ASTM B444 (aktuálne vydanie B444-22)je štandardná špecifikácia pre bezšvíkové rúry a rúrky zo zliatiny niklu-chrómu-molybdénu-kolumbium, komerčne známej ako Alloy 625 alebo Inconel 625, označené UNS N06625. Analóg ASME je SB-444, prevzatý do Kódexu kotlov a tlakových nádob, časť II, časť B. Ak váš projekt spadá pod jurisdikciu ASME pre tlakové nádoby alebo potrubia, špecifikujete SB-444; pre všeobecnú koróznu službu a nekódované aplikácie postačuje B444.
Dva kritické podrobnosti o rozsahu, ktoré kupujúcim často chýbajú:
Po prvé, B444 pokrýva iba bezšvový produkt.Zvárané potrubie zo zliatiny 625spadá pod ASTM B705 (pozdĺžny zvar, zvyčajne väčšie priemery) a zváraná rúrka pod ASTM B704 (trubky výmenníka tepla a kondenzátora). Tieto nie sú zameniteľné.
Po druhé, B444 pokrýva dve označenia UNS: N06625 (zliatina 625, druh, ktorý si takmer určite kupujete) a N06219 (zliatina 219, modifikácia chróm-železa-niklu, ktorá sa vyrába len zriedka a takmer nikdy nie je na sklade).
Formuláre produktov
Bar & Rod
Tanier a list
Cievka a pásik
Pipe & Tube
Montáž: príruba, T, koleno, redukcia atď.
Kovanie: krúžok, hriadeľ, kruh, blok atď.
1. trieda v. 2. trieda: Rozdiel, ktorý kupujúcich odradí-
ASTM B444 definuje dva stupne vlastností na základe podmienok tepelného spracovania. Terminológia sa v jednotlivých zdrojoch líši -, niektoré štandardy a dodávatelia uvádzajú „Trieda 1“ a „Trieda 2“, iní hovoria „Trieda 1“ a „Trieda 2“. Znamenajú to isté. Odkaz používateľa na „CL1“ zodpovedá 1. triede / triede 1, žíhanému stavu.
Tu je kritický bod, ktorý sa väčšina porovnávacích tabuliek mýli alebo pochováva:Stupeň 1 (žíhaný) je silnejší ako stupeň 2 (žíhaný v roztoku-) pri izbovej teplote.Je to neintuitívne - väčšina inžinierov predpokladá, že „roztok-žíhaný“ znamená „lepšie tepelné spracovanie“, a teda „silnejšie“. Nemá a dôvod je hutnícky.
Rúra 1. stupňa je žíhaná pri minimálnej teplote 871 stupňov (1600 stupňov F). Pri tejto teplote si zliatina zachováva jemnejšiu štruktúru zŕn a vyššiu hustotu atómov nióbu a molybdénu v pevnom roztoku, čo prispieva k pevnosti pri izbovej -teplote prostredníctvom vytvrdzovania tuhého- roztoku. Výsledok: minimálna pevnosť v ťahu 827 MPa (120 ksi) a minimálna medza klzu 414 MPa (60 ksi).
Rúra 2. stupňa je žíhaná v roztoku-pri minimálnej teplote 1093 stupňov (2000 stupňov F), po čom často nasleduje stabilizačné žíhanie pri teplote 982 stupňov (1800 stupňov F). Vyššia teplota vytvára hrubšiu štruktúru zŕn, ktorá pri zvýšenej teplote vymieňa pevnosť pri izbovej teplote za vylepšenú odolnosť proti tečeniu a namáhanie-. Výsledok: minimálna pevnosť v ťahu klesne na 690 MPa (100 ksi) a výťažnosť na 276 MPa (40 ksi) - je zhruba o 33 % nižšia ako 1. stupeň.
