Bezešvá trubka Hastelloy B3

Bezešvá trubka Hastelloy B3je moderním tahounem rodiny slitin niklu-molybdenu a dodává se bezešvý podle ASTM B622 podle UNS N10675. Byla vyvinuta jako přímý nástupce Hastelloy B2 (UNS N10665) k vyřešení jednoho specifického metalurgického problému: B2 ztratila svou tažnost a odolnost proti korozi, když byla držena v rozsahu 650-850 stupňů během svařování nebo servisu, protože slitina vysrážela křehnoucí Ni-Mo fázi na hranicích zrn.

 

B3 přidává kontrolovaný chrom, železo a wolfram do stejné Ni-Mo báze a tento malý posun ve složení potlačuje srážení. Výsledkem je trubka, kterou lze svařovat a používat v terénu s běžnou dílenskou disciplínou, přičemž si zachovává výjimečnou odolnost vůči kyselině chlorovodíkové a dalším redukčním médiím, které proslavily rodinu B-.

Chemické složení trubky Hastelloy B3 podle ASTM B622

Limity pro tepelnou-analýzu níže jsou převzaty z ASTM B622 pro UNS N10675. Nikl je vyvažovacím prvkem s minimem 65,0 % a rozsah molybdenu 27,0-32,0 % dodává slitině její redukční vlastnosti.

 

Živel	Limit složení, %
Ni	65,0 min (zůstatek)
Mo	27.0 - 32.0
Fe	1.0 - 3.0
Cr	1.0 - 3.0
spol	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	max. 0,01
P	0,030 max
S	0,010 max

 

Ve srovnání s B2 přidává chemie B3 tři záměrné prvky: chrom v množství 1,0-3,0 %, železo v množství 1,0-3,0 % a wolfram až do 3,0 %. Žádný z nich není dostatečně velký, aby změnil korozní charakter slitiny, ale společně stabilizují mikrostrukturu.

 

V B2 vystavení rozsahu 650-850 stupňů vysráží intermetalický Ni7Mo6 na hranicích zrn, což ničí jak tažnost, tak odolnost proti korozi v tepelně-ovlivněné oblasti svaru. V B3 stejná tepelná historie vytváří stabilní jednofázovou strukturu, což je důvod, proč lze trubku B3 svařovat,{10}}formovat za tepla a uvádět do provozu s tepelně{11}}ovlivněnou oblastí, která je ve většině aplikací ponechána ve stavu po svařování.

 

Mechanické vlastnosti trubky B3 v žíhaném stavu

ASTM B622 specifikuje následující minimální mechanické vlastnosti pro bezešvé trubky UNS N10675 ve stavu žíhaném v roztoku-, což je dodací podmínka pro prakticky všechny objednávky potrubí B3:

 

Vlastnictví	Minimální hodnota (ASTM B622)
Pevnost v tahu	690 MPa (100 ksi)
Mez kluzu, offset 0,2 %.	310 MPa (45 ksi)
Prodloužení o 2 palce (50,8 mm)	40%

 

Tyto zaručené hodnoty jsou uvedeny v certifikátu o zkoušce frézy a jsou totožné s požadavky B622 pro ostatní žíhané slitiny Ni-Cr-Mo, díky čemuž jsou výpočty-tloušťky stěny konzistentní v celé řadě produktů.

 

Skutečné výrobní hodnoty jsou vyšší: typická žíhaná trubka B3 má asi 755-790 MPa v tahu s výtěžností blízkou 350 MPa a prodloužením kolem 50-60 % u malých rozměrů. Slitina je plně konstrukční pro tlakové potrubí a nádoby a je často specifikována pro vyvložkovaná nebo nevyvložkovaná potrubí s kyselinou chlorovodíkovou, kde je stěna nastavována spíše konstrukčním tlakem než přídavkem na korozi.

 

Fyzikální vlastnosti

Hustota Hastelloy B3 je 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³), což je znatelně vyšší než u chromových-slitin s ložisky kvůli vysokému obsahu molybdenu. Teoretická hmotnost trubky B3 se vypočítá podle standardního vzorce slitiny niklu-: hmotnost v kilogramech na metr se rovná 0,02466 násobku (vnější průměr mínus tloušťka stěny) krát tloušťka stěny, přičemž rozměry jsou v milimetrech.

 

Trubka B3 60,3 mm (NPS 2) se stěnou SCH 40S 5,54 mm tedy vypočítává přibližně 7,48 kg/m a tento teoretický údaj je základem cenové nabídky a výpočtů přepravy, pokud objednávka neuvádí skutečnou váženou hmotnost.

