Hastelloy B3 saumaton putki

Hastelloy B3 saumaton putkion nikkeli-molybdeeniseosperheen moderni työhevonen, joka toimitetaan saumattomana ASTM B622:n mukaisesti UNS N10675:n mukaan. Se kehitettiin Hastelloy B2:n (UNS N10665) suoraksi seuraajaksi ratkaisemaan yksi tietty metallurginen ongelma: B2 menetti sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä, kun sitä pidettiin 650-850 asteen alueella hitsauksen tai huollon aikana, koska seos saosti haurastuvan Ni-Mo-faasin raerajoilla.

 

B3 lisää kontrolloitua kromia, rautaa ja volframia samaan Ni-Mo-emäkseen, ja tämä pieni koostumuksen muutos vaimentaa saostumista. Tuloksena on putki, joka voidaan hitsata ja käyttää kentällä tavallisella myymäläkurilla säilyttäen samalla erinomaisen kestävyyden suolahapolle ja muille pelkistysaineille, jotka tekivät B-perheen kuuluisan.

Hastelloy B3 -putken kemiallinen koostumus ASTM B622:n mukaan

Alla olevat lämpöanalyysirajat on otettu ASTM B622:sta UNS N10675:lle. Nikkeli on tasapainoelementti vähintään 65,0 %, ja molybdeenipitoisuus 27,0-32,0 % on se, mikä antaa seokselle sen pelkistävän happokyvyn.

 

Elementti	Koostumusraja, %
Ni	65,0 min (saldo)
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

 

Verrattuna B2:een, B3-kemiassa on kolme tarkoituksellista alkuainetta: kromia 1,0-3,0 %, rautaa 1,0-3,0 % ja volframia enintään 3,0 %. Mikään näistä ei ole tarpeeksi suuri muuttamaan lejeeringin korroosiota, mutta yhdessä ne stabiloivat mikrorakennetta.

 

B2:ssa altistuminen 650-850 asteen alueelle saostaa metallien välistä Ni7Mo6:ta raerajoille, mikä tuhoaa sekä sitkeyden että korroosionkestävyyden hitsin lämpövaikutusalueella. B3:ssa sama lämpöhistoria tuottaa vakaan yksivaiheisen rakenteen, minkä vuoksi B3-putki voidaan hitsata, kuumamuovata ja ottaa käyttöön niin, että lämpövaikutusvyöhyke jätetään useimmissa sovelluksissa hitsatun tilaan.

 

B3-putken mekaaniset ominaisuudet hehkutetussa tilassa

ASTM B622 määrittää seuraavat mekaaniset vähimmäisominaisuudet saumattomalle UNS N10675 -putkelle liuoshehkutetussa tilassa, toimitusehto käytännössä kaikille B3-putkistotilauksille:

 

Omaisuus	Vähimmäisarvo (ASTM B622)
Vetolujuus	690 MPa (100 ksi)
Myötölujuus, 0,2 % offset	310 MPa (45 ksi)
Venymä 2 tuumaa (50,8 mm)	40%

 

Nämä takuuarvot näkyvät tehtaan testitodistuksessa, ja ne ovat identtisiä B622-vaatimusten kanssa muille hehkutetuille Ni-Cr-Mo-seoksille, mikä tekee seinämänpaksuuslaskelmista yhdenmukaisia ​​koko tuoteperheessä.

 

Todelliset tuotantoarvot ovat korkeammat: tyypillinen hehkutetun B3-putken vetolujuus on noin 755-790 MPa, tuotto lähellä 350 MPa ja venymä noin 50-60 % pienissä kooissa. Seos on täysin rakenteellinen paineputkistoa ja -astioita varten, ja se on usein määritelty vuoratuille tai vuoraamattomille suolahappoputkille, joissa suunnittelupaine eikä korroosiovara määrää seinän.

 

Fysikaaliset ominaisuudet

Hastelloy B3:n tiheys on 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³), mikä on huomattavasti korkeampi kuin kromia sisältävien metalliseosten korkean molybdeenipitoisuuden vuoksi. B3-putken teoreettinen paino lasketaan standardinmukaisella nikkeliseoskaavalla: paino kilogrammoina metriä kohden on 0,02466 kertaa (ulkohalkaisija miinus seinämän paksuus) kertaa seinämän paksuus, mitat millimetreinä.

 

60,3 mm (NPS 2) B3-putki 5,54 mm SCH 40S seinämillä laskee siis noin 7,48 kg/m, ja tämä teoreettinen luku on tarjous- ja rahtilaskelmien perusta, ellei tilauksessa ilmoiteta todellista punnittua massaa.

