Hastelloy B3 besiūlis vamzdis

Hastelloy B3 besiūlis vamzdisyra modernus nikelio -molibdeno lydinių šeimos darbinis arkliukas, tiekiamas besiūliai pagal ASTM B622 ir UNS N10675. Jis buvo sukurtas kaip tiesioginis Hastelloy B2 (UNS N10665) įpėdinis, siekiant išspręsti vieną konkrečią metalurgijos problemą: B2 prarado savo lankstumą ir atsparumą korozijai, kai buvo laikomas 650-850 laipsnių diapazone suvirinimo ar priežiūros metu, nes lydinys nusodino trapią Ni-Mo fazę ties grūdelių ribomis.

 

B3 prideda kontroliuojamo chromo, geležies ir volframo prie tos pačios Ni-Mo bazės, o nedidelis kompozicijos poslinkis slopina kritulius. Rezultatas – vamzdis, kurį galima suvirinti ir naudoti lauke laikantis įprastos parduotuvės tvarkos, išlaikant išskirtinį atsparumą druskos rūgščiai ir kitoms redukuojančioms terpėms, kurios išgarsino B-šeimą.

Hastelloy B3 vamzdžio cheminė sudėtis pagal ASTM B622

Toliau pateiktos šilumos{0}}analizės ribos paimtos iš ASTM B622, skirto UNS N10675. Nikelis yra balanso elementas, kurio mažiausiai 65,0 %, o 27,0 -32,0 % molibdeno diapazonas suteikia lydiniui redukuojančias rūgštis.

 

Elementas	Sudėties riba, %
Ni	65,0 min (balansas)
Mo	27.0 - 32.0
Fe	1.0 - 3.0
Kr	1.0 - 3.0
Co	3,0 maks
W	3,0 maks
Mn	3,0 maks
Cu	0,20 maks
V	0,20 maks
Ta	0,20 maks
Al	0,50 maks
Ti	0,20 maks
Si	0,10 maks
C	0,01 maks
P	0,030 maks
S	0,010 maks

 

Palyginti su B2, B3 chemija prideda tris apgalvotus elementus: chromo 1,0-3,0%, geležies 1,0-3,0% ir volframo iki 3,0%. Nė vienas iš jų nėra pakankamai didelis, kad pakeistų lydinio korozijos pobūdį, tačiau kartu jie stabilizuoja mikrostruktūrą.

 

B2, veikiant 650-850 laipsnių diapazonui, grūdelių ribose nusėda intermetalinis Ni7Mo6, o tai sunaikina ir lankstumą, ir atsparumą korozijai karščio paveiktoje suvirinimo zonoje. B3 ta pati šiluminė istorija sukuria stabilią vienos-fazės struktūrą, todėl B3 vamzdį galima suvirinti, formuoti karštai ir pradėti naudoti, kai šilumos paveikta zona paliekama suvirintoje padėtyje.

 

Mechaninės B3 vamzdžio savybės atkaitintos būklės

ASTM B622 nurodo šias minimalias mechanines UNS N10675 besiūlių vamzdžių savybes atkaitinto tirpalo būsenoje, pristatymo sąlygas praktiškai visiems B3 vamzdynų užsakymams:

 

Turtas	Minimali vertė (ASTM B622)
Tempimo stiprumas	690 MPa (100 ksi)
Išeiga, 0,2 % poslinkis	310 MPa (45 ksi)
Pailgėjimas 2 coliais (50,8 mm)	40%

 

Šios garantuotos vertės nurodytos malūno bandymo sertifikate ir yra identiškos B622 reikalavimams, taikomiems kitiems atkaitintiems Ni-Cr-Mo lydiniams, todėl sienelės-storio skaičiavimai yra vienodi visoje gaminių šeimoje.

