ASTM B444 (trenutna izdaja B444-22)je standardna specifikacija za brezšivne cevi iz zlitine niklja-kroma-molibdena-kolumbija, komercialno znane kot Alloy 625 ali Inconel 625, z oznako UNS N06625. Primerek ASME je SB-444, sprejet v oddelek II dela B kodeksa za kotle in tlačne posode. Če vaš projekt spada v pristojnost ASME za tlačne posode ali cevovode, določite SB-444; za splošne korozijske storitve in aplikacije brez kode zadostuje B444.
Dve kritični podrobnosti obsega, ki ju kupci pogosto spregledajo:
najprej, B444 zajema samo brezšivne izdelke.Varjene cevi iz zlitine 625spada pod standard ASTM B705 (vzdolžni zvar, običajno večji premeri), varjena cev pa pod standard ASTM B704 (cevi izmenjevalnika toplote in kondenzatorja). Ti niso zamenljivi.
drugič, B444 pokriva dve oznaki UNS: N06625 (zlitina 625, razred, ki ga skoraj zagotovo kupujete) in N06219 (zlitina 219, modifikacija kroma-železa-niklja, ki se redko proizvaja in skoraj nikoli ni na zalogi).
Obrazci za izdelke
Bar & Rod
Plošča in list
Tuljava in trak
Cevi in cevi
Montaža: prirobnica, T-kratnik, koleno, reduktor itd.
Kovanje: obroč, gred, krog, blok itd.
Razred 1 v primerjavi z razredom 2: razlika, ki ujame kupce-neprevidne
ASTM B444 opredeljuje dva razreda lastnosti glede na pogoje toplotne obdelave. Terminologija se razlikuje glede na vire - nekateri standardi in dobavitelji pravijo »Razred 1« in »Razred 2«, drugi pravijo »Razred 1« in »Razred 2«. Pomenijo isto. Uporabnikovo sklicevanje na "CL1" ustreza razredu 1 / razredu 1, žarjenemu stanju.
Tukaj je kritična točka, da se večina primerjalnih tabel zmoti ali zakoplje:Stopnja 1 (žarjeno) je močnejša od stopnje 2 (-raztopljeno) pri sobni temperaturi.To je kontraintuitivno - večina inženirjev domneva, da "raztopina-žarjena" pomeni "boljšo toplotno obdelavo" in zato "močnejše." Ne gre in razlog je metalurški.
Cev stopnje 1 je žarjena pri najmanj 871 stopinjah (1600 stopinj F). Pri tej temperaturi zlitina ohrani drobnejšo zrnato strukturo in večjo gostoto atomov niobija in molibdena v trdni raztopini, kar prispeva k trdnosti pri sobni-temperaturi z utrjevanjem-v trdni raztopini. Rezultat: minimalna natezna trdnost 827 MPa (120 ksi) in najmanjša meja tečenja 414 MPa (60 ksi).
Cev stopnje 2 je raztopina-žarjena pri najmanj 1093 stopinjah (2000 stopinjah F), čemur pogosto sledi stabilizacijsko žarjenje pri 982 stopinjah (1800 stopinjah F). Višja temperatura povzroči bolj grobo zrnato strukturo, ki zamenja sobno-temperaturno trdnost za izboljšano odpornost proti lezenju in napetost-porušitvene lastnosti pri povišani temperaturi. Rezultat: minimalna natezna trdnost pade na 690 MPa (100 ksi) in popuščanje na 276 MPa (40 ksi) - približno 33 % nižje od razreda 1.
