The paper analyses the relationship between an increase of the inner diameter of tubes made of Manaurite XM cast steel and transformations occurring in their microstructure due to long-lasting operation in methane reformer. Examinations included metallographic analysis with light microscope (LM), scanning electron microscope (SEM) and microanalysis of the chemical composition of precipitates (EDX). It was indicated that there is a relationship between the microstructure degradation ratio, morphology of the precipitates and an increase of the inner diameter of the tubes.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule poruszono temat dotyczący oceny stanu degradacji rur katalitycznych ze staliwa Manaurite XM po długotrwałej eksploatacji w podwyższonej temperaturze. Spośród wielu mierników stanu degradacji materiału rur analizowano przyrost średnicy wewnętrznej rury, obraz mikrostruktury oraz właściwości mechaniczne w temperaturze pokojowej. Przeprowadzono statyczne próby rozciągania materiału rur, badania metalograficzne mikroskopowe z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego (LM) i skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Z przeprowadzonych badań wynika, że przyrost średnicy wewnętrznej rury o około 3,0% wiąże się z istotnym postępem degradacji mikrostruktury, jednak jeszcze bez oznak tworzenia się porów pełzaniowych. Wykazano, że do statycznej próby rozciągania należy używać próbek zawierających tylko materiał ze środkowej części grubości ściany rury, bez surowych powierzchni, ponieważ pozwalają w sposób wiarygodny określić właściwości mechaniczne zdegradowanego materiału rury w temperaturze otoczenia.
EN
This paper discusses the assessment of the degradation of Manaurite XM catalytic tubes after long term service at elevated temperatures. Out of numerous measures of the degradation state of the catalytic tube material, the increase of the inner diameter of the tube, the microstructure image and the mechanical properties at room temperature were analysed. Static tensile tests, metallographic examinations with Light Microscope (LM) and Scanning Electron Microscope (SEM) were performed. The research shows that increasing the inner diameter of the tube by about 3.0% is associated with significant progression of the microstructure degradation, but without the signs of voids forming. It has been shown that specimens containing only the central portion of the wall thickness of the tube, without raw surfaces should be used for static tensile testing, as they reliably determine the mechanical properties of the degraded catalytic tube material at room temperature.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Microstructure transformations occur in the Manaurite XM cast steel tubes during long-term operation in the reformer furnace were revealed and described. The relationship between mechanical properties, an increase of internal diameter of the tube and microstructure degradation is discussed. Static tensile test was performed on two types of samples with different shapes. It has been shown differences in the results of tests and an explanation of this phenomenon.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents the results of investigations of microstructure and mechanical properties, in a state of delivery, after 1000 and 2000h of annealing of superalloy samples Manaurite XM taken from a catalytic centrifugal cast pipe. The annealing of the material taken from catalytic pipes at the temperature of 900 °C causes precipitation of intermetallic phases in alloyed austenite matrix. These changes affect the pipes’ mechanical properties.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A large number of radiant tubes belonging to an ethylene furnace of a petrochemical plant failed during service. All tubes exhibited severe carburization while some of them lost their structural integrity and sagged. The tube material was based on Fe-Ni- Cr alloy system with three varying compositions. Scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy were used to characterize the microstructure and elemental composition of the tubes material. Microhardness testing was performed to determine their mechanical strength. Experimental results indicated that sagged tubes exhibited higher degree of carburization compared to the other tubes. Microstructure of these tubes also revealed coarser Cr-carbide precipitation and continuous carbide lattice at austenite grain boundaries. It was concluded that exposure to excessive temperature during service was responsible for the degradation of all tube materials. Based upon above results, it was recommended that a better control of furnace temperature should be employed in order to avoid overheating during service.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych odlewanej odśrodkowo rury katalitycznej ze stopu H39WM po 53300 h eksploatacji. W warunkach pracy reformerów amoniaku temperatura ścianki zewnętrznej rur zbliża się do 900ºC, przy ciśnieniu wewnętrznym do 4 MPa. Efektem długotrwałej eksploatacji są zmiany fazowe i strukturalne zależne od lokalnej temperatury materiału rury. Zmiany te wpływają na właściwości mechaniczne materiału rur i przyczyniają się do inicjacji procesu pełzania.
EN
The author presents results of LMA and XRD investigation of H39WM material from centrifugal casted pipe which worked in catalytic reformer for 53300 hours. During the exploitation the temperature of the pipe ranges from 500ºC in substrates inflow to 840ºC at outlet of products. Structural and phase changes which were observed in the material of the pipe were increasing with distance from the inter surface of tube. These changes depended on the temperature and time of exploitation and had influence on the mechanical properties of the pipe.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań mikroskopią skaningową przemian fazowych w odlewanych odśrodkowo rurach katalitycznych z materiału IN 519 po długotrwałej eksploatacji. W warunkach pracy reformerów amoniaku temperatura ścianki zewnętrznej rur zbliża się do 900 °C, przy ciśnieniu wewnętrznym zbliżonym do 4 MPa. Efektem długotrwałej pracy są zmiany fazowe i strukturalne zależne od lokalnej temperatury eksploatacji rury katalitycznej. Zmiany te wpływają na właściwości mechaniczne materiału rur i przyczyniają się do inicjacji procesu pełzania.
EN
The author presents results of energy dispersive X-ray analysis (EDX) investigation of IN 519 material from centrifugal casted pipe that worked in catalytic reformer for 102200 hours. During the exploitation the temperature of the pipe ranges from 550 °C in substrates inflow to 865 °C at outlet of products. Structural and phase changes which were observed in the material of the pipe increased with distance from substrates inflow. These changes depended on the temperature and time of exploitation and had influence on the mechanical properties of the pipe.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury odlewanych odśrodkowo rur katalitycznych z materiału IN 519 po 102200 h eksploatacji. W trakcie pracy temperatura rury zmienia się od 550 °C przy wlocie substratów do 865 °C przy wylocie produktów. Długotrwała praca powoduje zmiany fazowe i strukturalne w materiale rury nasilające się ze zwiększeniem odległości od wlotu substratów. Zmiany te zależą od temperatury i czasu eksploatacji i wpływają na właściwości mechaniczne materiału rur.
EN
The author presents results of microstructual investigation of IN 519 material from centrifugal casted pipe that worked in catalytic reformer for 102200 hours. During the exploitation the temperature of the pipe ranges from 550 °C in substrates inflow to 865 °C at outlet of products. Structural and phase changes which were observed in the material of the pipe increased with distance from substrates inflow. These changes depended on the temperature and time of exploitation and had influence on the mechanical properties of the pipe.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The study examines an effect of the basic chemical constituents in austenitic cast steel on an increase in its carburising resistance at a temperature of 900°C and with the carbon potential of atmosphere equal to 0.9%. It has been proved that the increment in sample weight is controlled mainly by the content of nickel, silicon and starting volume of carbon in alloy, while thickness of the carburised layer depends, first of all, on chromium content.
PL
W pracy analizowano wpływ podstawowych składników chemicznych staliwa austenitycznego na wzrost jego odporności na nawęglanie w temperaturze 900°C i przy potencjale węglowym atmosfery 0.9%. Wykazano, że przyrost masy próbek jest kontrolowany głównie zawartością niklu, krzemu i początkową ilością węgla w stopie, a grubość warstwy nawęglonej zależy przede wszystkim od zawartości chromu.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.