Bešavna cijev Hastelloy B3

Bešavna cijev Hastelloy B3je moderni radni konj obitelji legura nikla-molibdena, isporučuje se bez šavova prema ASTM B622 prema UNS N10675. Razvijen je kao izravni nasljednik Hastelloya B2 (UNS N10665) za rješavanje jednog specifičnog metalurškog problema: B2 je izgubio svoju duktilnost i otpornost na koroziju kada se držao u rasponu od 650-850 stupnjeva tijekom zavarivanja ili servisiranja, jer je legura istaložila krtu Ni-Mo fazu na granicama zrna.

 

B3 dodaje kontrolirani krom, željezo i volfram istoj bazi Ni-Mo, a taj mali pomak u sastavu potiskuje taloženje. Rezultat je cijev koja se može variti i koristiti na terenu uz uobičajenu radničku disciplinu, zadržavajući izvanrednu otpornost na solnu kiselinu i druge redukcijske medije koji su proslavili obitelj B-.

Kemijski sastav Hastelloy B3 cijevi prema ASTM B622

Granice-analize topline u nastavku preuzete su iz ASTM B622 za UNS N10675. Nikal je element ravnoteže s minimalnim udjelom od 65,0%, a raspon molibdena od 27,0-32,0% je ono što leguri daje učinak redukcijske kiseline.

 

Element	Granica sastava, %
Ni	65,0 min (ravnoteža)
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

 

U usporedbi s B2, kemija B3 dodaje tri namjerna elementa: krom od 1,0-3,0%, željezo od 1,0-3,0% i volfram do 3,0%. Nijedno od njih nije dovoljno veliko da promijeni korozijski karakter legure, ali zajedno stabiliziraju mikrostrukturu.

 

U B2, izloženost rasponu od 650-850 stupnjeva taloži Ni7Mo6 intermetal na granicama zrna, što uništava i duktilnost i otpornost na koroziju u zoni zavara pod utjecajem topline-. U B3 ista toplinska povijest proizvodi stabilnu jedno-faznu strukturu, zbog čega se cijev B3 može zavariti, vruće-oblikovati i staviti u rad sa zonom-pogođenom toplinom u većini primjena u zavarenom stanju.

 

Mehanička svojstva cijevi B3 u žarenom stanju

ASTM B622 navodi sljedeća minimalna mehanička svojstva za UNS N10675 bešavne cijevi u otopini-žarenom stanju, uvjet isporuke za gotovo sve B3 narudžbe cjevovoda:

 

Vlasništvo	Minimalna vrijednost (ASTM B622)
Vlačna čvrstoća	690 MPa (100 ksi)
Granica razvlačenja, 0,2% ofset	310 MPa (45 ksi)
Istezanje u 2 inča (50,8 mm)	40%

 

Ove zajamčene vrijednosti su ono što se pojavljuje na potvrdi o ispitivanju glodalice i identične su zahtjevima B622 za druge žarene legure Ni-Cr-Mo, što izračune debljine stijenke- čini dosljednima u cijeloj obitelji proizvoda.

 

Stvarne proizvodne vrijednosti su veće: tipična žarena B3 cijev ima oko 755-790 MPa rastezanja s prinosom od blizu 350 MPa, i istezanjem oko 50-60% u malim veličinama. Legura je potpuno strukturna za tlačne cjevovode i posude, a često se specificira za obložene ili neobložene cjevovode klorovodične kiseline gdje projektirani tlak, a ne dopuštena korozija, postavlja stijenku.

 

Fizička svojstva

Gustoća Hastelloya B3 je 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³), što je znatno više od legura koje sadrže krom-zbog visokog sadržaja molibdena. Teoretska težina B3 cijevi izračunava se standardnom formulom legure nikla-: težina u kilogramima po metru jednaka je 0,02466 puta (vanjski promjer minus debljina stijenke) puta debljina stijenke, s dimenzijama u milimetrima.

 

B3 cijev od 60,3 mm (NPS 2) sa stijenkom SCH 40S od 5,54 mm stoga izračunava približno 7,48 kg/m, a ova teoretska brojka je osnova za ponudu i izračune tereta osim ako narudžba ne navodi stvarnu izvaganu masu.