| Lastnina | Razred 1 / razred 1 (žarjeno) | Stopnja 2 (raztopina-žarjena) |
|---|---|---|
| Toplotna obdelava | Večja ali enaka 871 stopinj (1600 stopinj F) | Večji ali enak 1093 stopinj (2000 stopinj F) + stabilizacija |
| Natezna trdnost (min) | 827 MPa (120 ksi) | 690 MPa (100 ksi) |
| Meja tečenja 0,2 % (min.) | 414 MPa (60 ksi) | 276 MPa (40 ksi) |
| Raztezek (min.) | 30% | 30% |
| Trdota (tipično) | Manjši ali enak 35 HRC | Manjši ali enak 35 HRC |
| Delovno temperaturno območje | Kriogeno do 593 stopinj | Nad 593 stopinj |
| Primarna aplikacija | Splošna korozija, kisla uporaba, tlačni cevovodi | Lezenje{0}}omejene storitve, aplikacije-porušitve napetosti |
| Privzeto stanje dobave | Da -, razen če je navedeno drugače | Samo ob izrecnem naročilu |
Kemijska sestava: UNS N06625
Okno za sestavo zaB444 N06625je tesno in namensko. Vsak element igra posebno vlogo pri delovanju zlitine:
| Element | Vsebnost (mas.%) | funkcija |
|---|---|---|
| Nikelj | 58,0 min (ravnotežje) | Avstenitna matrica; temelj odpornosti proti koroziji in SCC |
| Chromium | 20.0–23.0 | Pasivni Cr₂O3 film; odpornost proti oksidaciji in luknjanju |
| molibden | 8.0–10.0 | Zmanjšanje-odpornosti na kislino; režna korozija; utrjevanje-v trdni raztopini |
| Niobij + tantal | 3.15–4.15 | Trdna{0}}okrepitev raztopine; stabilizira proti preobčutljivosti |
| Železo | 5,0 maks | Strop nečistoč - ohranja korozijsko obnašanje |
| Ogljik | 0,10 maks | Nizka vsebnost ogljika zadrži Nb v raztopini in ne tvori karbidov |
| Kobalt | 1,0 maks | Preostanek - nadzorovan za jedrske uporabe |
| Mangan | 0,50 maks | Dezoksidant |
| Silicij | 0,50 maks | Preostanek - kontroliran glede varljivosti |
| fosfor | 0,015 maks | Hot{0}}nadzor uporabnosti |
| Žveplo | 0,015 maks | Hot{0}}nadzor uporabnosti |
| Aluminij | 0,40 maks | Manjši deoksidant |
| Titan | 0,40 maks | Manjša ojačitev |
Premisleki glede varjenja in izdelave
Zlitina 625 je ena izmed najbolj varljivih nikljevih zlitin -, kar je eden od razlogov, zakaj prevladuje pri podvodnih in morskih aplikacijah, kjer je potrebno varjenje na terenu. Toda "varljiv" ne pomeni "varen". Več težav pri izdelavi, značilnih za cev 625, lahko vpliva na stroške projekta in časovni načrt.
Izbira polnilne kovine:Za enakomerne{0}}zvare trdnih cevi 625 uporabite ERNiCrMo-3 (AWS A5.14), ki je polnilna žica iz zlitine 625. Za različne zvare med 625 in ogljikovim jeklom (običajno v prehodnih spojih obloženih cevi in prekrivnih zvarih) je ERNiCrMo-3 tudi standardna izbira - to je industrijsko standardno polnilo za prekrivanje ogljikovega jekla s korozijsko pregrado 625. Za 625 do nerjaveče jeklo (316L, duplex), ponovno ERNiCrMo-3. Pravzaprav je ERNiCrMo-3 tako vsestranski, da ga pogosto imenujejo "univerzalno" polnilo iz nikljeve zlitine - vendar vedno potrdite pri svojem varilnem inženirju, da je primeren za vašo specifično konfiguracijo spoja in pogoje uporabe.
Toplotna obdelava-po varjenju:Zlitina 625 na splošno ne potrebuje PWHT za korozijsko delovanje v žarjenem stanju. Stabilizacija z niobijem preprečuje preobčutljivost, HAZ pa ohranja primerno korozijsko odpornost v -zvarjenem stanju. Vendar pa nekatere specifikacije strank (zlasti Aramco in nekateri operaterji v Severnem morju) zahtevajo-razbremenitev PWHT za kisle servisne cevovode - preverite posebno zahtevo v specifikaciji vašega projekta. Za zvare platiranih cevi zahteve PWHT običajno določa zunanja lupina iz ogljikovega jekla, ne obloga 625.
