Țeavă fără sudură Hastelloy B3

Țeavă fără sudură Hastelloy B3este calul de lucru modern al familiei de aliaje de nichel-molibden, furnizat fără sudură conform ASTM B622 și UNS N10675. A fost dezvoltat ca succesor direct al Hastelloy B2 (UNS N10665) pentru a rezolva o problemă metalurgică specifică: B2 și-a pierdut ductilitatea și rezistența la coroziune atunci când a fost menținut în intervalul de 650-850 de grade în timpul sudării sau al service-ului, deoarece aliajul a precipitat o fază fragilă Ni-Mo la limitele granulelor.

 

B3 adaugă crom controlat, fier și wolfram la aceeași bază de Ni-Mo, iar această mică schimbare a compoziției suprimă precipitațiile. Rezultatul este o țeavă care poate fi sudată și utilizată în domeniu cu disciplina obișnuită de magazin, păstrând în același timp rezistența remarcabilă la acidul clorhidric și alte medii reducătoare care au făcut faimoasa familia B-.

Compoziția chimică a conductei Hastelloy B3 conform ASTM B622

Limitele de analiză de căldură-de mai jos sunt preluate din ASTM B622 pentru UNS N10675. Nichelul este elementul de echilibru la minimum 65,0%, iar intervalul de molibden de 27,0-32,0% este ceea ce conferă aliajului performanțele sale de reducere a acidului.

 

Element	Limită de compoziție, %
Ni	65,0 min (sold)
lu	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

 

În comparație cu B2, chimia B3 adaugă trei elemente deliberate: crom la 1,0-3,0%, fier la 1,0-3,0% și wolfram până la 3,0%. Niciuna dintre acestea nu este suficient de mare pentru a schimba caracterul de coroziune al aliajului, dar împreună stabilizează microstructura.

 

În B2, expunerea la intervalul de 650-850 de grade precipită Ni7Mo6 intermetalic la granițele granulelor, ceea ce distruge atât ductilitatea, cât și rezistența la coroziune în zona afectată de căldură-a unei suduri. În B3, același istoric termic produce o structură monofazică stabilă, motiv pentru care țeava B3 poate fi sudată, formată la cald-și pusă în funcțiune cu zona afectată-de căldură lăsată în starea de sudare în majoritatea aplicațiilor.

 

Proprietățile mecanice ale țevii B3 în stare recoaptă

ASTM B622 specifică următoarele proprietăți mecanice minime pentru conducta fără sudură UNS N10675 în starea de soluție-recoace, condiția de livrare pentru aproape toate comenzile de conducte B3:

 

Proprietate	Valoarea minimă (ASTM B622)
Rezistență la tracțiune	690 MPa (100 ksi)
Limita de curgere, compensare de 0,2%.	310 MPa (45 ksi)
Alungire în 2 in (50,8 mm)	40%

 

Aceste valori garantate sunt cele care apar pe certificatul de testare al morii și sunt identice cu cerințele B622 pentru celelalte aliaje Ni-Cr-Mo recoapte, ceea ce face ca calculele de grosime-peretelui să fie coerente în întreaga familie de produse.

 

Valorile reale de producție sunt mai mari: țeava B3 recoaptă tipică are o rezistență la tracțiune de aproximativ 755-790 MPa cu un randament de aproape 350 MPa și o alungire de aproximativ 50-60% la dimensiuni mici. Aliajul este complet structural pentru țevile sub presiune și vase și este frecvent specificat pentru țevile de acid clorhidric căptușite sau necăptușite unde presiunea de proiectare, mai degrabă decât toleranța de coroziune, stabilește peretele.

 

Proprietăți fizice

Densitatea Hastelloy B3 este de 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³), vizibil mai mare decât aliajele cu crom-din cauza conținutului ridicat de molibden. Greutatea teoretică a țevii B3 este calculată cu formula standard de aliaj de nichel-: greutatea în kilograme pe metru este egală cu 0,02466 ori (diametrul exterior minus grosimea peretelui) ori grosimea peretelui, cu dimensiunile în milimetri.

 

O conductă B3 de 60,3 mm (NPS 2) cu un perete SCH 40S de 5,54 mm calculează, prin urmare, la aproximativ 7,48 kg/m, iar această cifră teoretică stă la baza calculelor de cotație și de transport, cu excepția cazului în care comanda specifică masa cântărită reală.

