Hastelloy B3 õmblusteta toru

Hastelloy B3 õmblusteta toruon nikli{0}}molübdeenisulamite perekonna kaasaegne tööhobune, mida tarnitakse õmblusteta ASTM B622 ja UNS N10675 alusel. See töötati välja Hastelloy B2 (UNS N10665) otsese järeltulijana, et lahendada üks konkreetne metallurgiline probleem: B2 kaotas oma elastsuse ja korrosioonikindluse, kui seda hoiti keevitamise või hoolduse ajal vahemikus 650-850 kraadi, kuna sulam tekitas tera piiridel habrastava Ni-Mo faasi.

 

B3 lisab samale Ni-Mo alusele kontrollitud kroomi, rauda ja volframi ning see väike koostise nihe surub sademeid maha. Tulemuseks on toru, mida saab keevitada ja kasutada põllul tavalise kaupluse distsipliiniga, säilitades samal ajal suurepärase vastupidavuse vesinikkloriidhappe ja muude redutseerivate ainete suhtes, mis tegid B-perekonna kuulsaks.

Hastelloy B3 toru keemiline koostis ASTM B622 järgi

Allpool toodud soojus{0}}analüüsi piirid on võetud ASTM B622-st UNS N10675 jaoks. Nikkel on tasakaaluelement minimaalselt 65,0% ja molübdeeni vahemik 27,0-32,0% annab sulamile selle redutseeriva happesuse.

 

Element	Koostise piirang, %
Ni	65,0 min (saldo)
Mo	27.0 - 32.0
Fe	1.0 - 3.0
Kr	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

 

Võrreldes B2-ga lisab B3 keemia kolm tahtlikku elementi: kroomi 1,0–3,0%, rauda 1,0–3,0% ja volframi kuni 3,0%. Ükski neist pole piisavalt suur, et muuta sulami korrosiooniomadusi, kuid koos stabiliseerivad need mikrostruktuuri.

 

B2-s sadestub 650-850 kraadise vahemikuga Ni7Mo6 intermetalliline terade piiridel, mis hävitab keevisõmbluse kuumusest{7}}mõjutatud tsoonis nii elastsuse kui ka korrosioonikindluse. B3-s tekitab sama termiline ajalugu stabiilse ühe-faasilise struktuuri, mistõttu saab B3 toru keevitada,{10}}kuumvormida ja kasutusele võtta, jättes enamikus rakendustes kuumuse{11}}mõjutatud tsooni keevitatud olekusse.

 

B3 toru mehaanilised omadused lõõmutatud olekus

ASTM B622 määrab järgmised minimaalsed mehaanilised omadused UNS N10675 õmblusteta torule lahusega lõõmutatud olekus, mis on tarnetingimus praktiliselt kõigi B3 torustike tellimuste jaoks:

 

Kinnisvara	Miinimumväärtus (ASTM B622)
Tõmbetugevus	690 MPa (100 ksi)
Saagispiir, 0,2% nihe	310 MPa (45 ksi)
Pikendamine 2 tolli (50,8 mm)	40%

 

Need garanteeritud väärtused on näidatud veski testimise sertifikaadil ja need on identsed B622 nõuetega teistele lõõmutatud Ni-Cr-Mo-sulamitele, mis muudab seina-paksuse arvutused järjepidevaks kogu tooteperekonnas.

 

Tegelikud tootmisväärtused on suuremad: tüüpilise lõõmutatud B3 toru tõmbetugevus on umbes 755–790 MPa, saagis on ligikaudu 350 MPa ja pikenemine väikestes suurustes on umbes 50–60%. Sulam on survetorustike ja anumate jaoks täielikult struktuurne ning see on sageli ette nähtud vooderdatud või vooderdamata vesinikkloriidhappetorustiku jaoks, kus seina määrab pigem kavandatud rõhk kui korrosioonivaru.

 

Füüsikalised omadused

Hastelloy B3 tihedus on 9,22 g/cm³ (0,333 naela/in³), mis on kõrge molübdeenisisalduse tõttu märgatavalt kõrgem kui kroomi{3}}kandvatel sulamitel. B3 toru teoreetiline kaal arvutatakse standardse nikli -sulami valemiga: kaal kilogrammides meetri kohta võrdub 0,02466 korda (välisläbimõõt miinus seina paksus) korda seina paksus, mõõtmetega millimeetrites.

 

60,3 mm (NPS 2) B3 toru 5,54 mm SCH 40S seinaga arvutab seega ligikaudu 7,48 kg/m ning see teoreetiline arv on hinnapakkumise ja veoarvestuse aluseks, välja arvatud juhul, kui tellimuses on märgitud tegelik kaalutud mass.

