Bezšvíkové potrubie Hastelloy B3

Bezšvíkové potrubie Hastelloy B3je moderným ťahúňom zo skupiny zliatin niklu-molybdénu a dodáva sa bezšvíkové podľa ASTM B622 podľa UNS N10675. Bol vyvinutý ako priamy nástupca Hastelloy B2 (UNS N10665) na vyriešenie jedného špecifického metalurgického problému: B2 stratil svoju ťažnosť a odolnosť proti korózii, keď sa udržiaval v rozsahu 650-850 stupňov počas zvárania alebo servisu, pretože zliatina vyzrážala krehnúcu fázu Ni-Mo na hraniciach zŕn.

 

B3 pridáva kontrolovaný chróm, železo a volfrám k rovnakej báze Ni-Mo a tento malý posun v zložení potláča zrážanie. Výsledkom je rúra, ktorú možno zvárať a používať v teréne s bežnou obchodnou disciplínou, pričom si zachováva vynikajúcu odolnosť voči kyseline chlorovodíkovej a iným redukčným médiám, ktoré preslávili rodinu B-.

Chemické zloženie rúry Hastelloy B3 podľa ASTM B622

Nižšie uvedené limity-analýzy sú prevzaté z ASTM B622 pre UNS N10675. Nikel je vyrovnávacím prvkom s minimálnou koncentráciou 65,0 % a rozsah molybdénu 27,0-32,0 % je to, čo dodáva zliatine jej redukčné vlastnosti.

 

Prvok	Limit zloženia, %
Ni	65,0 min (zostatok)
Mo	27.0 - 32.0
Fe	1.0 - 3.0
Cr	1.0 - 3.0
Co	3,0 max
W	3,0 max
Mn	3,0 max
Cu	0,20 max
V	0,20 max
Ta	0,20 max
Al	0,50 max
Ti	0,20 max
Si	0,10 max
C	0,01 max
P	0,030 max
S	0,010 max

 

V porovnaní s B2 pridáva chémia B3 tri zámerné prvky: chróm v množstve 1,0 – 3,0 %, železo v množstve 1,0 – 3,0 % a volfrám až do 3,0 %. Žiadna z nich nie je dostatočne veľká na to, aby zmenila korózny charakter zliatiny, ale spoločne stabilizujú mikroštruktúru.

 

V B2 vystavenie rozsahu 650-850 stupňov precipituje intermetalický Ni7Mo6 na hraniciach zŕn, čo ničí ťažnosť aj odolnosť proti korózii v tepelne-ovplyvnenej oblasti zvaru. V B3 rovnaká tepelná história vytvára stabilnú jednofázovú štruktúru, a preto je možné rúru B3 zvárať, tvarovať{10}}za tepla a uvádzať do prevádzky s teplom{11}}ovplyvnenou zónou, ktorá sa vo väčšine aplikácií ponechá v stave po zváraní.

 

Mechanické vlastnosti rúry B3 v žíhanom stave

ASTM B622 špecifikuje nasledujúce minimálne mechanické vlastnosti pre bezšvíkové rúry UNS N10675 v stave -žíhaného roztoku, čo je dodacia podmienka pre prakticky všetky objednávky potrubia B3:

 

Nehnuteľnosť	Minimálna hodnota (ASTM B622)
Pevnosť v ťahu	690 MPa (100 ksi)
Medza klzu, ofset 0,2 %.	310 MPa (45 ksi)
Predĺženie o 2 palce (50,8 mm)	40%

 

Tieto zaručené hodnoty sú uvedené v certifikáte o skúške frézy a sú totožné s požiadavkami B622 pre ostatné žíhané zliatiny Ni-Cr-Mo, vďaka čomu sú výpočty hrúbky steny-konzistentné v rámci celej rodiny produktov.

 

Skutočné výrobné hodnoty sú vyššie: typická žíhaná rúra B3 má ťah okolo 755 – 790 MPa s výťažnosťou takmer 350 MPa a predĺžením okolo 50 – 60 % pri malých rozmeroch. Zliatina je plne štrukturálna pre tlakové potrubia a nádoby a často sa špecifikuje pre vyvložkované alebo nevyložené potrubia s kyselinou chlorovodíkovou, kde na stenu nastavuje skôr návrhový tlak než korózna tolerancia.

 

Fyzikálne vlastnosti

Hustota Hastelloy B3 je 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³), čo je výrazne vyššia hustota ako pri ložiskových zliatinách-chrómu kvôli vysokému obsahu molybdénu. Teoretická hmotnosť rúry B3 sa vypočíta podľa štandardného vzorca zliatiny niklu-: hmotnosť v kilogramoch na meter sa rovná 0,02466-násobku (vonkajší priemer mínus hrúbka steny) krát hrúbka steny, pričom rozmery sú v milimetroch.

 

Rúrka 60,3 mm (NPS 2) B3 s 5,54 mm stenou SCH 40S teda vypočítaná na približne 7,48 kg/m a tento teoretický údaj je základom cenovej ponuky a výpočtov prepravy, pokiaľ objednávka nešpecifikuje skutočnú váženú hmotnosť.