 

Proprietate	Valoare
Densitate	9,22 g/cm³
Interval de topire	1330 - 1390 grad (aprox.)
Modulul de elasticitate (temperatura camerei)	216 GPa (aprox.)
Rezistivitate electrică (temperatura camerei)	1,37 μΩ·m (aprox.)
Conductivitate termică, 100 de grade	11,3 W/m·K (aprox.)

 

Standarde de fabricație și forme de produs

Produsele de conducte Hastelloy B3 sunt fabricate și furnizate conform următoarelor specificații:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - conducte și țevi din aliaj de nichel și nichel-cobalt fără sudură
• Țeavă sudată ASTM B619 / ASME SB-619 -
• Tub sudat ASTM B626 / ASME SB-626 -
• Fitinguri și flanșe forjate ASTM B366 - pentru aliaj

 

Țeava fără sudură sub B622 este produsă prin străpungerea și prelucrarea unei țagle de căldură B3, urmată de recoacere cu soluție și răcire rapidă. Recoacere dizolvă orice faze secundare formate în timpul lucrului și restabilește structura monofazică complet austenitică de care depinde rezistența la coroziune. Deoarece aliajul este stabil termic, călirea nu trebuie să fie la fel de violentă ca pentru B2, iar zona afectată de căldură a unei îmbinări sudate își păstrează rezistența la coroziune fără un tratament termic post-sudare.

 

Țeava B3 sudată sub B619 este formată din bandă recoaptă și sudată cu metal de umplutură ERNiMo-10 potrivit. Produsul sudat este recoacet pe întregul corp-după sudare, iar pentru majoritatea serviciilor cu acid clorhidric este specificat interschimbabil cu fără sudură. Seamless rămâne implicit atunci când codul de conducte, specificația clientului sau o cerință de serviciu acru o solicită.

 

Dimensiuni si orare disponibile

Țeava fără sudură B3 este furnizată în următorul plic, cu dimensiuni intermediare și pereți personalizați disponibili la cererea proiectului:

 

Parametru	Gamă
Diametrul exterior	6,0 mm (1/8") până la 219,1 mm (8"), dimensiuni mai mari în funcție de proiect
Grosimea peretelui	0,5 mm până la 18,26 mm (SCH 5S până la SCH XXS)
Lungime	Fix 6 m / 12 m, sau lungimi aleatorii per comandă
Finalizare finală	Capăt simplu, capăt teșit sau filetat după cum este necesar
Test	Test hidrostatic conform ASTM B622

 

Gama standard de stocare pentru țevile de proces este de la NPS 1/8 la NPS 8 în SCH 10S, SCH 40S și SCH 80S. Cerințele pentru-pereți grei și-diametru mare sunt fabricate pe baza cererii de solicitare a proiectului, iar timpul de livrare este cotat pentru fiecare comandă. Când desenul indică un program mai degrabă decât o grosime explicită a peretelui, peretele ASME B36.10 este furnizat, cu excepția cazului în care este specificat un calcul minim-peretelui.

 

Performanța la coroziune: gradul de-acid reducător

Țeava Hastelloy B3 rezistă acizilor reducători mai bine decât oricare dintre aliajele de nichel cu crom-, deoarece rezistența la mediile reducătoare este asigurată de molibden, nu de crom. Aliajul este materialul de conducte standard pentru acidul clorhidric în intervalul său util și are performanțe bune în acid sulfuric diluat-la-mid-concentrație, în acid fosforic și în servicii de acid organic, cum ar fi acidul acetic și acidul formic.

 

Nu este destinat mediilor puternic oxidante: acidul azotic, clorura ferică și alte specii oxidante distrug rapid matricea de Ni-Mo, așa că aliajul nu trebuie specificat niciodată acolo unde sunt posibile excursii de oxidare.

 

Mediu	comportament B3	Comentariu
Acid clorhidric, toate concentrațiile	Excelent	Serviciul definitoriu pentru familia B-
Acid sulfuric, diluat	Foarte bun	Util acolo unde inoxidabilul și aliajele C- sunt marginale
Acid fosforic	Foarte bun	Frecvent în conductele de procesare a îngrășămintelor
Acid acetic/formic	Bun	Linii de procesare a acidului organic
Acid azotic și medii oxidante	Nerecomandat	Atacul rapid; folosiți în schimb un aliaj de rulmenți Cr-

 

Diferența cheie față de C276 și C22 este direcția: acele aliaje echilibrează rezistența la oxidare și reducerea și renunță la o anumită performanță în acid reducător pur; B3 este specializat în medii de reducere și renunță în totalitate la rezistența la oxidare. Un proces care este predominant acid clorhidric, fără excursii oxidante, este teritoriul B3, iar folosind C276 se irosește bani pe crom care nu cumpără nimic. Un proces care alternează între condiții acide și clorură oxidantă este teritoriul aliajului C-, iar B3 ar eșua.