 

Omaisuus	Arvo
Tiheys	9,22 g/cm³
Sulamisalue	1330 - 1390 astetta (noin)
Kimmomoduuli (huoneen lämpötila)	216 GPa (noin)
Sähkövastus (huoneen lämpötila)	1,37 μΩ·m (noin)
Lämmönjohtavuus, 100 astetta	11,3 W/m·K (noin)

 

Valmistusstandardit ja tuotemuodot

Hastelloy B3 -putkituotteet valmistetaan ja toimitetaan seuraavien eritelmien mukaisesti:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - saumaton nikkelistä ja nikkeli-kobolttiseoksesta valmistettu putki ja putki
• ASTM B619 / ASME SB-619 - hitsattu putki
• ASTM B626 / ASME SB-626 - hitsattu putki
• ASTM B366 - taotut liittimet ja laipat lejeeringille

 

B622:n alla oleva saumaton putki valmistetaan lävistämällä ja työstämällä B3-lämmön aihio, jota seuraa liuoshehkutus ja nopea jäähdytys. Hehkutus liuottaa työstön aikana syntyneet toissijaiset faasit ja palauttaa täysin austeniittisen yksivaiheisen rakenteen, josta korroosionkestävyys riippuu. Koska seos on lämpöstabiili, jäähdytyksen ei tarvitse olla yhtä voimakasta kuin B2:lla, ja hitsausliitoksen lämpövaikuttama vyöhyke säilyttää korroosionkestävyyden ilman hitsin jälkeistä lämpökäsittelyä.

 

B619:n alle hitsattu B3-putki muodostetaan hehkutetusta nauhasta ja hitsataan sopivalla ERNiMo-10-täytemetallilla. Hitsattu tuote on kokovartalohehkutettu hitsauksen jälkeen, ja useimmissa kloorivetyhappopalveluissa se on määritelty vaihtokelpoiseksi saumattomaksi. Saumaton pysyy oletuksena, kun putkistokoodi, asiakkaan spesifikaatio tai palvelun vaatimus sitä vaatii.

 

Saatavilla koot ja aikataulut

B3 saumaton putki toimitetaan seuraavassa kirjekuoressa, jossa on välikokoja ja mukautettuja seiniä saatavana projektitilauksesta:

 

Parametri	Alue
Ulkohalkaisija	6,0 mm (1/8") - 219,1 mm (8"), suuremmat koot projektikohtaisesti
Seinän paksuus	0,5 mm - 18,26 mm (SCH 5S - SCH XXS)
Pituus	Kiinteät 6 m / 12 m tai satunnaiset pituudet tilausta kohti
Lopputulos	Tasainen pää, viisto pää tai kierre tarpeen mukaan
Testata	Hydrostaattinen testi ASTM B622:n mukaan

 

Prosessiputkien vakiovarastoalue on NPS 1/8 - NPS 8 malleissa SCH 10S, SCH 40S ja SCH 80S. Raskaat seinät ja suuren halkaisijan vaatimukset valmistetaan projektikyselyä vastaan ​​ja toimitusaika ilmoitetaan tilauskohtaisesti. Kun piirustuksessa esitetään aikataulu nimenomaisen seinämänpaksuuden sijaan, ASME B36.10 -seinä toimitetaan, ellei seinämän vähimmäislaskentaa ole määritetty.

 

Korroosiokyky: pelkistävä happoluokka

Hastelloy B3 -putki kestää pelkistäviä happoja paremmin kuin mikään kromipitoinen nikkeliseos, koska pelkistysaineissa vastustaa molybdeeni, ei kromi. Lejeerinki on kloorivetyhapon standardi putkistomateriaali sen käyttökelpoisella alueella, ja se toimii hyvin laimeasta keskikonsentraatioon rikkihapossa, fosforihapossa ja orgaanisissa hapoissa, kuten etikka- ja muurahaishapossa.

 

Sitä ei ole tarkoitettu voimakkaasti hapettaviin ympäristöihin: typpihappo, rautakloridi ja muut hapettavat lajit tuhoavat Ni-Mo-matriisin nopeasti, joten seosta ei tule koskaan määrittää, missä hapettavat kulkureitit ovat mahdollisia.

 

Ympäristö	B3 käyttäytyminen	Kommentti
Kloorivetyhappo, kaikki pitoisuudet	Erinomainen	B-perheen määrittävä palvelu
Rikkihappo, laimennettu	Erittäin hyvä	Hyödyllinen, kun ruostumaton teräs ja C-seokset ovat marginaalisia
Fosforihappo	Erittäin hyvä	Yleistä lannoiteprosessin putkistoissa
Etikka/muurahaishappo	Hyvä	Orgaanisen hapon prosessilinjat
Typpihappo ja hapettavat aineet	Ei suositella	Nopea hyökkäys; käytä sen sijaan Cr-pitoista metalliseosta

 

Keskeinen ero C276:sta ja C22:sta on suunta: nämä seokset tasapainottavat hapettumis- ja pelkistysvastusta ja heikentävät jonkin verran suorituskykyä puhtaassa pelkistävässä hapossa; B3 on erikoistunut pelkistysaineisiin ja luopuu kokonaan hapettumiskestävyydestä. Prosessi, joka on pääasiassa kloorivetyhappoa, ilman hapettavia retkiä, on B3-alue, ja käyttämällä C276:ta tuhlataan rahaa kromiin, joka ei osta mitään. Prosessi, joka vuorottelee happaman ja hapettavan kloridin välillä, on C-seosalue, ja B3 epäonnistuisi.