Položaj in postopek varjenja:Za varjenje cevi je GTAW (TIG) z golo žico ERNiCrMo-3 standardni postopek za korenske prehode in cevi majhnega-premera. Za polnilne prehode na večjih premerih se lahko za produktivnost uporabi SMAW z ENiCrMo-3 pokritimi elektrodami ali GMAW z ERNiCrMo-3 žico. Zagotovite, da je specifikacija varilnega postopka (WPS) kvalificirana za veljavno kodo (oddelek IX ASME za tlačne cevi, DNV-ST-F101 za podmorske cevi).
Nevarnost vročih razpok:Nikljeve zlitine so dovzetne za vroče razpoke zvarov, zlasti v tesnih spojih in visoko{0}}toplotnih-nanosih. Nadzorujte dovod toplote (običajno 0,8–1,5 kJ/mm za GTAW), vzdržujte temperaturo vmesnega prehoda pod 150 stopinj in se izogibajte pretiranemu tkanju obloka. Zaželene so tehnike vrvic. Če ima vaš proizvajalec omejene izkušnje z nikljevimi zlitinami, vztrajajte pri kvalifikaciji varilnega postopka, ki vključuje proizvodno-reprezentativno geometrijo spoja.
Obdelava in oblikovanje:Zlitina 625 se -hitro strdi - hitreje kot 316L in bistveno hitreje kot ogljikovo jeklo. Hladno krivljenje cevi 625 zahteva več sile in pogostejša vmesna žarjenja. Strojna obdelava zahteva ostro orodje iz karbidne trdine, zmanjšane rezalne hitrosti (približno 40–60 % vrtljajev ogljikovega jekla) in ustrezno hladilno tekočino. Trgovine, ki ne poznajo nikljevih zlitin, bodo podcenile čas oblikovanja in strojne obdelave, kar vpliva na ocene stroškov izdelave.
Pogoste napake pri nabavi brezšivnih cevi iz zlitine 625
Napaka 1: navedba "Inconel 625" brez številke UNS."Inconel" je blagovna znamka Special Metals Corporation in ne univerzalna specifikacija. Mlini proizvajajo N06625 pod različnimi trgovskimi imeni (Inconel 625, Nickelvac 625, Nicrofer 6020, VDM Alloy 625). Če na vašem naročilu piše "Inconel 625" in dobavitelj pošilja enakovreden material N06625 iz vira, ki ni -Special Metals, imate morda težavo s skladnostjo s specifikacijami, čeprav je material metalurško enak. Na naročilnico vedno navedite "UNS N06625".
Napaka 2: zamenjujete 1. in 2. stopnjo.Kot je navedeno zgoraj, je stopnja 1 (žarjeno) močnejša pri sobni temperaturi. Stopnja 2 (raztopina-žarjena) je za visoko-temperaturno lezenje. Oceno navedite eksplicitno. Če ne rečete ničesar, boste prejeli oceno 1 -, ki je pravilna za večino aplikacij, vendar mora biti navedena izrecno, da se izognete dvoumnosti.
Napaka 3: sprejemanje varjenih cevi, ko je navedena brezšivna.B444 pokriva samo brezšivne. B705 pokrovi varjeni. Če vaše specifikacije zahtevajo B444 (brezšivne), ne sprejmite B705 (varjene) kot nadomestek brez tehničnega pregleda in odobritve stranke. Ta poskus zamenjave se zgodi pogosteje, kot bi pričakovali, zlasti pri projektih s tesnim-razporedom, kjer so dobavni časi brezšivnih cevi daljši, kot je kupec pričakoval.
Napaka 4: Nepreverjanje skladnosti NACE na MTC.Če je cev za kislo delovanje, mora MTC navesti skladnost z NACE MR0175 / ISO 15156 in vključiti rezultate preskusa trdote (največ 35 HRC). MTC, ki prikazuje kemijske in mehanske lastnosti, vendar se ne sklicuje na NACE, ni skladen -, tudi če bi material opravil testiranje NACE. Certifikat mora izrecno navajati skladnost.
Napaka 5: privzeta uporaba trdne cevi 625 za velike premere.Za 8-palčne NPS in več je platirana cev z notranjim slojem 625 skoraj vedno ekonomsko racionalna izbira. Določanje trdnih cevi 625 pri teh velikostih brez ocenjevanja oplaščenih alternativ lahko napihne stroške materiala za 200–400 %.