 

Nehnuteľnosť	Hodnota
Hustota	9,22 g/cm³
Rozsah topenia	1330 - 1390 stupeň (približne)
Modul pružnosti (izbová teplota)	216 GPa (približne)
Elektrický odpor (izbová teplota)	1,37 μΩ·m (približne)
Tepelná vodivosť, 100 stupňov	11,3 W/m·K (približne)

 

Výrobné normy a formy produktov

Potrubné produkty Hastelloy B3 sa vyrábajú a dodávajú podľa nasledujúcich špecifikácií:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - bezšvíkové rúry a rúrky z niklu a niklu-kobaltovej zliatiny
• Zvárané potrubie ASTM B619 / ASME SB-619 -
• Zváraná rúrka ASTM B626 / ASME SB-626 -
• ASTM B366 - kované armatúry a príruby pre zliatinu

 

Bezšvíková rúra pod B622 sa vyrába prepichnutím a spracovaním bloku tepla B3, po ktorom nasleduje rozpúšťacie žíhanie a rýchle ochladenie. Žíhanie rozpúšťa všetky sekundárne fázy vzniknuté počas opracovania a obnovuje plne austenitickú jednofázovú- štruktúru, od ktorej závisí odolnosť proti korózii. Pretože zliatina je tepelne stabilná, ochladzovanie nemusí byť také prudké ako v prípade B2 a teplom-ovplyvnená oblasť zvarového spoja si zachováva odolnosť proti korózii bez následného-tepelného spracovania po zváraní.

 

Zváraná rúra B3 pod B619 je vytvorená z žíhaného pásu a zváraná zodpovedajúcim prídavným kovom ERNiMo-10. Zváraný produkt je po zváraní celý- žíhaný a pre väčšinu služieb s kyselinou chlorovodíkovou je špecifikovaný zameniteľne s bezšvovým. Bezproblémová zostáva predvolená, keď si to vyžaduje kód potrubia, špecifikácia klienta alebo požiadavka kyslých služieb.

 

Dostupné veľkosti a rozvrhy

Bezšvíková rúra B3 sa dodáva v nasledujúcom obale, pričom medziľahlé veľkosti a steny na mieru sú k dispozícii na požiadanie projektu:

 

Parameter	Rozsah
Vonkajší priemer	6,0 mm (1/8") až 219,1 mm (8"), väčšie veľkosti na základe projektu
Hrúbka steny	0,5 mm až 18,26 mm (SCH 5S až SCH XXS)
Dĺžka	Pevné 6 m / 12 m, alebo ľubovoľné dĺžky na objednávku
Koniec ukončenia	Rovný koniec, skosený koniec alebo závit podľa potreby
Test	Hydrostatický test podľa ASTM B622

 

Štandardný skladový rozsah pre procesné potrubie je NPS 1/8 až NPS 8 v SCH 10S, SCH 40S a SCH 80S. Požiadavky na ťažkú-stenu a veľký-priemer sa vyrábajú na základe požiadavky projektu a dodacia lehota je uvedená na objednávku. Keď výkres uvádza plán a nie explicitnú hrúbku steny, je dodaná stena ASME B36.10, pokiaľ nie je špecifikovaný minimálny{11}}výpočet steny.

 

Korózna účinnosť: redukujúca-trieda kyseliny

Rúrka Hastelloy B3 odoláva redukčným kyselinám lepšie ako ktorákoľvek zliatina niklu s-chrómom, pretože odpor v redukčnom médiu nesie molybdén, nie chróm. Zliatina je štandardným potrubným materiálom pre kyselinu chlorovodíkovú v celom svojom užitočnom rozsahu a dobre funguje v zriedenej -až -strednej- kyseline sírovej, kyseline fosforečnej a organických kyselinách, ako je kyselina octová a mravčia.

 

Nie je určená pre silne oxidujúce prostredia: kyselina dusičná, chlorid železitý a iné oxidačné látky rýchlo ničia matricu Ni-Mo, preto by zliatina nikdy nemala byť špecifikovaná tam, kde sú možné oxidačné výkyvy.

 

Životné prostredie	Správanie B3	Komentujte
Kyselina chlorovodíková, všetky koncentrácie	Výborne	Definujúca služba pre rodinu B-
Kyselina sírová, zried	velmi dobre	Užitočné tam, kde sú nehrdzavejúce a C-zliatiny okrajové
Kyselina fosforečná	velmi dobre	Bežné v potrubí na spracovanie hnojív
Kyselina octová / kyselina mravčia	Dobre	Linky na spracovanie organických kyselín
Kyselina dusičná a oxidačné médiá	Neodporúča sa	Rýchly útok; použite namiesto toho ložiskovú zliatinu Cr-

 

Kľúčový rozdiel od C276 a C22 je smer: tieto zliatiny vyrovnávajú odolnosť voči oxidácii a znižovaniu a vzdávajú sa určitého výkonu v čistej redukčnej kyseline; B3 sa špecializuje na redukčné médiá a úplne sa vzdáva odolnosti voči oxidácii. Proces, ktorý je prevažne z kyseliny chlorovodíkovej bez oxidačných exkurzií, je územím B3 a pri použití C276 sa plytvajú peniaze za chróm, ktorý nič nekupuje. Proces, ktorý sa strieda medzi kyslými a oxidačnými chloridovými podmienkami, je oblasťou zliatiny C-a B3 by zlyhal.