 

Vlastnictví	Hodnota
Hustota	9,22 g/cm³
Rozsah tání	1330 - 1390 stupeň (přibližně)
Modul pružnosti (pokojová teplota)	216 GPa (přibližně)
Elektrický odpor (pokojová teplota)	1,37 μΩ·m (přibližně)
Tepelná vodivost, 100 stupňů	11,3 W/m·K (přibližně)

 

Výrobní normy a formy výrobků

Potrubní produkty Hastelloy B3 jsou vyráběny a dodávány podle následujících specifikací:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - bezešvé trubky a trubice z niklu a niklu-kobaltové slitiny
• Svařovaná trubka ASTM B619 / ASME SB-619 -
• Svařovaná trubka ASTM B626 / ASME SB-626 -
• ASTM B366 - tvářené fitinky a příruby pro slitinu

 

Bezešvá trubka pod B622 se vyrábí proražením a zpracováním bloku tepla B3, následovaným rozpouštěcím žíháním a rychlým ochlazením. Žíhání rozpouští veškeré sekundární fáze vzniklé během opracování a obnovuje plně austenitickou jednofázovou strukturu, na které závisí odolnost proti korozi. Protože je slitina tepelně stabilní, kalení nemusí být tak prudké jako u B2 a teplem-ovlivněná oblast svarového spoje si zachovává odolnost vůči korozi bez následného-tepelného zpracování.

 

Svařovaná trubka B3 pod B619 je vytvořena z žíhaného pásu a svařena odpovídajícím přídavným kovem ERNiMo-10. Svařovaný produkt je po svařování celotělově žíhaný a pro většinu služeb s kyselinou chlorovodíkovou je zaměnitelný s bezešvým. Bezproblémové zůstává výchozím nastavením, když to vyžaduje kód potrubí, specifikace klienta nebo požadavek sour-service.

 

Dostupné velikosti a plány

Bezešvá trubka B3 je dodávána v následujícím obalu, s mezirozměry a vlastními stěnami dostupnými na vyžádání projektu:

 

Parametr	Rozsah
Vnější průměr	6,0 mm (1/8") až 219,1 mm (8"), větší velikosti na základě projektu
Tloušťka stěny	0,5 mm až 18,26 mm (SCH 5S až SCH XXS)
Délka	Pevné 6 m / 12 m, nebo libovolné délky na objednávku
Ukončení	Hladký konec, zkosený konec nebo závit podle potřeby
Test	Hydrostatický test podle ASTM B622

 

Standardní sortiment pro procesní potrubí je NPS 1/8 až NPS 8 v SCH 10S, SCH 40S a SCH 80S. Požadavky na těžké-stěny a velký-průměr jsou vyráběny na základě poptávky projektu a dodací lhůta je uvedena pro každou objednávku. Když výkres uvádí plán, nikoli explicitní tloušťku stěny, dodává se stěna ASME B36.10, pokud není specifikován minimální{11}}výpočet stěny.

 

Korozní výkon: redukující-kyselina

Trubka Hastelloy B3 odolává redukčním kyselinám lépe než jakákoliv chrom-slitina niklu, protože odpor v redukčním médiu nese molybden, nikoli chrom. Slitina je standardním potrubním materiálem pro kyselinu chlorovodíkovou v celém svém užitečném rozsahu a dobře funguje ve zředěné -až -střední- kyselině sírové, kyselině fosforečné a organických kyselinách, jako je kyselina octová a mravenčí.

 

Není určena pro silně oxidační prostředí: kyselina dusičná, chlorid železitý a další oxidační látky rychle ničí matrici Ni-Mo, proto by slitina nikdy neměla být specifikována tam, kde jsou možné oxidační výkyvy.

 

Prostředí	Chování B3	Komentář
Kyselina chlorovodíková, všechny koncentrace	Vynikající	Definující služba pro rodinu B-
Kyselina sírová, zředěná	Velmi dobré	Užitečné tam, kde jsou nerez a C-slitiny okrajové
Kyselina fosforečná	Velmi dobré	Běžné v potrubí pro zpracování hnojiv
Kyselina octová / mravenčí	Dobrý	Procesní linky organických kyselin
Kyselina dusičná a oxidační média	Nedoporučuje se	Rychlý útok; místo toho použijte ložiskovou slitinu Cr-

 

Klíčovým rozdílem od C276 a C22 je směr: tyto slitiny vyrovnávají oxidační a redukční odpor a vzdávají se určitého výkonu v čisté redukční kyselině; B3 se specializuje na redukční média a zcela se vzdává odolnosti vůči oxidaci. Proces, který je převážně v kyselině chlorovodíkové, bez oxidačních exkurzí, je územím B3 a při použití C276 se plýtvají peníze za chrom, který nic nekoupí. Proces, který se střídá mezi kyselými a oxidačními chloridovými podmínkami, je územím slitiny C-a B3 by selhal.

