Brezšivne cevi Hastelloy B3

Brezšivne cevi Hastelloy B3je sodoben delovni konj iz družine nikljevih-molibdenovih zlitin, dobavljen brezšivno v skladu z ASTM B622 proti UNS N10675. Razvit je bil kot neposreden naslednik Hastelloy B2 (UNS N10665) za rešitev enega posebnega metalurškega problema: B2 je izgubil svojo duktilnost in odpornost proti koroziji, ko ga je držal v območju 650-850 stopinj med varjenjem ali servisiranjem, ker je zlitina oborila krhko Ni-Mo fazo na mejah zrn.

 

B3 dodaja nadzorovani krom, železo in volfram isti bazi Ni-Mo in ta majhen premik v sestavi zavira padavine. Rezultat je cev, ki jo je mogoče variti in uporabljati na terenu z običajno delovno disciplino, hkrati pa ohraniti izjemno odpornost na klorovodikovo kislino in druge redukcijske medije, zaradi katerih je družina B- postala znana.

Kemična sestava cevi Hastelloy B3 po ASTM B622

Spodnje meje-analize toplote so vzete iz ASTM B622 za UNS N10675. Nikelj je element ravnovesja pri najmanj 65,0 %, obseg molibdena 27,0-32,0 % pa je tisto, kar daje zlitini redukcijsko kislinsko zmogljivost.

 

Element	Meja sestave, %
Ni	65,0 min (ravnotežje)
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

 

V primerjavi z B2 kemija B3 namerno doda tri elemente: krom pri 1,0–3,0 %, železo pri 1,0–3,0 % in volfram do 3,0 %. Nobena od teh ni dovolj velika, da bi spremenila korozijski značaj zlitine, vendar skupaj stabilizirajo mikrostrukturo.

 

V B2 izpostavljenost razponu 650-850 stopinj obarja intermetal Ni7Mo6 na mejah zrn, kar uniči duktilnost in odpornost proti koroziji v toplotno-območju zvara. V B3 ista toplotna zgodovina proizvede stabilno eno-fazno strukturo, zato je mogoče cev B3 zvariti, vroče{10}}oblikovati in dati v uporabo, pri čemer toplotno{11}}prizadeto območje v večini aplikacij ostane v zvarjenem stanju.

 

Mehanske lastnosti cevi B3 v žarjenem stanju

ASTM B622 določa naslednje minimalne mehanske lastnosti za brezšivne cevi UNS N10675 v stanju-žarjenega raztopine, dobavni pogoji za skoraj vsa naročila cevi B3:

 

Lastnina	Najmanjša vrednost (ASTM B622)
Natezna trdnost	690 MPa (100 ksi)
Meja tečenja, 0,2 % odmik	310 MPa (45 ksi)
Raztezek v 2 in (50,8 mm)	40%

 

Te zajamčene vrednosti so tiste, ki so navedene v potrdilu o preskusu mlina in so enake zahtevam B622 za druge žarjene zlitine Ni-Cr-Mo, zaradi česar so izračuni debeline stene-konsistentni v celotni družini izdelkov.

 

Dejanske proizvodne vrednosti so višje: tipična žarjena cev B3 ima natezno trdnost okoli 755-790 MPa z izkoristkom blizu 350 MPa in raztezek okoli 50-60 % pri majhnih velikostih. Zlitina je v celoti strukturna za tlačne cevovode in posode in je pogosto določena za obložene ali neobložene cevovode klorovodikove kisline, kjer konstrukcijski tlak in ne dovoljena korozija določa steno.

 

Fizikalne lastnosti

Gostota Hastelloy B3 je 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³), kar je zaradi visoke vsebnosti molibdena opazno več kot pri zlitinah, ki vsebujejo krom-. Teoretična teža cevi B3 je izračunana s formulo standardne nikljeve-zlitine: teža v kilogramih na meter je enaka 0,02466-kratniku (zunanji premer minus debelina stene), pomnoženemu z debelino stene, z merami v milimetrih.

 

Cev 60,3 mm (NPS 2) B3 s steno 5,54 mm SCH 40S torej izračuna približno 7,48 kg/m in ta teoretična številka je osnova za ponudbo in izračun tovora, razen če naročilo določa dejansko stehtano maso.

 

Lastnina	Vrednost
Gostota	9,22 g/cm³
Območje taljenja	1330 - 1390 stopinj (približno)
Modul elastičnosti (sobna temperatura)	216 GPa (približno)
Električna upornost (sobna temperatura)	1,37 μΩ·m (približno)
Toplotna prevodnost, 100 stopinj	11,3 W/m·K (pribl.)