 

Vlasništvo	Vrijednost
Gustoća	9,22 g/cm³
Raspon topljenja	1330 - 1390 stupnjeva (približno)
Modul elastičnosti (sobna temperatura)	216 GPa (približno)
Električni otpor (sobna temperatura)	1,37 μΩ·m (približno)
Toplinska vodljivost, 100 stupnjeva	11,3 W/m·K (približno)

 

Standardi proizvodnje i oblici proizvoda

Hastelloy B3 cjevovod proizvodi se proizvode i isporučuju prema sljedećim specifikacijama:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - bešavne cijevi i cijevi od legure nikla-kobalta
• ASTM B619 / ASME SB-619 - zavarena cijev
• ASTM B626 / ASME SB-626 - zavarena cijev
• ASTM B366 - kovani spojevi i prirubnice za leguru

 

Bešavna cijev ispod B622 proizvodi se probijanjem i obradom gredice toplinom B3, nakon čega slijedi žarenje u otopini i brzo hlađenje. Žarenje otapa sve sekundarne faze nastale tijekom obrade i obnavlja potpuno austenitnu jedno-faznu strukturu o kojoj ovisi otpornost na koroziju. Budući da je legura toplinski stabilna, kaljenje ne mora biti toliko burno kao za B2, a zona zavarenog spoja pod utjecajem topline zadržava svoju otpornost na koroziju bez toplinske obrade nakon -zavarivanja.

 

Zavarena B3 cijev ispod B619 oblikovana je od žarene trake i zavarena s odgovarajućim ERNiMo-10 dodatnim metalom. Zavareni proizvod se cijelo-žari nakon zavarivanja, a za većinu usluga klorovodične kiseline navedeno je naizmjenično s bešavnim. Bešavno ostaje zadano kada to zahtijeva kod cjevovoda, specifikacija klijenta ili zahtjev za kiselom uslugom.

 

Dostupne veličine i rasporedi

Bešavne cijevi B3 isporučuju se u sljedećoj omotnici, s međuveličinama i prilagođenim stijenkama dostupnim na zahtjev projekta:

 

Parametar	Raspon
Vanjski promjer	6,0 mm (1/8") do 219,1 mm (8"), veće veličine na temelju projekta
Debljina stijenke	0,5 mm do 18,26 mm (SCH 5S do SCH XXS)
Duljina	Fiksnih 6 m / 12 m ili nasumičnih duljina po narudžbi
Kraj završetka	Običan kraj, zakošeni kraj ili s navojem prema potrebi
Test	Hidrostatičko ispitivanje prema ASTM B622

 

Standardni raspon skladištenja za procesnu cijev je NPS 1/8 do NPS 8 u SCH 10S, SCH 40S i SCH 80S. Zahtjevi za-teškim-zidovima i velikim-promjerom proizvode se prema upitu projekta, a vrijeme isporuke navedeno je po narudžbi. Kada se na crtežu navodi raspored, a ne eksplicitna debljina stijenke, isporučuje se zid ASME B36.10 osim ako nije naveden minimalni{11}}izračun zida.

 

Učinkovitost korozije: stupnj-reducirajuće kiseline

Hastelloy B3 cijev otporna je na redukcijske kiseline bolje od bilo koje legure nikla koja-sadrži krom, jer otpor u redukcijskim medijima nosi molibden, a ne krom. Legura je standardni materijal za cjevovode za klorovodičnu kiselinu u svom korisnom rasponu i dobro se ponaša u sumpornoj kiselini razrijeđene-do -srednje-koncentracije, u fosfornoj kiselini i u organskim kiselinama kao što su octena i mravlja kiselina.

 

Nije namijenjena za jako oksidirajuća okruženja: dušična kiselina, željezni klorid i druge oksidirajuće vrste brzo uništavaju Ni-Mo matricu, tako da se legura nikada ne bi trebala navoditi tamo gdje su moguća oksidacijska odstupanja.

 

okoliš	B3 ponašanje	Komentar
Klorovodična kiselina, sve koncentracije	Izvrsno	Definirajuća usluga za B-obitelj
Sumporna kiselina, razrijeđena	Vrlo dobro	Korisno tamo gdje su nehrđajuće legure i C-legure marginalne
Fosforna kiselina	Vrlo dobro	Uobičajeno u cjevovodima procesa gnojiva
Octena / mravlja kiselina	Dobro	Procesne linije organske kiseline
Dušična kiselina i oksidacijski mediji	Ne preporučuje se	Brzi napad; umjesto toga upotrijebite leguru koja nosi Cr-

 

Ključna razlika u odnosu na C276 i C22 je smjer: te legure uravnotežuju otpornost na oksidaciju i redukciju i odustaju od nekih svojstava u čistoj redukcijskoj kiselini; B3 je specijaliziran za redukcijske medije i potpuno odustaje od otpornosti na oksidaciju. Proces koji se pretežno sastoji od klorovodične kiseline, bez oksidacijskih izleta, područje je B3, a korištenjem C276 tu se baca novac na krom koji ništa ne kupuje. Proces koji se izmjenjuje između kiselih i oksidacijskih kloridnih uvjeta područje je legure C-, a B3 ne bi uspio.

