Безшовна труба Hastelloy B3

Безшовна труба Hastelloy B3це сучасна робоча конячка сімейства нікелевих-молібденових сплавів, що постачаються безшовними відповідно до ASTM B622 проти UNS N10675. Він був розроблений як прямий наступник Hastelloy B2 (UNS N10665) для вирішення однієї конкретної металургійної проблеми: B2 втратив свою пластичність і стійкість до корозії, якщо тримати його в діапазоні 650-850 градусів під час зварювання або експлуатації, тому що сплав виділяв окрихчу фазу Ni-Mo на границях зерен.

 

B3 додає контрольований хром, залізо та вольфрам до тієї самої основи Ni-Mo, і цей невеликий зсув складу пригнічує випадання. Результатом є труба, яку можна зварювати та використовувати в польових умовах із звичайною цеховою дисципліною, зберігаючи при цьому видатну стійкість до соляної кислоти та інших відновлюючих середовищ, які прославили родину B-.

Хімічний склад труби Hastelloy B3 відповідно до ASTM B622

Наведені нижче межі-теплоаналізу взято з ASTM B622 для UNS N10675. Нікель є елементом балансу при мінімумі 65,0%, а молібден в діапазоні 27,0-32,0% дає сплаву відновну кислотну дію.

 

елемент	Межа складу, %
Ni	65,0 хв (залишок)
пн	27.0 - 32.0
Fe	1.0 - 3.0
кр	1.0 - 3.0
Co	3,0 макс
W	3,0 макс
Мн	3,0 макс
Cu	0,20 макс
V	0,20 макс
Та	0,20 макс
Ал	0,50 макс
Ti	0,20 макс
Si	0,10 макс
C	0,01 макс
P	0,030 макс
S	0,010 макс

 

Порівняно з B2, хімічний склад B3 навмисно додає три елементи: хром 1,0-3,0%, залізо 1,0-3,0% і вольфрам до 3,0%. Жоден із них не є достатньо великим, щоб змінити характер корозії сплаву, але разом вони стабілізують мікроструктуру.

 

У B2 вплив діапазону 650-850 градусів утворює інтерметалід Ni7Mo6 на межах зерен, що руйнує як пластичність, так і стійкість до корозії в зоні термічного-впливу зварного шва. У B3 така ж термічна історія створює стабільну одно-фазну структуру, тому трубу B3 можна зварювати,-формувати та вводити в експлуатацію, залишаючи зону термічного-впливу в стані після зварювання в більшості випадків.

 

Механічні властивості труби В3 в відпаленому стані

ASTM B622 визначає наступні мінімальні механічні властивості для безшовної труби UNS N10675 у стані-відпалу розчину, умови доставки практично для всіх замовлень трубопроводів B3:

 

Власність	Мінімальне значення (ASTM B622)
Міцність на розрив	690 МПа (100 ksi)
Межа текучості, зміщення 0,2%.	310 МПа (45 ksi)
Подовження в 2 дюймах (50,8 мм)	40%

 

Ці гарантовані значення вказані в сертифікаті випробування на стані, і вони ідентичні вимогам B622 для інших відпалених сплавів Ni-Cr-Mo, що робить обчислення-стінок узгодженими для всіх продуктів.

 

Фактичні показники виробництва вищі: типова відпалена труба B3 має міцність на розтяг приблизно 755-790 МПа з текучістю близько 350 МПа та подовженням близько 50-60% у малих розмірах. Цей сплав є повністю конструкційним для напірних трубопроводів і резервуарів, і його часто вказують для труб із соляною кислотою з футеруванням або без футерування, де стінку створює розрахунковий тиск, а не допуск на корозію.

 

Фізичні властивості

Щільність Hastelloy B3 становить 9,22 г/см³ (0,333 фунта/дюйм³), що значно вище, ніж у хром-сплавів через високий вміст молібдену. Теоретична вага труби B3 розраховується за формулою стандартного нікелевого -сплаву: вага в кілограмах на метр дорівнює 0,02466 (зовнішній діаметр мінус товщина стінки), помноженій на товщину стінки, з розмірами в міліметрах.

 

Таким чином, 60,3 мм (NPS 2) труба B3 зі стінкою SCH 40S товщиною 5,54 мм становить приблизно 7,48 кг/м, і ця теоретична цифра є основою цінової пропозиції та розрахунку вантажу, якщо в замовленні не вказано фактичну зважену масу.

 

Власність	Значення
Щільність	9,22 г/см³
Діапазон плавлення	1330 - 1390 градусів (приблизно)
Модуль пружності (кімнатна температура)	216 ГПа (прибл.)
Питомий електричний опір (кімнатна температура)	1,37 мкОм·м (прибл.)
Теплопровідність, 100 град	11,3 Вт/м·К (прибл.)

 

Стандарти виготовлення та форми виробів

Трубопровідна продукція Hastelloy B3 виробляється та постачається відповідно до таких специфікацій:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - безшовні труби з нікелю та нікель-кобальтового сплаву
• Зварна труба ASTM B619 / ASME SB-619 -
• Зварна труба ASTM B626 / ASME SB-626 -
• ASTM B366 - ковані фітинги та фланці для сплаву

 

Безшовна труба під В622 виготовляється шляхом проколювання та обробки заготовки нагріванням В3 з подальшим відпалом у розчині та швидким охолодженням. Відпал розчиняє будь-які вторинні фази, що утворилися під час обробки, і відновлює повністю аустенітну однофазну-структуру, від якої залежить стійкість до корозії. Оскільки сплав є термічно стабільним, загартування не повинно бути таким інтенсивним, як для B2, а зона зварного з’єднання, що піддається термічному-впливу, зберігає свою стійкість до корозії без-термічної обробки після зварювання.