 

Kinnisvara	Väärtus
Tihedus	9,22 g/cm³
Sulamisvahemik	1330 - 1390 kraadi (umbes)
Elastsusmoodul (toatemperatuur)	216 GPa (umbes)
Elektriline takistus (toatemperatuur)	1,37 μΩ·m (umbes)
Soojusjuhtivus, 100 kraadi	11,3 W/m·K (umbes)

 

Tootmisstandardid ja tootevormid

Hastelloy B3 torustikutooted valmistatakse ja tarnitakse vastavalt järgmistele spetsifikatsioonidele:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - õmblusteta nikli- ja nikli-koobaltisulamist torud
• ASTM B619 / ASME SB-619 - keevitatud toru
• ASTM B626 / ASME SB-626 - keevitatud toru
• ASTM B366 - sulami sepistatud liitmikud ja äärikud

 

B622 all olev õmblusteta toru valmistatakse B3 kuumuse tooriku läbitorkamisel ja töötlemisel, millele järgneb lahusega lõõmutamine ja kiire jahutamine. Lõõmutamine lahustab kõik töö käigus tekkinud sekundaarsed faasid ja taastab täielikult austeniitse ühefaasilise -faasistruktuuri, millest sõltub korrosioonikindlus. Kuna sulam on termiliselt stabiilne, ei pea jahutus olema nii tugev kui B2 puhul ja keevisliite kuumusest{6}}mõjutatud tsoon säilitab oma korrosioonikindluse ilma keevisõmbluse järel{7}}kuumtöötluseta.

 

B619 all olev keevitatud B3 toru on valmistatud lõõmutatud ribast ja keevitatud sobiva ERNiMo{4}}10 täitematerjaliga. Keevitatud toode on pärast keevitamist täis-lõõmutatud ja enamiku vesinikkloriidhappeteenuste puhul on see määratletud sõnaga õmblusteta. Seamless jääb vaikeväärtuseks, kui torustiku kood, kliendi spetsifikatsioon või haputeenuse nõue seda nõuavad.

 

Saadaval suurused ja graafikud

Õmblusteta toru B3 tarnitakse järgmises ümbrises, kus projekti nõudmisel on saadaval vahepealsed suurused ja kohandatud seinad:

 

Parameeter	Vahemik
Välisläbimõõt	6,0 mm (1/8") kuni 219,1 mm (8"), suuremad suurused projektipõhiselt
Seina paksus	0,5 mm kuni 18,26 mm (SCH 5S kuni SCH XXS)
Pikkus	Fikseeritud 6 m / 12 m või juhuslikud pikkused tellimuse kohta
Lõppviimistlus	Lihtne ots, kaldots või vastavalt vajadusele keermestatud
Test	Hüdrostaatiline test ASTM B622 järgi

 

Protsessitorude standardvarude valik on NPS 1/8 kuni NPS 8 mudelites SCH 10S, SCH 40S ja SCH 80S. Raske-seina ja suure-läbimõõduga nõuded valmistatakse projekti järelepärimise alusel ja tarneaeg on märgitud tellimuse kohta. Kui joonisel on välja toodud ajakava, mitte selge seinapaksus, tarnitakse ASME B36.10 sein, kui pole määratud minimaalset{11}}seinaarvutust.

 

Korrosioonikindlus: redutseeriv-happeklass

Hastelloy B3 toru talub redutseerivaid happeid paremini kui ükski kroomi -kandv niklisulamid, sest redutseerivas keskkonnas kannab vastupanu molübdeen, mitte kroom. Sulam on standardne vesinikkloriidhappe torustiku materjal selle kasuliku vahemikus ja see toimib hästi lahjendatud - kuni -keskmise kontsentratsiooniga väävelhappes, fosforhappes ja orgaanilistes hapetes, nagu äädik- ja sipelghape.

 

See ei ole ette nähtud tugevalt oksüdeerivates keskkondades: lämmastikhape, raudkloriid ja muud oksüdeerivad liigid hävitavad Ni{0}}Mo maatriksi kiiresti, seega ei tohiks sulamit kunagi määrata, kus oksüdeerivad ekspeditsioonid on võimalikud.

 

Keskkond	B3 käitumine	kommenteerida
Vesinikkloriidhape, kõik kontsentratsioonid	Suurepärane	B-perekonna määrav teenus
Väävelhape, lahjendatud	Väga hea	Kasulik, kui roostevaba teras ja C{0}}sulamid on marginaalsed
Fosforhape	Väga hea	Levinud väetiseprotsessi torustikus
Äädik-/sipelghape	Hea	Orgaanilise happe protsessiliinid
Lämmastikhape ja oksüdeerivad ained	Ei soovita	Kiire rünnak; kasutage selle asemel Cr-laagrisulamit

 

Peamine erinevus C276-st ja C22-st on suund: need sulamid tasakaalustavad oksüdatsiooni- ja redutseerimiskindlust ning kaotavad teatud jõudluse puhtas redutseerivas happes; B3 on spetsialiseerunud redutseerivatele ainetele ja loobub täielikult oksüdatsioonikindlusest. Protsess, mis koosneb peamiselt vesinikkloriidhappest ja millel puuduvad oksüdeerivad käigud, on B3 territoorium ja C276 kasutamine raiskab raha kroomile, mis ei osta midagi. Protsess, mis vaheldub happe ja oksüdeeriva kloriidi tingimustega, on C-sulami territoorium ja B3 ebaõnnestub.