| Nehnuteľnosť | Stupeň 1 / Trieda 1 (Žíhané) | Stupeň 2 (riešenie-Žíhané) |
|---|---|---|
| Tepelné spracovanie | Väčšie alebo rovné 871 stupňom (1600 stupňov F) | Väčšie alebo rovné 1093 stupňov (2000 stupňov F) + stabilizácia |
| Pevnosť v ťahu (min) | 827 MPa (120 ksi) | 690 MPa (100 ksi) |
| Medza klzu 0,2 % (min) | 414 MPa (60 ksi) | 276 MPa (40 ksi) |
| Predĺženie (min) | 30% | 30% |
| Tvrdosť (typická) | Menšie alebo rovné 35 HRC | Menšie alebo rovné 35 HRC |
| Rozsah prevádzkových teplôt | Kryogénne na 593 stupňov | Nad 593 stupňov |
| Primárna aplikácia | Všeobecná korózia, kyslá obsluha, tlakové potrubie | Nepríjemné{0}}obmedzené služby, stres{1}}pretrhnutie aplikácií |
| Predvolený stav dodávky | Áno -, pokiaľ nie je uvedené inak | Len pri výslovnom objednaní |
Chemické zloženie: UNS N06625
Kompozičné okno preB444 N06625je tesný a cieľavedomý. Každý prvok hrá špecifickú úlohu vo výkone zliatiny:
| Prvok | Obsah (hmotn. %) | Funkcia |
|---|---|---|
| Nikel | 58,0 min (zostatok) | austenitická matrica; základ korózie a odolnosti SCC |
| Chromium | 20.0–23.0 | Pasívny Cr2O3 film; odolnosť proti oxidácii a jamkovej korózii |
| molybdén | 8.0–10.0 | Zníženie-odolnosti voči kyselinám; štrbinová korózia; tuhým-tvrdnutím roztoku |
| Niób + tantal | 3.15–4.15 | Pevné{0}}posilnenie riešenia; stabilizuje proti senzibilizácii |
| Železo | 5,0 max | Strop nečistôt - zachováva korózne správanie |
| Uhlík | 0,10 max | Nízky uhlík zadržiava Nb v roztoku, a nie vytvára karbidy |
| kobalt | 1,0 max | Zvyškové - kontrolované pre jadrové aplikácie |
| mangán | 0,50 max | Deoxidátor |
| kremík | 0,50 max | Zvyškové - kontrolované z hľadiska zvariteľnosti |
| Fosfor | 0,015 max | Hot{0}}ovládanie funkčnosti |
| Síra | 0,015 max | Hot{0}}ovládanie funkčnosti |
| hliník | 0,40 max | Menší deoxidátor |
| titán | 0,40 max | Menšie posilnenie |
Úvahy o zváraní a výrobe
Zliatina 625 je jednou z najzvárateľnejších zliatin niklu -, čo je jeden z dôvodov, prečo dominuje v podmorských a pobrežných aplikáciách, kde sa vyžaduje zváranie v teréne. Ale „zvárateľné“ neznamená „odolné“. Náklady a harmonogram projektu môže ovplyvniť niekoľko výrobných problémov špecifických pre potrubie 625.
Výber prídavného kovu:Na zhodu-pevnosti zvarov v plnej rúre 625 použite ERNiCrMo-3 (AWS A5.14), čo je prídavný drôt zo zliatiny 625. ERNiCrMo-3 je tiež štandardnou voľbou pre rozdielne zvary medzi 625 a uhlíkovou oceľou (bežné v plátovaných prechodových spojoch rúr a zvarových prekrytiach) - je to priemyselný štandard plniva na prekrytie uhlíkovej ocele s antikoróznou bariérou 625. Pre 625 do nerezovej ocele (316L, duplex), opäť ERNiCrMo-3. V skutočnosti je ERNiCrMo-3 tak všestranný, že sa často označuje ako „univerzálne“ plnivo zo zliatiny niklu – vždy si však u svojho zváracieho technika overte, či je vhodné pre vašu špecifickú konfiguráciu spoja a prevádzkové podmienky.
Po-tepelnom spracovaní zvaru:Zliatina 625 vo všeobecnosti nevyžaduje PWHT pre koróznu prevádzku v žíhanom stave. Stabilizácia nióbom zabraňuje senzibilizácii a HAZ si zachováva primeranú odolnosť proti korózii v -zvarenom stave. Niektoré špecifikácie klientov (najmä Aramco a určití operátori v Severnom mori) však vyžadujú -odľahčenie PWHT pre rozvody kyslých služieb - overte si konkrétnu požiadavku vo svojej špecifikácii projektu. V prípade zvarov plátovaných rúr sú požiadavky PWHT zvyčajne riadené vonkajším plášťom z uhlíkovej ocele, nie vložkou 625.