Napaka 6: Podcenjevanje dobavnih rokov. Brezšivne cevi iz zlitine 625ni kataloška enota. Standardne velikosti iz kvalificiranih obratov trajajo 8–14 tednov; ne-standardne velikosti trajajo 16–24 tednov. Če odkrijete zahtevo za cev 625 pozno v načrtu projekta, so možnosti pospeševanja izjemno omejene - obstaja le peščica tovarn po vsem svetu, ki proizvajajo brezšivne cevi B444, in delujejo na razporedih valjanja, ki jih ni mogoče enostavno stisniti.
ASTM B444 Zahteve za testiranje in inšpekcijo
B444 zahteva posebne teste kakovosti, ki morajo biti prikazani na MTC in preverjeni med pregledom:
| Test | Zahteva | Namen |
|---|---|---|
| Natezni preskus | Eno na serijo toplotne-obdelave | Preverite, ali UTS, YS in raztezek izpolnjujejo minimalne stopnje |
| Test trdote | Vsaka cev/cev | Potrdite manj kot ali enako 35 HRC; ključnega pomena za skladnost z NACE |
| Hidrostatični preskus | Vsak kos (ali vrtinčni tok kot alternativa) | Preverite celovitost tlaka |
| Kemijska analiza | Ena zajemalka na gretje | Potrdite sestavo v mejah N06625 |
| Flare test (cev) | Cevi majhnega-premera po B444 | Preverjanje duktilnosti za preoblikovanje |
| Preskus sploščitve (cev) | Po zahtevah B444 | Preverjanje duktilnosti in trdnosti |
| Ne{0}}destruktivni pregled | Ultrazvok (ASTM E213) ali vrtinčni tok (ASTM E426/E571) | Odkrijte notranje in površinske napake |
Za slabe storitve in kritične aplikacije dodajte:
ASTM G28 Metoda A preskus intergranularne korozije (če določi naročnik)
PMI (pozitivna identifikacija materiala) na vsakem kosu - potrjuje, da je material dejansko N06625, ne napačno označena nerjavna ali nižja-zlitina niklja
Tretja-priča SGS, Bureau Veritas ali Intertak (EN 10204 3.2 certificiranje)
Okvir odločanja: Kdaj določiti brezšivne cevi iz zlitine 625 (B444, razred 1)
Brezšivne cevi iz zlitine 625 uporabite, kadar:
Delovno okolje vsebuje H₂S (kisla storitev) v koncentracijah ali temperaturah, ki presegajo meje razredov za dupleks in super dupleks. Skladnost z NACE MR0175 je glavni dejavnik.
Storitev vključuje kloride pri povišanih temperaturah, kjer luknjičasta in razpokana korozija izključita 316L in 316LN iz obravnave, pribitek na stroške C-276 pa ni upravičen.
Uporaba zahteva kombinacijo visoke trdnosti (minimalna tečnost 414 MPa) in odpornosti proti koroziji, ki je ne more zagotoviti nobena vrsta nerjavečega jekla.
Premer cevi je dovolj majhen (običajno manjši od ali enak 6" NPS), da je trdna cev 625 ekonomsko upravičena brez oplaščenih alternativ.
Uporaba vključuje podvodne mostičke, tuljave ali instrumentacijske cevi, kjer je brezšivna konstrukcija potrebna za celovitost tlaka in zanesljivost zvara.
Razmislite o alternativah, ko:
Storitev je v prvi vrsti kloridna luknjasta brez H₂S - super duplex 2507 (PREN ~42) lahko zadostuje po znatno nižji ceni.
Storitev je visoko{0}}temperaturna oksidacija ali naogljičenje brez kloridov - Incoloy 800H/HT ali 310S je morda bolj primeren.
Premer cevi je velik (več kot ali enak 8" NPS) in aplikacija omogoča platirano cev - prihranek pri stroških platiranega v primerjavi s trdnim 625 je lahko precejšen.
Storitev vključuje močne redukcijske kisline (koncentrirana HCl, H₂SO₄) - Hastelloy C-276 ali C-22 bo morda potreben kljub višjim stroškom.