 

Aplicații tipice

Conducta B3 este specificată în instalațiile în care acidul clorhidric sau alte cloruri reducătoare sunt manipulate continuu:

 

• Linii de producere, depozitare și transfer de acid clorhidric, inclusiv taxa de HCI azeotropă și anhidru
• Conducte de proces cu hidrocarburi clorurate și clorură organică în fabrici chimice
• Unități de alchilare și sisteme de regenerare a catalizatorului în rafinării
• Sistemele chimice de albire a pastei în care etapele de dioxid de clor utilizează condiții reducătoare
• Reactoare farmaceutice și agrochimice și linii de transfer care manipulează acizi reducători
• Linii de decapare a metalelor cu acid clorhidric

 

În fiecare dintre aceste servicii, specificarea B3, mai degrabă decât B2, este acum o practică standard pentru construcțiile sudate, deoarece îmbunătățirea stabilității termice elimină modul de defectare a câmpului pe care B2 l-a prezentat în zonele afectate de căldura de sudare-. Instalațiile B2 existente sunt re-respecificate progresiv la B3 pentru țevile noi, iar B3 este aliajul numit în majoritatea standardelor de inginerie actuale pentru reducerea-serviciului acid.

 

Sudarea si fabricarea

Conducta B3 este sudată cu metal de umplutură ERNiMo-10 (clasificare AWS A5.14) pentru GTAW și GMAW și ENiMo-10 (AWS A5.11) pentru SMAW. Umplutura B2 ERNiMo-7 nu trebuie înlocuită, deoarece îi lipsesc cromul și fierul care îi conferă B3 stabilitatea termică, iar depozitul de sudură rezultat ar reveni la un comportament asemănător B2.

 

Nu este necesară preîncălzirea și, în mod normal, nu este necesar niciun tratament termic post{0}}sudare. Aliajul este sensibil la captarea oxigenului și azotului în stare topită, astfel încât ecranarea cu gaz inert atât pe fața, cât și pe rădăcina sudurii este esențială, iar temperatura interpass trebuie menținută sub 100 de grade în secțiuni groase pentru a evita fisurarea la cald.

 

Fitingurile și flanșele pentru sistemele B3 sunt furnizate conform ASTM B366 de chimie potrivită. Proiectantul conductelor trebuie să precizeze clasa de umplutură pe WPS, iar calificarea sudorului ar trebui să urmeze o procedură de aliaj de nichel-mai degrabă decât o procedură din oțel inoxidabil. Deoarece aliajul este mai greu și mai lent în bazinul de sudură decât oțelul inoxidabil austenitic, toleranțele de adaptare-și parametrii de sudare sunt controlate mai strict, iar atelierul ar trebui să fie unul care lucrează în mod regulat aliaje de nichel.

 

Controlul și certificarea calității

Fiecare lungime de țeavă B3 furnizată conform ASTM B622 este însoțită de certificatul de testare al morii care raportează chimia termică, rezultatele testelor mecanice și examinarea ne-distructivă efectuată. Pachetul standard include testul hidrostatic cerut de specificație și, acolo unde comanda o cere, examinarea cu curenți turbionari sau cu ultrasunete pe întreaga lungime.

 

Identificarea pozitivă a materialului (PMI) este recomandată la primire, deoarece aliajele B3, B2 și C- nu se pot distinge vizual, iar diferența de compoziție nu este detectabilă cu ochii. Certificatele sunt emise conform EN 10204 3.1 sau 3.2, conform specificațiilor, iar la cerere se organizează o inspecție de către terți-de către SGS, BV sau TUV.

 

Țeava Hastelloy B3 este un produs specializat a cărui specificație este determinată de anvelopa de coroziune a serviciului, iar decizia de cumpărare ar trebui luată pe analiza media și profilul de temperatură, nu numai pe preț. Când lista de linii specifică UNS N10675, conducta trebuie comandată conform ASTM B622 cu starea de recoacere declarată, programul sau grosimea peretelui dat în mod explicit și formatul certificatului confirmat cu planul de asigurare a calității proiectului.

 

 

 

Tag-uri populare: Țeavă Hastelloy B3, UNS N10675, ASTM B622, țeavă fără sudură N10675, țeavă Hastelloy B-3, țeavă din aliaj de nichel-molibden, 2.4600, țeavă din aliaj de acid clorhidric