Pozícia a postup zvárania:Pre zváranie rúr je štandardným procesom GTAW (TIG) s ERNiCrMo-3 holým drôtom pre koreňové priechody a rúry s malým-priemerom. Pre plniace priechody na väčších priemeroch možno na zvýšenie produktivity použiť SMAW s obalenými elektródami ENiCrMo{7}}3 alebo GMAW s drôtom ERNiCrMo-3. Zabezpečte, aby špecifikácia postupu zvárania (WPS) spĺňala príslušný kód (ASME časť IX pre tlakové potrubia, DNV-ST-F101 pre podmorské potrubia).
Riziko praskania za tepla:Zliatiny niklu sú náchylné na praskanie zvarového kovu za tepla, najmä v stiesnených spojoch a nánosoch s vysokým -tepelným{1}} vstupom. Ovládajte tepelný príkon (zvyčajne 0,8–1,5 kJ/mm pre GTAW), udržiavajte medziprechodovú teplotu pod 150 stupňov a vyhýbajte sa nadmernému tkaniu oblúka. Uprednostňujú sa techniky navliekacích guľôčok. Ak má váš výrobca obmedzené skúsenosti so zliatinou niklu, trvajte na kvalifikácii postupu zvárania, ktorá zahŕňa výrobnú-reprezentatívnu geometriu spoja.
Obrábanie a tvarovanie:Zliatina 625 work-stvrdne rýchlo - rýchlejšie ako 316L a výrazne rýchlejšie ako uhlíková oceľ. Ohýbanie rúry 625 za studena vyžaduje väčšiu silu a častejšie medzižíhanie. Obrábanie vyžaduje ostré nástroje z tvrdokovu, znížené rezné rýchlosti (približne 40–60 % rýchlostí uhlíkovej ocele) a primerané chladivo. Obchody, ktoré nepoznajú zliatiny niklu, podcenia čas tvarovania a obrábania, čo ovplyvňuje odhady výrobných nákladov.
Bežné chyby pri obstarávaní bezšvíkových rúr Alloy 625
Chyba 1: Zadanie „Inconel 625“ bez čísla UNS."Inconel" je ochranná známka spoločnosti Special Metals Corporation, nie univerzálna špecifikácia. Mlyny vyrábajú N06625 pod rôznymi obchodnými názvami (Inconel 625, Nickelvac 625, Nicrofer 6020, VDM Alloy 625). Ak vaša objednávka uvádza „Inconel 625“ a dodávateľ dodáva ekvivalentný materiál N06625 zo zdroja, ktorý nie je -špeciálnymi kovmi, môžete mať problém s dodržiavaním špecifikácií, aj keď je materiál metalurgicky identický. V objednávke vždy uveďte „UNS N06625“.
Chyba 2: Zamieňanie 1. a 2. stupňa.Ako je uvedené vyššie, stupeň 1 (žíhaný) je silnejší pri izbovej teplote. Stupeň 2 (-žíhaný roztok) je určený pre vysokoteplotné-tečenie. Explicitne uveďte stupeň. Ak nič nepoviete, dostanete známku 1 -, ktorá je správna pre väčšinu aplikácií, ale mala by byť uvedená explicitne, aby sa predišlo nejednoznačnosti.
Chyba 3: Prijatie zváranej rúry, keď bola špecifikovaná bezšvová.B444 pokrýva iba bezšvové. Kryty B705 zvárané. Ak vaša špecifikácia vyžaduje B444 (bezšvíkové), neakceptujte B705 (zvárané) ako náhradu bez technickej kontroly a schválenia klientom. K tomuto pokusu o nahradenie dochádza častejšie, než by ste očakávali, a to najmä pri projektoch s prísnym{7}}plánom, kde sú doby bezproblémového vedenia rúr dlhšie, ako kupujúci predpokladal.
Chyba 4: Neoverenie zhody NACE na MTC.Ak je rúra určená na použitie v kyslom prostredí, MTC musí uvádzať súlad s normou NACE MR0175 / ISO 15156 a obsahovať výsledky testu tvrdosti (maximálne 35 HRC). MTC, ktorý vykazuje chemické a mechanické vlastnosti, ale neodkazuje na NACE, nie je v súlade -, aj keď by materiál prešiel testovaním NACE. Certifikácia musí výslovne uvádzať súlad.
Chyba 5: Predvolené nastavenie na pevnú rúru 625 pre veľké priemery.Pre 8-palcové NPS a vyššie je plátované potrubie s vnútornou vrstvou 625 takmer vždy ekonomicky racionálnou voľbou. Špecifikácia pevnej rúry 625 pri týchto veľkostiach bez vyhodnotenia opláštených alternatív môže zvýšiť náklady na materiál o 200 – 400 %.