 

Typické aplikace

Potrubí B3 je specifikováno v závodech, kde se nepřetržitě manipuluje s kyselinou chlorovodíkovou nebo jinými redukčními chloridy:

 

• Linky na výrobu, skladování a přepravu kyseliny chlorovodíkové, včetně azeotropního a bezvodého HCl
• Procesní potrubí chlorovaných uhlovodíků a organických chloridů v chemických závodech
• Alkylační jednotky a systémy regenerace katalyzátorů v rafinériích
• Chemické systémy bělení buničiny, kde stupně chlordioxidu používají redukční podmínky
• Farmaceutický a agrochemický reaktor a přepravní linky manipulující s redukčními kyselinami
• Linky na moření kovů pomocí kyseliny chlorovodíkové

 

V každé z těchto služeb je nyní standardní praxí pro svařované konstrukce specifikace B3 spíše než B2, protože zlepšení tepelné stability eliminuje režim selhání pole, který B2 vykazoval v oblastech ovlivněných teplem svařování-. Stávající závody B2 jsou pro nové potrubí postupně pře-specifikovány na B3 a B3 je slitina jmenovaná ve většině současných technických norem pro snížení-provozu kyselin.

 

Svařování a výroba

Potrubí B3 je svařeno odpovídajícím přídavným kovem ERNiMo-10 (klasifikace AWS A5.14) pro GTAW a GMAW a ENiMo-10 (AWS A5.11) pro SMAW. Plnivo B2 ERNiMo-7 se nesmí nahrazovat, protože postrádá chrom a železo, které dodávají B3 jeho tepelnou stabilitu, a výsledný návar by se vrátil k chování podobnému B2.

 

Není vyžadováno žádné předehřívání a běžně není vyžadováno žádné tepelné zpracování-po svařování. Slitina je citlivá na nasávání kyslíku a dusíku v roztaveném stavu, takže ochrana inertním plynem jak na líci, tak na kořeni svaru je nezbytná a teplota meziprostupu by měla být v tlustých úsecích udržována pod 100 stupňů, aby se zabránilo praskání za tepla.

 

Fitinky a příruby pro systémy B3 jsou dodávány do ASTM B366 odpovídající chemie. Projektant potrubí by měl na WPS uvést třídu výplně a svářečská kvalifikace by se měla řídit postupem slitiny niklu,-spíše než postupem z nerezové oceli. Vzhledem k tomu, že slitina je těžší a pomalejší ve svarové lázni než austenitická nerezová ocel, jsou tolerance přizpůsobení a svařovací parametry přísněji kontrolovány a provozovna by měla být taková, která pravidelně zpracovává slitiny niklu.

 

Kontrola kvality a certifikace

Každá délka trubky B3 dodávaná proti ASTM B622 je doprovázena certifikátem o zkoušce mlýna, který uvádí tepelnou chemii, výsledky mechanických zkoušek a provedené nedestruktivní zkoušky. Standardní balíček zahrnuje hydrostatický test vyžadovaný specifikací a tam, kde to objednávka vyžaduje, vířivé-proudy nebo ultrazvukové vyšetření v celé délce.

 

Pozitivní identifikace materiálu (PMI) se doporučuje při příjmu, protože slitiny B3, B2 a C-slitiny jsou vizuálně nerozeznatelné a rozdíl ve složení není rozpoznatelný okem. Certifikáty jsou vydávány podle EN 10204 3.1 nebo 3.2, jak je uvedeno, a na požádání je sjednána kontrola třetí stranou- společností SGS, BV nebo TUV.

 

Trubka Hastelloy B3 je specializovaný produkt, jehož specifikace je řízena korozním obalem služby a rozhodnutí o nákupu by mělo být provedeno na základě analýzy média a teplotního profilu, nikoli pouze na ceně. Pokud seznam linek specifikuje UNS N10675, trubka by měla být objednána podle ASTM B622 s uvedeným žíhaným stavem, plánem nebo tloušťkou stěny výslovně uvedenou a formát certifikátu potvrzený plánem kontroly kvality projektu.

 

 

 

Populární Tagy: Trubka Hastelloy B3, UNS N10675, ASTM B622, N10675 bezešvá trubka, Trubka Hastelloy B-3, trubka ze slitiny niklu a molybdenu, 2.4600, trubka ze slitiny kyseliny chlorovodíkové