 

Typické aplikácie

Potrubie B3 je špecifikované v zariadeniach, kde sa nepretržite manipuluje s kyselinou chlorovodíkovou alebo inými redukčnými chloridmi:

 

• Linky na výrobu, skladovanie a prepravu kyseliny chlorovodíkovej vrátane azeotropickej a bezvodej HCl
• Potrubie na spracovanie chlórovaných uhľovodíkov a organických chloridov v chemických závodoch
• Alkylačné jednotky a systémy regenerácie katalyzátorov v rafinériách
• Chemické systémy na bielenie buničiny, kde stupne chlordioxidu využívajú redukčné podmienky
• Farmaceutický a agrochemický reaktor a prepravné linky na spracovanie redukčných kyselín
• Linky na morenie kovov s použitím kyseliny chlorovodíkovej

 

V každej z týchto služieb je v súčasnosti štandardnou praxou pre zváranú konštrukciu špecifikácia B3 namiesto B2, pretože zlepšenie tepelnej stability eliminuje režim zlyhania poľa, ktorý B2 vykazoval v oblastiach ovplyvnených teplom zvaru-. Existujúce závody B2 sa postupne pre-špecifikujú na B3 pre nové potrubia a B3 je zliatina pomenovaná vo väčšine súčasných technických noriem na zníženie-kyselinovej prevádzky.

 

Zváranie a výroba

Potrubie B3 je zvárané zodpovedajúcim prídavným kovom ERNiMo-10 (klasifikácia AWS A5.14) pre GTAW a GMAW a ENiMo-10 (AWS A5.11) pre SMAW. Plnivo B2 ERNiMo-7 sa nesmie nahradiť, pretože mu chýba chróm a železo, ktoré dodávajú B3 jeho tepelnú stabilitu, a výsledný návar by sa zmenil na správanie podobné B2.

 

Nevyžaduje sa žiadne predhrievanie a zvyčajne sa nevyžaduje žiadne tepelné spracovanie po-zváraní. Zliatina je citlivá na nasávanie kyslíka a dusíka v roztavenom stave, preto je nevyhnutné tienenie inertným plynom na povrchu aj koreni zvaru a interpass teplota by sa mala udržiavať pod 100 stupňov v hrubých častiach, aby sa zabránilo praskaniu za tepla.

 

Armatúry a príruby pre systémy B3 sa dodávajú do ASTM B366 zodpovedajúcej chémie. Konštruktér potrubia by mal na WPS uviesť triedu výplne a kvalifikácia zvárača by mala postupovať podľa postupu zliatiny niklu-a nie postupu z nehrdzavejúcej ocele. Pretože zliatina je ťažšia a pomalšia vo zvarovom kúpeli ako austenitická nehrdzavejúca oceľ, tolerancie prispôsobenia a parametre zvárania sa kontrolujú prísnejšie a dielňa by mala byť taká, ktorá pravidelne spracováva niklové zliatiny.

 

Kontrola kvality a certifikácia

Ku každej dĺžke rúry B3 dodávanej podľa normy ASTM B622 je priložený certifikát o skúške mlyna, ktorý uvádza chemickú tepelnú chémiu, výsledky mechanických skúšok a vykonanú -deštruktívnu skúšku. Štandardný balík obsahuje hydrostatický test požadovaný špecifikáciou a tam, kde to vyžaduje objednávka, aj vyšetrenie vírivými-prúdmi alebo ultrazvukom v celej dĺžke.

 

Pri prijatí sa odporúča pozitívna identifikácia materiálu (PMI), pretože zliatiny B3, B2 a C- sú vizuálne nerozoznateľné a rozdiel v zložení nie je možné zistiť okom. Certifikáty sa vydávajú podľa EN 10204 3.1 alebo 3.2, ako je špecifikované, a kontrola treťou stranou- zo strany SGS, BV alebo TUV je zabezpečená na požiadanie.

 

Rúrka Hastelloy B3 je špecializovaný produkt, ktorého špecifikácia je riadená koróznou obálkou služby a rozhodnutie o kúpe by sa malo robiť na základe analýzy médií a teplotného profilu, nie samotnej ceny. Keď zoznam liniek špecifikuje UNS N10675, rúra by mala byť objednaná podľa ASTM B622 s uvedeným žíhaným stavom, plánom alebo hrúbkou steny výslovne uvedenou a formát certifikátu potvrdený plánom kontroly kvality projektu.

 

 

 

Populárne Tagy: Rúrka Hastelloy B3, UNS N10675, ASTM B622, N10675 bezšvíková rúrka, Rúrka Hastelloy B-3, rúrka zo zliatiny niklu a molybdénu, 2.4600, rúrka zo zliatiny kyseliny chlorovodíkovej