 

Faktinės gamybos vertės yra didesnės: tipiškas atkaitintas B3 vamzdis turi apie 755–790 MPa tempimą, o išeiga yra beveik 350 MPa, o mažų dydžių pailgėjimas yra apie 50–60%. Lydinys yra visiškai konstrukcinis slėginiams vamzdynams ir indams, jis dažnai nurodomas įklotiems arba be pamušalų vandenilio chlorido rūgšties vamzdynams, kur sieną lemia projektinis slėgis, o ne korozijos pašalpa.

 

Fizinės savybės

Hastelloy B3 tankis yra 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³), žymiai didesnis nei lydinių, kurių sudėtyje yra chromo- dėl didelio molibdeno kiekio. Teorinis B3 vamzdžio svoris apskaičiuojamas pagal standartinę nikelio -lydinio formulę: svoris kilogramais vienam metrui lygus 0,02466 karto (išorinis skersmuo atėmus sienelės storį) ir sienos storis, matmenys milimetrais.

 

Todėl 60,3 mm (NPS 2) B3 vamzdis su 5,54 mm SCH 40S sienele apskaičiuoja maždaug 7,48 kg/m, o šis teorinis skaičius yra kainos ir krovinio skaičiavimo pagrindas, nebent užsakyme būtų nurodyta faktinė sveriama masė.

 

Turtas	Vertė
Tankis	9,22 g/cm³
Lydymosi diapazonas	1330 - 1390 laipsnis (apytiksliai)
Tamprumo modulis (kambario temp.)	216 GPa (apytiksliai)
Elektros varža (kambario temp.)	1,37 μΩ·m (apytiksliai)
Šilumos laidumas, 100 laipsnių	11,3 W/m·K (apytiksliai)

 

Gamybos standartai ir gaminių formos

Hastelloy B3 vamzdynų gaminiai gaminami ir tiekiami pagal šias specifikacijas:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - besiūliai nikelio ir nikelio-kobalto lydinio vamzdžiai ir vamzdeliai
• ASTM B619 / ASME SB-619 - suvirintas vamzdis
• ASTM B626 / ASME SB-626 - suvirintas vamzdis
• ASTM B{0}} kaltinės lydinio jungiamosios detalės ir flanšai

 

Besiūlis vamzdis po B622 gaminamas praduriant ir apdorojant B3 šilumos ruošinį, po to atkaitinant tirpalą ir greitai aušinant. Atkaitinimas ištirpdo visas darbo metu susidariusias antrines fazes ir atkuria visiškai austenitinę vienfazę -fazę, nuo kurios priklauso atsparumas korozijai. Kadangi lydinys yra termiškai stabilus, gesinimas neturi būti toks stiprus kaip B2, o suvirintos jungties -šilumos paveikta zona išlaiko atsparumą korozijai be po-suvirinimo terminio apdorojimo.

 

Suvirintas B3 vamzdis po B619 yra suformuotas iš atkaitintos juostos ir suvirintas atitinkamu ERNiMo{4}}10 užpildu. Suvirintas gaminys po suvirinimo yra atkaitintas visas-kėbulas, o daugeliui vandenilio chlorido rūgšties paslaugų jis nurodomas kaip besiūlis. „Seamless“ išlieka numatytasis, kai to reikalauja vamzdyno kodas, kliento specifikacija arba sudėtingos paslaugos reikalavimas.

 

Galimi dydžiai ir tvarkaraščiai

B3 besiūlis vamzdis tiekiamas tokiame voke, su tarpiniais dydžiais ir individualiomis sienelėmis pagal projekto užsakymą:

 

Parametras	Diapazonas
Išorinis skersmuo	6,0 mm (1/8") iki 219,1 mm (8"), didesni dydžiai pagal projektą
Sienelės storis	nuo 0,5 mm iki 18,26 mm (nuo SCH 5S iki SCH XXS)
Ilgis	Fiksuoti 6 m / 12 m arba atsitiktiniai ilgiai pagal užsakymą
Pabaigos apdaila	Paprastas galas, nuožulnus galas arba pagal poreikį su sriegiu
Testas	Hidrostatinis bandymas pagal ASTM B622

 

Standartinis proceso vamzdžių atsargų diapazonas yra nuo NPS 1/8 iki NPS 8 SCH 10S, SCH 40S ir SCH 80S. Sunkios-sienos ir didelio-skersmens reikalavimai gaminami pagal projekto užklausą, o pristatymo laikas nurodomas pagal užsakymą. Kai brėžinyje nurodomas tvarkaraštis, o ne aiškus sienelės storis, ASME B36.10 sienelė pateikiama, nebent nurodytas minimalus{11}}sienos skaičiavimas.