 

Tüüpilised rakendused

B3 toru on ette nähtud tehastes, kus vesinikkloriidhapet või muid redutseerivaid kloriide käideldakse pidevalt:

 

• Vesinikkloriidhappe tootmis-, ladustamis- ja ülekandeliinid, sealhulgas aseotroopse ja veevaba HCl tollimaks
• Klooritud süsivesinike ja orgaanilise kloriidi protsessi torustik keemiatehastes
• Alküülimisüksused ja katalüsaatorite regenereerimissüsteemid rafineerimistehastes
• Tselluloosi pleegitamise keemilised süsteemid, kus kloordioksiidi etapid kasutavad redutseerivaid tingimusi
• Farmaatsia- ja agrokeemiareaktorid ja ülekandeliinid, mis käitlevad redutseerivaid happeid
• Metalli marineerimisliinid vesinikkloriidhappega

 

Kõigis neis teenustes on keevitatud konstruktsioonide puhul nüüd standardpraktikaks B3, mitte B2 spetsifikatsioon, kuna termilise stabiilsuse paranemine välistab väljatõrke režiimi, mis B2 ilmnes keevisõmbluse kuumuse mõjutatud tsoonides. Olemasolevad B2 tehased määratakse uute torustike jaoks järk-järgult ümber B3-le ja B3 on sulam, mida nimetatakse enamikes praegustes tehnilistes standardites happeteenuse vähendamiseks.

 

Keevitamine ja valmistamine

B3 toru on keevitatud sobiva täitemetalliga ERNiMo-10 (AWS A5.14 klassifikatsioon) GTAW ja GMAW jaoks ning ENiMo-10 (AWS A5.11) SMAW jaoks. B2 täiteainet ERNiMo-7 ei tohi asendada, kuna sellel puudub kroom ja raud, mis annavad B3-le termilise stabiilsuse, ning tekkiv keevisõmblus muutuks B2-laadseks.

 

Eelsoojendus pole vajalik ega keevisõmbluse{0}}järgne kuumtöötlus pole tavaliselt vajalik. Sulam on sulas olekus tundlik hapniku ja lämmastiku kogumise suhtes, seega on inertgaasi kaitse nii keevisõmbluse esiküljel kui ka juurel oluline ning läbipääsudevaheline temperatuur tuleks hoida paksudes osades alla 100 kraadi, et vältida kuuma pragunemist.

 

B3-süsteemide liitmikud ja äärikud tarnitakse vastava keemiaga ASTM B366-le. Torustiku projekteerija peaks WPS-ile märkima täiteaine klassi ja keevitaja kvalifikatsioon peaks järgima pigem nikli-sulami protseduuri kui roostevaba terase protseduuri. Kuna sulam on keevisvannis raskem ja aeglasem kui austeniitsest roostevabast terasest, kontrollitakse sobivuse -tolerantse ja keevitusparameetreid rangemalt ning tsehh peaks olema selline, kus niklisulamid regulaarselt töödeldakse.

 

Kvaliteedikontroll ja sertifitseerimine

Iga ASTM B622 alusel tarnitava B3 toru pikkusega on kaasas veski testimise sertifikaat, mis kajastab soojuskeemiat, mehaaniliste katsete tulemusi ja teostatud mittepurustavat kontrolli. Standardpakett sisaldab spetsifikatsioonis nõutavat hüdrostaatilist testi ja, kui tellimus nõuab, pöörisvoolu- või ultraheliuuringut täispikkuses.

 

Vastuvõtmisel on soovitatav kasutada materjali positiivset identifitseerimist (PMI), kuna B3, B2 ja C-sulamid on visuaalselt eristamatud ning koostise erinevus ei ole silmaga tuvastatav. Sertifikaadid väljastatakse vastavalt standardile EN 10204 3.1 või 3.2, nagu on ette nähtud, ning soovi korral korraldatakse SGS, BV või TUV kolmandate osapoolte kontroll.

 

Hastelloy B3 toru on spetsialiseerunud toode, mille spetsifikatsioon on tingitud teenuse korrosioonist ning ostuotsus tuleks teha kandja analüüsi ja temperatuuriprofiili, mitte ainult hinna põhjal. Kui liinide loendis on täpsustatud UNS N10675, tuleb toru tellida vastavalt ASTM B622-le, kusjuures lõõmutatud olek on märgitud, ajakava või seina paksus on selgelt esitatud ja sertifikaadi vorm on kinnitatud projekti kvaliteedikontrolli plaaniga.

 

 

 

Kuum tags: Hastelloy B3 toru, UNS N10675, ASTM B622, N10675 õmblusteta toru, Hastelloy B-3 toru, nikli molübdeenisulamist toru, 2.4600, vesinikkloriidhappe sulamist toru