 

Proizvodni standardi in oblike izdelkov

Cevni izdelki Hastelloy B3 so izdelani in dobavljeni v skladu z naslednjimi specifikacijami:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - brezšivne cevi in ​​cevi iz niklja in nikljeve-kobaltove zlitine
• Varjene cevi ASTM B619 / ASME SB-619 -
• ASTM B626 / ASME SB-626 - varjena cev
• ASTM B366 - kovani fitingi in prirobnice za zlitino

 

Brezšivna cev pod B622 se proizvaja s prebadanjem in obdelavo gredice s toploto B3, čemur sledi žarjenje v raztopini in hitro ohlajanje. Žarjenje raztopi vse sekundarne faze, nastale med obdelavo, in obnovi popolnoma avstenitno eno-fazno strukturo, od katere je odvisna odpornost proti koroziji. Ker je zlitina termično stabilna, ni treba, da je kaljenje tako burno kot pri B2, območje zvarjenega spoja, ki je izpostavljeno toploti, pa ohrani korozijsko odpornost brez -toplotne obdelave po varjenju.

 

Varjena cev B3 pod B619 je oblikovana iz žarjenega traku in varjena z ustreznim polnilnim materialom ERNiMo-10. Varjeni izdelek je po varjenju celotno-telo žarjeno, za večino storitev s klorovodikovo kislino pa je navedeno kot zamenljivo brezšivno. Brezšivno ostane privzeto, če to zahteva koda cevovoda, specifikacija odjemalca ali zahtevna storitev.

 

Razpoložljive velikosti in urniki

Brezšivne cevi B3 so dobavljene v naslednji ovojnici, z vmesnimi velikostmi in stenami po meri, ki so na voljo na zahtevo projekta:

 

Parameter	Razpon
Zunanji premer	6,0 mm (1/8") do 219,1 mm (8"), večje velikosti na podlagi projekta
Debelina stene	0,5 mm do 18,26 mm (SCH 5S do SCH XXS)
Dolžina	Fiksno 6 m / 12 m ali naključne dolžine po naročilu
Končni zaključek	Po potrebi gladek konec, poševni konec ali navoj
Test	Hidrostatični preskus po ASTM B622

 

Standardni obseg zalog za procesno cev je NPS 1/8 do NPS 8 v SCH 10S, SCH 40S in SCH 80S. Zahteve za težke-stene in velike-premere so izdelane glede na projektno poizvedbo, dobavni rok pa je naveden na naročilo. Kadar risba navaja razpored namesto izrecne debeline stene, se navede stena ASME B36.10, razen če je naveden najmanj-izračun stene.

 

Korozijska učinkovitost: stopnja redukcijske-kisline

Cev Hastelloy B3 se upira redukcijskim kislinam bolje kot katera koli krom-vsebujoča nikljeva zlitina, ker odpornost v redukcijskih medijih nosi molibden in ne krom. Zlitina je standardni material za cevi za klorovodikovo kislino v njenem uporabnem območju in se dobro obnese v žveplovi kislini z razredčeno-do -srednjo-koncentracijo, v fosforni kislini in v organskih kislinah, kot sta ocetna in mravljinčna kislina.

 

Ni namenjena za močno oksidativna okolja: dušikova kislina, železov klorid in druge oksidativne vrste hitro uničijo matriko Ni-Mo, zato zlitine nikoli ne smete navajati tam, kjer so možni oksidacijski izleti.

 

okolje	Vedenje B3	Komentiraj
Klorovodikova kislina, vse koncentracije	Odlično	Ključna storitev za B-družino
Žveplova kislina, razredčena	Zelo dobro	Uporabno tam, kjer so nerjavno jeklo in C-zlitine obrobne
Fosforjeva kislina	Zelo dobro	Pogost v cevovodih za proces gnojenja
Ocetna / mravljinčna kislina	Dobro	Procesne linije za organske kisline
Dušikova kislina in oksidacijski mediji	Ni priporočljivo	Hiter napad; namesto tega uporabite Cr-ležajno zlitino

 

Ključna razlika od C276 in C22 je smer: te zlitine uravnavajo odpornost proti oksidaciji in redukciji ter se odrečejo nekaterim zmogljivostim v čisti redukcijski kislini; B3 je specializiran za redukcijske medije in popolnoma opusti odpornost proti oksidaciji. Proces, ki je pretežno sestavljen iz klorovodikove kisline, brez oksidacijskih ekskurzij, je območje B3 in uporaba C276 tam zapravlja denar za krom, ki ne kupi ničesar. Postopek, ki se spreminja med kislinskimi in oksidacijskimi kloridnimi pogoji, je ozemlje zlitine C- in B3 ne bi bil uspešen.