Pogosto zastavljena vprašanja
Kakšna je razlika med zlitino 625 stopnje 1 in stopnje 2 v ASTM B444?
Stopnja 1 je žarjena pri višji ali enaki 871 stopinjah in ima višjo trdnost pri sobni-temperaturi (827 MPa UTS, najmanjša tečnost 414 MPa). Razred 2 je raztopina,-žarjena pri večji ali enaki 1093 stopinjah za izboljšano odpornost proti lezenju nad 593 stopinj, vendar z nižjo{10}}temperaturno trdnostjo pri sobni temperaturi (690 MPa UTS, 276 MPa najmanjši izkoristek). Stopnja 1 je privzeti pogoj za oskrbo in je pravilna za večino aplikacij, vključno s servisiranjem kislih plinov in podvodnimi cevmi.
jeBrezšivne cevi iz zlitine 625Skladen z NACE MR0175?
ja Zlitina 625 (UNS N06625) v žarjenem stanju je navedena v NACE MR0175 / ISO 15156 del 3 za kislo uporabo pri vseh temperaturah in H₂S delnih tlakih v okviru standarda, če trdota ne presega 35 HRC. MTC se mora izrecno sklicevati na skladnost z NACE MR0175.
Koliko stane brezšivna cev Alloy 625?
Okvirna cena za brezšivne cevi B444 N06625 stopnje 1 se giblje med približno 30–30–65 na kilogram, odvisno od velikosti, debeline stene, porekla in stopnje certificiranja. To je približno 8–15-kratnik stroškov enakovredne brezšivne cevi 316L. Za aplikacije z velikim{11}}premerom lahko platirana cev (notranja plast 625 na ogljikovem jeklu) zmanjša stroške materiala za 60–75 % v primerjavi s trdno cevjo 625.
Kakšna je razlika med B444 in B705 za cevi iz zlitine 625?
ASTM B444 zajema brezšivne cevi iz zlitine 625. ASTM B705 zajema varjene cevi iz zlitine 625 (vzdolžni zvar). Kemija je enaka, vendar se proizvodni proces, zahteve za zagotavljanje kakovosti in osnova kode tlaka razlikujejo. B444 (brezšivni) je določen za višji-tlak in bolj kritično uporabo; B705 (varjen) se uporablja za večje premere, kjer je brezšivna proizvodnja nepraktična ali stroškovno{10}}previsoka.
Ali je mogoče cev iz zlitine 625 variti brez toplotne obdelave po -varju?
V večini aplikacij proti koroziji, da. Stabilizacija z niobijem zlitine 625 preprečuje preobčutljivost, HAZ pa ohranja odpornost proti koroziji v -zvarjenem stanju. Vendar pa nekatere specifikacije strank (zlasti za kisle storitve na Bližnjem vzhodu in v Severnem morju) zahtevajo-razbremenitev PWHT - vedno preverite specifikacijo projekta. Za zvare platiranih cevi zahteve PWHT običajno določa zunanja lupina iz ogljikovega jekla.
Katero dodajno kovino se uporablja za varjenje cevi iz zlitine 625?
ERNiCrMo-3 (AWS A5.14), ki je polnilna žica iz zlitine 625, je standardno ustrezno polnilo za zvare 625 do 625. Je tudi industrijsko standardno polnilo za različne zvare med 625 in ogljikovim jeklom, nerjavečim jeklom ter za aplikacije prekrivanja zvarov. Ekvivalent pokrite elektrode: ENiCrMo-3 (AWS A5.11).
Kakšna je najvišja delovna temperatura za cev iz zlitine 625?
V žarjenem stanju (razred 1) se zlitina 625 običajno uporablja do 593 stopinj za splošno korozijsko delovanje. Za uporabo nad 593 stopinjami, kjer vladata lezenje in napetost-porušitev, je določena stopnja 2 (raztopina-žarjena). Zlitina 625 se upira oksidaciji na zraku do približno 980 stopinj, vendar poslabšanje mehanskih lastnosti omejuje strukturno uporabo nad 650–700 stopinj, odvisno od ravni napetosti.