Chyba 6: Podcenenie dodacích lehôt. Bezšvové potrubie zo zliatiny 625nie je katalógovým artiklom. Štandardné veľkosti od kvalifikovaných závodov trvajú 8–14 týždňov; neštandardných veľkostí trvá 16 až 24 týždňov. Ak zistíte požiadavku na rúry 625 neskoro v pláne projektu, možnosti urýchlenia sú extrémne obmedzené -, na celom svete je len niekoľko závodov, ktoré vyrábajú bezšvíkové rúry B444, a bežia podľa harmonogramov valcovania, ktoré sa nedajú ľahko komprimovať.
Požiadavky na testovanie a kontrolu ASTM B444
B444 nariaďuje špecifické testy kvality, ktoré by sa mali objaviť na MTC a overené počas inšpekcie:
| Test | Požiadavka | Účel |
|---|---|---|
| Skúška ťahom | Jeden na tepelnú-úpravu alebo dávku | Overte, či UTS, YS, predĺženie spĺňa minimálne triedy |
| Skúška tvrdosti | Každá rúrka/rúrka | Potvrďte Menšie alebo rovné 35 HRC; rozhodujúce pre súlad s NACE |
| Hydrostatická skúška | Každý kus (alebo vírivý prúd ako alternatíva) | Skontrolujte integritu tlaku |
| Chemický rozbor | Jedna naberačka na jeden ohrev | Potvrďte zloženie v rámci limitov N06625 |
| Test vzplanutia (skúmavka) | Hadička s malým{0}priemerom na B444 | Overenie ťažnosti pre operácie tvárnenia |
| Test sploštenia (rúrka) | Podľa požiadaviek B444 | Overenie ťažnosti a pevnosti |
| Nedeštruktívne vyšetrenie | Ultrazvuk (ASTM E213) alebo vírivý prúd (ASTM E426/E571) | Zistite vnútorné a povrchové chyby |
Pre kyslé služby a kritické aplikácie pridajte:
ASTM G28 metóda A test medzikryštalickej korózie (ak je špecifikovaný klientom)
PMI (Positive Material Identification) na každom kuse - potvrdzuje, že materiál je skutočne N06625, nie nesprávne označená nehrdzavejúca alebo niklová zliatina nižšej-triedy
Svedectvo tretej{0}}strany od spoločností SGS, Bureau Veritas alebo Intertak (certifikácia EN 10204 3.2)
Rámec rozhodovania: Kedy špecifikovať bezšvíkové potrubie Alloy 625 (B444, Grade 1)
Bezšvíkové rúry Alloy 625 používajte, keď:
Servisné prostredie obsahuje H₂S (kyslá služba) v koncentráciách alebo teplotách, ktoré prekračujú limity pre kvalitu duplexu a super duplexu. Súlad s NACE MR0175 je primárnou hnacou silou.
Služba zahŕňa chloridy pri zvýšených teplotách, kde jamková a štrbinová korózia vylučujú 316L a 316LN z úvahy a cena C-276 nie je opodstatnená.
Aplikácia vyžaduje kombináciu vysokej pevnosti (minimálna výťažnosť 414 MPa) a odolnosti proti korózii, ktorú žiadna nehrdzavejúca trieda nemôže poskytnúť súčasne.
Priemer potrubia je dostatočne malý (zvyčajne menší alebo rovný 6" NPS), aby bolo pevné potrubie 625 ekonomicky životaschopné bez opláštených alternatív.
Aplikácia zahŕňa podmorské prepojky, cievky alebo rúrky s prístrojmi, kde je potrebná bezproblémová konštrukcia pre integritu tlaku a spoľahlivosť zvaru.
Zvážte alternatívy, keď:
Služba je primárne chloridová jamka bez H₂S - super duplex 2507 (PREN ~42) môže stačiť za výrazne nižšie náklady.
Služba je vysokoteplotná oxidácia alebo nauhličovanie bez chloridov - Incoloy 800H/HT alebo 310S môže byť vhodnejší.
Priemer potrubia je veľký (Väčší alebo rovný 8" NPS) a aplikácia umožňuje plátované potrubie -, úspory nákladov na plátované potrubie oproti pevnému 625 môžu byť značné.
Služba zahŕňa silné redukčné kyseliny (koncentrovaná HCl, H₂SO₄) - Hastelloy C-276 alebo C-22 môžu byť potrebné aj napriek vyšším nákladom.