 

Tipične aplikacije

Cev B3 je določena v obratih, kjer se neprekinjeno ravna s klorovodikovo kislino ali drugimi redukcijskimi kloridi:

 

• Cevi za proizvodnjo, shranjevanje in prenos klorovodikove kisline, vključno z azeotropno in brezvodno HCl
• Procesne cevi za klorirane ogljikovodike in organske kloride v kemičnih obratih
• Enote za alkiliranje in sistemi za regeneracijo katalizatorjev v rafinerijah
• Kemični sistemi za beljenje celuloze, kjer stopnje s klorovim dioksidom uporabljajo redukcijske pogoje
• Farmacevtski in agrokemični reaktor in prenosne linije za ravnanje z redukcijskimi kislinami
• Linije za luženje kovin s klorovodikovo kislino

 

V vsaki od teh storitev je specifikacija B3 in ne B2 zdaj standardna praksa za varjene konstrukcije, ker izboljšanje toplotne stabilnosti odpravlja način okvare na polju, ki ga je B2 pokazal na območjih z-prizadetosti toplote zvara. Obstoječe naprave B2 so postopoma pre-specificirane na B3 za nove cevovode, B3 pa je zlitina, imenovana v večini trenutnih inženirskih standardov za zmanjšanje-kisline.

 

Varjenje in izdelava

Cev B3 je varjena z ustreznim polnilnim materialom ERNiMo-10 (klasifikacija AWS A5.14) za GTAW in GMAW ter ENiMo-10 (AWS A5.11) za SMAW. B2 polnilo ERNiMo-7 se ne sme zamenjati, ker nima kroma in železa, ki dajeta B3 njegovo toplotno stabilnost, in nastali zvarni nanos bi se vrnil v obnašanje, podobno B2.

 

Predgretje ni potrebno in toplotna obdelava po -varjenju običajno ni potrebna. Zlitina je občutljiva na prevzem kisika in dušika v staljenem stanju, zato je zaščita inertnega plina tako na površini kot na korenu zvara bistvenega pomena, temperaturo vmesnega prehoda pa je treba ohranjati pod 100 stopinj v debelih odsekih, da preprečimo vroče razpoke.

 

Priključki in prirobnice za sisteme B3 so dobavljeni v skladu z ASTM B366 ustrezne kemije. Projektant cevi bi moral na WPS navesti razred polnila, kvalifikacija varilcev pa bi morala slediti postopku z-zlitine niklja in ne postopku iz nerjavečega jekla. Ker je zlitina težja in bolj počasna v zvarnem bazenu kot avstenitno nerjavno jeklo, so tolerance-prileganja in varilni parametri strožje nadzorovani, zato bi morala biti delavnica tista, ki redno obdeluje nikljeve zlitine.

 

Kontrola kakovosti in certificiranje

Vsako dolžino cevi B3, dobavljeno v skladu z ASTM B622, spremlja potrdilo o preskusu mlina, ki poroča o toplotni kemiji, rezultatih mehanskih preskusov in opravljenem ne-destruktivnem pregledu. Standardni paket vključuje hidrostatični preizkus, ki ga zahteva specifikacija, in, kjer naročilo to zahteva, vrtinčni-tokovni ali ultrazvočni pregled celotne dolžine.

 

Ob prejemu je priporočljiva pozitivna identifikacija materiala (PMI), ker so zlitine B3, B2 in C- vizualno nerazločljive in razlike v sestavi ni mogoče zaznati z očesom. Certifikati se izdajo v skladu z EN 10204 3.1 ali 3.2, kot je določeno, in na zahtevo organizirajo pregled-tretji strani SGS, BV ali TUV.

 

Cev Hastelloy B3 je specializiran izdelek, katerega specifikacijo poganja korozijska ovojnica storitve, odločitev o nakupu pa je treba sprejeti na podlagi analize medija in temperaturnega profila, ne le na podlagi cene. Ko seznam linij določa UNS N10675, je treba cev naročiti v skladu z ASTM B622 z navedenim stanjem žarjenosti, izrecno navedenim razporedom ali debelino stene in obliko potrdila, potrjeno z načrtom QA projekta.

 

 

 

Priljubljena oznake: Cev Hastelloy B3, UNS N10675, ASTM B622, N10675 brezšivna cev, cev Hastelloy B-3, cev iz zlitine niklja in molibdena, 2.4600, cev iz zlitine klorovodikove kisline