 

Korozijos efektyvumas: redukcinė{0}rūgštis

Hastelloy B3 vamzdis atsparus redukuojančioms rūgštims geriau nei bet kuris chromo -turintis nikelio lydinys, nes atsparumą redukuojančioje terpėje neša molibdenas, o ne chromas. Lydinys yra standartinė vandenilio chlorido rūgšties vamzdyno medžiaga, kuri yra naudinga, ir ji gerai veikia atskiestoje -ir -vidutinės koncentracijos- sieros rūgštyje, fosforo rūgštyje ir organinėse rūgštiese, tokiose kaip acto ir skruzdžių rūgštis.

 

Jis nėra skirtas stipriai oksiduojančiai aplinkai: azoto rūgštis, geležies chloridas ir kitos oksiduojančios rūšys greitai sunaikina Ni{0}}Mo matricą, todėl lydinio niekada negalima nurodyti, kur galimi oksidacijos pokyčiai.

 

Aplinka	B3 elgesys	komentuoti
Druskos rūgštis, visos koncentracijos	Puikiai	Apibrėžianti B-šeimos paslauga
Sieros rūgštis, praskiesta	Labai gerai	Naudinga, kai nerūdijančio plieno ir C{0}}lydinių yra nedaug
Fosforo rūgštis	Labai gerai	Dažnas trąšų proceso vamzdynuose
Acto / skruzdžių rūgštis	Geras	Organinės rūgšties proceso linijos
Azoto rūgštis ir oksidacinės medžiagos	Nerekomenduojama	Greitas puolimas; vietoj to naudokite Cr{0}}guolio lydinį

 

Pagrindinis skirtumas nuo C276 ir C22 yra kryptis: šie lydiniai subalansuoja atsparumą oksidacijai ir redukcijai ir praranda tam tikrą veikimą grynoje redukuojančioje rūgštyje; B3 specializuojasi redukuojančiose terpėse ir visiškai atsisako atsparumo oksidacijai. Procesas, kuriame vyrauja vandenilio chlorido rūgštis, be oksidacijos ekskursų, yra B3 teritorija, o naudojant C276 švaistomi pinigai chromui, kuris nieko neperka. Procesas, kuris keičiasi tarp rūgšties ir oksiduojančio chlorido sąlygų, yra C-lydinio teritorija, o B3 nepavyktų.

 

Tipiškos programos

B3 vamzdis nurodytas gamyklose, kuriose nuolat tvarkoma druskos rūgštis ar kiti redukuojantys chloridai:

 

• Vandenilio chlorido rūgšties gamybos, saugojimo ir perdavimo linijos, įskaitant azeotropinio ir bevandenio HCl muitą
• Chloruoto angliavandenilio ir organinio chlorido proceso vamzdynai chemijos gamyklose
• Alkilinimo įrenginiai ir katalizatorių regeneravimo sistemos naftos perdirbimo gamyklose
• Plaušienos balinimo cheminės sistemos, kuriose chloro dioksido etapuose naudojamos redukuojančios sąlygos
• Farmacinis ir agrocheminis reaktorius ir perdavimo linijos, kuriose tvarkomos redukuojančios rūgštys
• Metalo ėsdinimo linijos naudojant druskos rūgštį

 

Kiekvienoje iš šių paslaugų B3, o ne B2 specifikacija dabar yra standartinė suvirintų konstrukcijų praktika, nes pagerinus terminį stabilumą pašalinamas lauko gedimo režimas, kuris B2 buvo rodomas suvirinimo karščio paveiktose zonose. Esamos B2 gamyklos palaipsniui priskiriamos B3 naujiems vamzdynams, o B3 yra lydinys, pavadintas daugumoje dabartinių inžinerinių standartų, skirtų sumažinti -rūgšties naudojimą.