Často kladené otázky
Aký je rozdiel medzi Alloy 625 Grade 1 a Grade 2 v ASTM B444?
Stupeň 1 je žíhaný pri teplote vyššej alebo rovnej 871 stupňom a má vyššiu pevnosť pri izbovej teplote (-827 MPa UTS, minimálna výťažnosť 414 MPa). Stupeň 2 je rozpúšťacím{7}}žíhaním pri teplote vyššej alebo rovnej 1093 stupňom pre zlepšenú odolnosť proti tečeniu nad 593 stupňov, ale s nižšou pevnosťou pri izbovej teplote (690 MPa UTS, minimálna medza klzu 276 MPa). Stupeň 1 je predvolená podmienka dodávky a je správna pre väčšinu aplikácií vrátane kyselinových a podmorských potrubí.
JeBezšvové potrubie zo zliatiny 625Vyhovuje NACE MR0175?
áno. Zliatina 625 (UNS N06625) v žíhanom stave je uvedená v NACE MR0175 / ISO 15156 časť 3 pre kyslú prevádzku pri všetkých teplotách a parciálnych tlakoch H₂S v rozsahu pôsobnosti normy za predpokladu, že tvrdosť nepresahuje 35 HRC. MTC musí výslovne uvádzať súlad s NACE MR0175.
Koľko stojí bezšvové potrubie Alloy 625?
Orientačná cena za bezšvíkové rúry B444 N06625 triedy 1 sa pohybuje približne od 30–30–65 za kilogram v závislosti od veľkosti, hrúbky steny, pôvodu a úrovne certifikácie. To je zhruba 8-15-násobok nákladov na ekvivalentné 316L bezšvíkové rúry. Pri aplikáciách s veľkým-priemerom môže plátované potrubie (vnútorná vrstva 625 na uhlíkovej oceli) znížiť náklady na materiál o 60 – 75 % v porovnaní s plným potrubím 625.
Aký je rozdiel medzi B444 a B705 pre potrubie Alloy 625?
ASTM B444 pokrýva bezšvíkové rúry a rúrky zo zliatiny 625. ASTM B705 pokrýva zvárané potrubie zo zliatiny 625 (pozdĺžny zvar). Chémia je identická, ale výrobný proces, požiadavky na zabezpečenie kvality a základ tlakového kódu sa líšia. B444 (bezšvíkové) je určené pre vyšší-tlak a kritickejšie služby; B705 (zvárané) sa používa pre väčšie priemery, kde je bezšvíková výroba nepraktická alebo{10}}nepriaznivá z hľadiska nákladov.
Je možné zvárať rúrky Alloy 625 bez tepelného spracovania po zváraní?
Vo väčšine aplikácií korózneho servisu áno. Stabilizácia nióbom zliatiny 625 zabraňuje senzibilizácii a HAZ si zachováva odolnosť proti korózii aj v -zvarenom stave. Niektoré špecifikácie klienta (najmä pre kyslé služby na Blízkom východe a v Severnom mori) však vyžadujú -úľavu od stresu PWHT - vždy skontrolujte špecifikáciu projektu. V prípade zvarov plátovaných rúr sú požiadavky PWHT zvyčajne riadené vonkajším plášťom z uhlíkovej ocele.
Aký prídavný kov sa používa na zváranie rúr Alloy 625?
ERNiCrMo-3 (AWS A5.14), čo je prídavný drôt zo zliatiny 625, je štandardným zodpovedajúcim výplňovým materiálom pre zvary 625 až 625. Je tiež priemyselným štandardným plnivom pre rozdielne zvary medzi 625 a uhlíkovou oceľou, nehrdzavejúcou oceľou a pre aplikácie prekrývania zvarov. Ekvivalent obalenej elektródy: ENiCrMo-3 (AWS A5.11).
Aká je maximálna prevádzková teplota pre potrubie Alloy 625?
V žíhanom stave (1. stupeň) sa zliatina 625 zvyčajne používa až do 593 stupňov na všeobecnú koróznu službu. Pre prevádzku nad 593 stupňov, kde sa riadi tečenie a pretrhnutie namáhaním, je špecifikovaný stupeň 2 (-žíhanie v roztoku). Zliatina 625 odoláva oxidácii na vzduchu až do približne 980 stupňov, ale degradácia mechanických vlastností obmedzuje štrukturálne použitie nad 650–700 stupňov v závislosti od úrovne namáhania.