 

Tipične primjene

B3 cijev navedena je u postrojenjima u kojima se kontinuirano rukuje solnom kiselinom ili drugim redukcijskim kloridima:

 

• Linije za proizvodnju, skladištenje i prijenos klorovodične kiseline, uključujući azeotropnu i bezvodnu HCl
• Procesni cjevovod za klorirane ugljikovodike i organske kloride u kemijskim postrojenjima
• Jedinice za alkilaciju i sustavi regeneracije katalizatora u rafinerijama
• Kemijski sustavi za izbjeljivanje celuloze gdje stupnjevi klor-dioksida koriste redukcijske uvjete
• Farmaceutski i agrokemijski reaktor i prijenosne linije za rukovanje redukcijskim kiselinama
• Linije za dekapiranje metala pomoću klorovodične kiseline

 

U svakoj od ovih usluga specifikacija B3, a ne B2, sada je standardna praksa za zavarenu konstrukciju, jer poboljšanje toplinske stabilnosti eliminira način kvara na polju koji je B2 pokazao u zonama -zahvaćenih toplinom zavara. Postojeća B2 postrojenja postupno se pre-specificiraju na B3 za nove cjevovode, a B3 je legura navedena u većini aktualnih inženjerskih standarda za smanjenje-kiseline.

 

Zavarivanje i izrada

B3 cijev je zavarena s odgovarajućim dodatnim materijalom ERNiMo-10 (AWS A5.14 klasifikacija) za GTAW i GMAW, i ENiMo-10 (AWS A5.11) za SMAW. B2 punilo ERNiMo-7 ne smije se zamijeniti, jer mu nedostaju krom i željezo koji B3 daju toplinsku stabilnost, a rezultirajući zavareni sloj bi se vratio u ponašanje slično B2.

 

Nije potrebno prethodno zagrijavanje, a obično nije potrebna toplinska obrada nakon-zavarivanja. Legura je osjetljiva na uzimanje kisika i dušika u rastaljenom stanju, tako da je zaštita od inertnog plina i na licu i na korijenu zavara ključna, a međuprolaznu temperaturu treba održavati ispod 100 stupnjeva u debelim dijelovima kako bi se izbjeglo vruće pucanje.

 

Priključci i prirubnice za B3 sustave isporučuju se prema ASTM B366 odgovarajućeg kemijskog sastava. Projektant cjevovoda trebao bi navesti klasu punila na WPS-u, a kvalifikacija zavarivača trebala bi slijediti postupak legure nikla-a ne postupak nehrđajućeg čelika. Budući da je legura teža i sporija u bazenu za zavarivanje od austenitnog nehrđajućeg čelika, tolerancije-dopunjavanja i parametri zavarivanja se strože kontroliraju, a radionica bi trebala biti ona koja redovito obrađuje legure nikla.

 

Kontrola kvalitete i certifikacija

Svaka duljina B3 cijevi isporučena u skladu sa standardom ASTM B622 popraćena je potvrdom o ispitivanju mlinom koja izvješćuje o toplinskoj kemiji, rezultatima mehaničkog ispitivanja i obavljenom ne-destruktivnom ispitivanju. Standardni paket uključuje hidrostatsko ispitivanje koje zahtijeva specifikacija i, gdje to narudžba zahtijeva, vrtložne-strujne ili ultrazvučne preglede cijele duljine.

 

Preporuča se pozitivna identifikacija materijala (PMI) pri primitku jer se legure B3, B2 i C- vizualno ne mogu razlikovati, a razlika u sastavu nije vidljiva okom. Certifikati se izdaju prema EN 10204 3.1 ili 3.2 kako je specificirano, a inspekcija treće strane od strane SGS-a, BV-a ili TUV-a organizira se na zahtjev.

 

Hastelloy B3 cijev je specijalizirani proizvod čije specifikacije ovise o korozivnoj ovojnici usluge, a odluku o kupnji treba donijeti na temelju analize medija i temperaturnog profila, a ne samo na cijeni. Kada popis linija specificira UNS N10675, cijev treba naručiti prema ASTM B622 s navedenim stanjem žarenja, eksplicitno navedenim rasporedom ili debljinom stijenke i formatom certifikata potvrđenim planom osiguranja kvalitete projekta.

 

 

 

Popularni tagovi: Hastelloy B3 cijev, UNS N10675, ASTM B622, N10675 bešavna cijev, Hastelloy B-3 cijev, cijev od nikal molibden legure, 2.4600, cijev od legure klorovodične kiseline