 

Suvirinimas ir gamyba

B3 vamzdis yra suvirintas su atitinkamu užpildu ERNiMo-10 (AWS A5.14 klasifikacija), skirta GTAW ir GMAW, ir ENiMo-10 (AWS A5.11), skirta SMAW. B2 užpildo ERNiMo-7 pakeisti negalima, nes jame trūksta chromo ir geležies, suteikiančio B3 šiluminį stabilumą, o susidariusios suvirinimo nuosėdos sugrįš į B2.

 

Išankstinis pašildymas ir po{0}}suvirinimo terminis apdorojimas paprastai nereikalingas. Lydinys yra jautrus deguonies ir azoto pasisavinimui išlydytoje būsenoje, todėl inertinių dujų ekranavimas ir suvirinimo siūlės paviršiuje, ir šaknyje yra būtinas, o perėjimo temperatūra storose dalyse turi būti žemesnė nei 100 laipsnių, kad būtų išvengta karšto įtrūkimo.

 

B3 sistemų jungiamosios detalės ir flanšai tiekiami pagal ASTM B366 atitinkančią chemiją. Vamzdžių projektuotojas WPS turi nurodyti užpildo klasę, o suvirintojo kvalifikacija turėtų būti atliekama naudojant nikelio -lydinio, o ne nerūdijančio plieno procedūrą. Kadangi lydinys yra sunkesnis ir vangesnis suvirinimo vonelėje nei austenitinis nerūdijantis plienas, tinkamumo-tolerancijos ir suvirinimo parametrai kontroliuojami griežčiau, todėl dirbtuvėje turėtų būti reguliariai apdorojami nikelio lydiniai.

 

Kokybės kontrolė ir sertifikavimas

Prie kiekvieno B3 vamzdžio ilgio, tiekiamo pagal ASTM B622, pridedamas malūno bandymo sertifikatas, kuriame nurodoma šilumos chemija, mechaninių bandymų rezultatai ir atlikta neardomoji ekspertizė. Į standartinį paketą įeina pagal specifikaciją reikalaujamas hidrostatinis testas ir, jei reikalaujama pagal užsakymą, viso ilgio sūkurinės srovės ar ultragarsinis tyrimas.

 

Teigiamas medžiagos identifikavimas (PMI) rekomenduojamas gavus, nes B3, B2 ir C-lydiniai yra vizualiai neatskiriami, o sudėties skirtumas akimis neaptinkamas. Sertifikatai išduodami pagal EN 10204 3.1 arba 3.2, kaip nurodyta, o trečiosios šalies patikra, kurią atlieka SGS, BV arba TUV, organizuojama paprašius.

 

Hastelloy B3 vamzdis yra specializuotas gaminys, kurio specifikaciją lemia paslaugos korozijos apvalkalas, o pirkimo sprendimas turėtų būti priimtas atsižvelgiant į terpės analizę ir temperatūros profilį, o ne tik į kainą. Kai eilučių sąraše nurodytas UNS N10675, vamzdis turi būti užsakytas pagal ASTM B622 su nurodyta atkaitinimo būsena, aiškiai nurodytas grafikas arba sienelės storis ir sertifikato formatas, patvirtintas projekto kokybės užtikrinimo plane.

 

 

 

Populiarus Žymos: Hastelloy B3 vamzdis, UNS N10675, ASTM B622, N10675 besiūlis vamzdis, Hastelloy B-3 vamzdis, nikelio molibdeno lydinio vamzdis, 2.4600, druskos rūgšties lydinio vamzdis