 

Tyypillisiä sovelluksia

B3-putki on määritelty laitoksissa, joissa kloorivetyhappoa tai muita pelkistäviä klorideja käsitellään jatkuvasti:

 

• Kloorivetyhapon tuotanto-, varastointi- ja siirtolinjat, mukaan lukien atseotrooppinen ja vedetön HCl tulli
• Kloorattujen hiilivetyjen ja orgaanisten kloridien prosessiputkistot kemiantehtaissa
• Alkylointiyksiköt ja katalyytin regenerointijärjestelmät jalostamoissa
• Sellun valkaisukemialliset järjestelmät, joissa klooridioksidivaiheet käyttävät pelkistäviä olosuhteita
• Farmaseuttiset ja maatalouskemialliset reaktorit ja siirtolinjat, joissa käsitellään pelkistäviä happoja
• Metallin peittauslinjat kloorivetyhapolla

 

Jokaisessa näistä palveluista B3:n määrittäminen B2:n sijaan on nyt vakiokäytäntö hitsatussa rakenteessa, koska lämpöstabiilisuuden parantuminen eliminoi kenttävikatilan, jota B2 osoitti hitsauslämmön vaikutusalueille. Nykyiset B2-laitokset määritetään asteittain uudelleen B3:ksi uusia putkia varten, ja B3 on metalliseos, joka on nimetty useimmissa nykyisissä teknisissä standardeissa hapon vähentämistä varten.

 

Hitsaus ja valmistus

B3-putki on hitsattu yhteensopivalla täytemetallilla ERNiMo-10 (AWS A5.14 luokitus) GTAW:lle ja GMAW:lle ja ENiMo-10 (AWS A5.11) SMAW:lle. B2-täyteainetta ERNiMo-7 ei saa korvata, koska siitä puuttuu kromi ja rauta, jotka antavat B3:lle sen lämpöstabiilisuuden, ja tuloksena oleva hitsisaostuma palaisi B2:n kaltaiseen käyttäytymiseen.

 

Esilämmitystä ei tarvita, eikä hitsauksen jälkeistä lämpökäsittelyä yleensä tarvita. Lejeerinki on herkkä hapen ja typen imeytymiselle sulassa tilassa, joten inerttikaasusuojaus sekä hitsin pinnalla että juurissa on olennaista, ja läpimenon lämpötila tulee pitää alle 100 asteen paksuissa osissa kuumahalkeilun välttämiseksi.

 

Liittimet ja laipat B3-järjestelmiin toimitetaan ASTM B366:lle sopivan kemian mukaan. Putkiston suunnittelijan tulee ilmoittaa täyteaineluokka WPS:ssä, ja hitsaajan kelpuutuksen tulee noudattaa nikkeliseosmenettelyä ruostumattoman teräksen menettelyn sijaan. Koska seos on hitsausaltaassa raskaampaa ja hitaampaa kuin austeniittinen ruostumaton teräs, sovitustoleransseja ja hitsausparametreja valvotaan tiukemmin, ja liikkeen tulisi olla sellainen, jossa säännöllisesti käsitellään nikkeliseoksia.

 

Laadunvalvonta ja sertifiointi

Jokaisen ASTM B622:n mukaan toimitetun B3-putken pituuden mukana on myllytestitodistus, joka kertoo lämpökemian, mekaanisten testien tulokset ja suoritetun rikkomattoman tarkastuksen. Vakiopaketti sisältää eritelmän edellyttämän hydrostaattisen testin ja tilauksen edellyttäessä pyörrevirta- tai ultraäänitutkimuksen koko pituudelta.

 

Positiivista materiaalitunnistusta (PMI) suositellaan vastaanotettaessa, koska B3, B2 ja C-lejeeringit eivät ole visuaalisesti erotettavissa eikä koostumusero ole havaittavissa silmällä. Sertifikaatit myönnetään standardin EN 10204 3.1 tai 3.2 mukaisesti, ja SGS:n, BV:n tai TUV:n suorittama kolmannen osapuolen tarkastus järjestetään pyynnöstä.

 

Hastelloy B3 -putki on erikoistuote, jonka spesifikaatiota ohjaa palvelun korroosiovaippa ja ostopäätös tulee tehdä materiaalianalyysin ja lämpötilaprofiilin perusteella, ei pelkästään hinnan perusteella. Kun linjaluettelossa mainitaan UNS N10675, putki tulee tilata ASTM B622:n mukaan siten, että hehkutettu kunto on ilmoitettu, aikataulu tai seinämän paksuus on annettu nimenomaisesti ja sertifikaatin muoto on vahvistettava projektin laadunvarmistussuunnitelmassa.

 

 

 

Suositut Tagit: Hastelloy B3 putki, UNS N10675, ASTM B622, N10675 saumaton putki, Hastelloy B-3 putki, nikkelimolybdeeniseoksesta valmistettu putki, 2.4600, suolahapposeosputki