללה. CPT הוא הפרמטר המועדף לציון סגסוגות ביישומים קריטיים של מי ים ותת-ים.

שאלה 3: מדוע לסופר דופלקס 2507 יש PREN גבוה יותר מאשר דופלקס 2205?

סופר דופלקס 2507 מכיל כרום גבוה יותר (25% לעומת 22.5%), מוליבדן גבוה יותר (4% לעומת 3.2%) וחנקן גבוה יותר (0.28% לעומת 0.17%) מאשר דופלקס 2205. חישוב ה-PREN נותן: 2507: 25 + 3.3}x25x{{0}~{12} 22.5 + 3.3x3.2 + 16x0.17=22.5 + 10.6 + 2.7=~36. ה-Cr, Mo ו-N הנוספים ב-2507 נותנים לו גם טמפרטורת בור קריטית גבוהה יותר (CPT ~75 degC לעומת ~25 degC עבור 2205), וזו הסיבה המעשית לכך ש-2507 מוגדר לטבילה מתמשכת במי ים.

ש 4: האם אני יכול להשתמש ב-PREN כדי להשוות את Hastelloy C-276 עם נירוסטה?

אין - PREN הוא אינדקס דירוג בתוך-משפחה, לא סולם ליניארי אוניברסלי. ל-Hastelloy C-276 יש PREN ~74 (באמצעות הנוסחה הסטנדרטית) ול-316L יש PREN ~23, אבל זה לא אומר ש-C-276 עמיד פי 74/23=3.2 בפני בור. שניהם חסינים בעצם מפני שקעים במי ים טבעיים, כך שהיחס חסר משמעות. השתמש ב-PREN כדי לדרג סגסוגות בתוך פלדות אל חלד או בתוך סגסוגות ניקל בנפרד; השתמש בבדיקות CPT כדי להשוות בין משפחות. JN Alloy מספקת גם סופר דופלקס 2507 וגם Hastelloy C-276 עבור יישומים בים.

שאלה 5: האם לאזור המושפע-בחום הריתוך יש PREN זהה למתכת האם?

לא. לרתך HAZ יש מבנה מיקרו והרכב שונה ממתכת האם. בסגסוגות דופלקס וסופר דופלקס, המחזור התרמי של הריתוך משבש את איזון האוסטניט/פריט, ול-HAZ עשוי להיות PREN יעיל נמוך יותר מאשר האב. משקעים של שלב סיגמא- ב-HAZ של סופר דופלקס (מכניסת חום מוגזמת) מפחית עוד יותר את עמידות בפני קורוזיה. PREN אינו חל על ריתוך מתכת - הסמכה של הליך ריתוך צריך לכלול בדיקת קשיות HAZ, בקרת מספר פריט, ועבור יישומים קריטיים, בדיקת HAZ CPT/CCT.

ש6: מדוע לטיטניום אין ערך PREN?

טיטניום דרגה 2 משיג עמידות בפני קורוזיה באמצעות מנגנון שונה מהותית - היווצרות ספונטנית של סרט משטח טיטניום דו-חמצני (TiO2) יציב, מתרפא בעצמו, חסין מפני התפרצות כלוריד במי ים בטמפרטורות של עד כ-130 מעלות צלזיוס. נוסחת PREN נגזרה כדי לכמת את ההתנגדות של סרטים פסיביים לחנקן-כרום-מוליבדן-ברזל, שאינם קיימים על טיטניום. טיטניום חסין בעצם מפני שקעים במי ים בכל טווח הטמפרטורות הרלוונטי ליישומים בים, מה שהופך את PREN ללא רלוונטי ולא ישים כאחד. עבור צינורות הזרקת מי ים, טיטניום הוא לעתים קרובות החומר הנבחר מסיבה זו.

ש7: האם PREN מספיק לבחירת חומרי שירות חמוצים- בצינורות נפט וגז?

לא. PREN מטפל בעמידות לכלוריד בלבד. עבור שירות המכיל H2S-(חמוץ), NACE MR0175 / ISO 15156 חלק 3 מסדיר עמידות בפני פיצוח מתח גופרתי (SSC) - מנגנון פירוק נפרד לחלוטין. חומר חייב לעמוד בו זמנית בשתי הדרישות: (1) PREN מתאים לסביבת הכלוריד; וכן (2) הסמכה של NACE MR0175 עבור הלחץ החלקי H2S, pH, כלוריד וטמפרטורה של השדה הספציפי. PREN אינו מחליף את ההסמכה של NACE. עבור צינורות שירות חמוצים-בחוף, Alloy 625 (מוסמך PREN ~52, NACE-) הוא המדד; סגסוגת 825 וסופר דופלקס 2507 גם הן מוסמכות ל-NACE- במסגרת מגבלות סביבתיות מוגדרות.

ש8: כיצד יש לציין PREN במפרט חומר פרויקט?

סעיף מפרט PREN כתוב היטב- צריך לציין: (1) וריאנט הנוסחה (סטנדרטי או W- מתוקן); (2) ערך ה-PREN המינימלי והבסיס הסביבתי שלו; (3) ש-PREN מחושב מכימיה של חום בפועל בתעודת בדיקת הטחנה, לא מהרכב טיפוסי; (4) שבדיקת CPT/CCT לפי ASTM G48 שיטות A ו-B נדרשת כבדיקות קבלה- של חלק עבור יישומים תת-ים/ימיים; (5) שריתוך HAZ PREN ואיזון פריט מאומתים על ידי ההסמכה להליך הריתוך. סעיף מפרט לדוגמה מסופק בסעיף 10.2 של מאמר זה. JN Alloy יכולה לייעץ לגבי מפרט PREN עבור פרויקטים ספציפיים מחוץ לחוף.

ש 9: האם PREN חל על קורוזיה של חריצים כמו גם על חריצים פתוחים?

רק כ-- PREN נמצא בקורלציה רחבה עם עמידות בפני קורוזיה של חריצים, אבל טמפרטורת הסדק הקריטי (CCT) היא הפרמטר הנמדד הנכון. CCT תמיד נמוך יותר מ-CPT עבור אותה סגסוגת (בדרך כלל ב-10-30 מעלות צלזיוס עבור סגסוגות דופלקס וסופר דופלקס) מכיוון שגיאומטריית החריצים יוצרת כימיה מקומית חומצית ביותר שהיא אגרסיבית יותר מסביבת פני השטח הפתוחים. עבור חיבורי אוגן, חיבורי הברגה ואביזרי מהדק תת-ימי - שבהם גיאומטריית חריצים בלתי נמנעת - נדרשת בדיקת CCT לפי ASTM G48 שיטה B. שימוש ב-PREN לבדו ללא נתוני CCT עבור גיאומטריות מועדות לסדקים הוא שגיאה נפוצה שהובילה לכשלים בטרם עת של אוגן והתאמה בשירות מהחוף.