 

Зварна труба B3 під B619 формується з відпаленої смуги та зварюється відповідним присадковим металом ERNiMo-10. Зварний виріб проходить повний-відпал після зварювання, і для більшості послуг із соляної кислоти він взаємозамінний із безшовним. Безшовний залишається за замовчуванням, якщо цього вимагає код трубопроводу, специфікація клієнта або вимога до обслуговування.

 

Доступні розміри та графіки

Безшовна труба B3 поставляється в такому конверті з проміжними розмірами та нестандартними стінками, доступними за запитом проекту:

 

Параметр	Діапазон
Зовнішній діаметр	від 6,0 мм (1/8 дюйма) до 219,1 мм (8 дюймів), більші розміри на основі проекту
Товщина стінки	0,5 мм до 18,26 мм (SCH 5S до SCH XXS)
Довжина	Фіксовані 6 м / 12 м або випадкова довжина на замовлення
Кінцева обробка	Гладкий кінець, скошений кінець або різьблення за потреби
Тест	Гідростатичний тест згідно ASTM B622

 

Стандартний діапазон запасу для технологічної труби становить від NPS 1/8 до NPS 8 у SCH 10S, SCH 40S і SCH 80S. Вимоги до важких-стін і великого-діаметра виготовляються відповідно до запиту проекту, а час виконання вказується для кожного замовлення. Якщо на кресленні вказано графік, а не чітку товщину стіни, надається стіна ASME B36.10, якщо не вказано мінімальний-розрахунок стіни.

 

Корозійні властивості: ступінь відновної-кислоти

Труба Hastelloy B3 протистоїть відновлюючим кислотам краще, ніж будь-який з хром-містких нікелевих сплавів, оскільки стійкість у відновних середовищах забезпечується молібденом, а не хромом. Цей сплав є стандартним матеріалом для трубопроводів для соляної кислоти у всьому її корисному діапазоні, і він добре працює в сірчаній кислоті від - до -середньої-концентрації, у фосфорній кислоті та в органічних кислотах, таких як оцтова та мурашина кислоти.

 

Він не призначений для сильно окисних середовищ: азотна кислота, хлорид заліза та інші окисники швидко руйнують матрицю Ni-Mo, тому сплав ніколи не слід вказувати, де можливі окислювальні відхилення.

 

Навколишнє середовище	Поведінка B3	коментар
Соляна кислота, всі концентрації	Чудово	Визначальний сервіс для сім’ї B-
Сірчана кислота, розведена	Дуже добре	Корисно, коли нержавіюча сталь і C-сплави є незначними
Фосфорна кислота	Дуже добре	Поширений у трубопроводах процесу внесення добрив
Оцтова / мурашина кислота	добре	Технологічні лінії органічних кислот
Азотна кислота та окисні середовища	Не рекомендується	Стрімкий напад; натомість використовуйте сплав, що містить Cr-

 

Ключовою відмінністю від C276 і C22 є напрямок: ці сплави врівноважують стійкість до окислення та відновлення та втрачають деякі характеристики в чистій відновній кислоті; B3 спеціалізується на відновлювальних середовищах і повністю втрачає стійкість до окислення. Процес, який складається переважно з соляної кислоти, без екскурсій окислення, є територією B3, і використання C276 там витрачає гроші на хром, який нічого не купує. Процес, який чергується між кислотними та окисними хлоридними умовами, є територією сплаву C-, і B3 не вийде.

 

Типові застосування

Труба B3 призначена для заводів, де соляна кислота або інші відновлюючі хлориди працюють безперервно:

 

• Лінії виробництва, зберігання та транспортування соляної кислоти, включаючи азеотропну та безводну HCl
• Хлоровані вуглеводні та органічні хлориди технологічні трубопроводи на хімічних заводах
• Установки алкілування та системи регенерації каталізаторів на нафтопереробних заводах
• Хімічні системи відбілювання целюлози, де на стадіях діоксиду хлору використовуються відновні умови
• Фармацевтичний і агрохімічний реактор і лінії транспортування відновлюючих кислот
• Лінії травлення металу з використанням соляної кислоти

 

У кожній із цих послуг специфікація B3, а не B2, тепер є стандартною практикою для зварних конструкцій, оскільки покращення термічної стабільності усуває польовий режим руйнування, який B2 демонструє в зонах термічного -впливу зварювання. Існуючі установки B2 поступово змінюються на B3 для нових трубопроводів, а B3 є сплавом, названим у більшості поточних інженерних стандартів для зниження-кислотної роботи.

 

Зварювання та виготовлення

Труба B3 зварюється відповідним присадковим металом ERNiMo-10 (класифікація AWS A5.14) для GTAW і GMAW, і ENiMo-10 (AWS A5.11) для SMAW. Наповнювач B2 ERNiMo-7 не можна замінювати, оскільки в ньому відсутні хром і залізо, які надають B3 його термічну стабільність, і в результаті зварювальний наплав повернеться до B2.

 

Попереднє нагрівання не потрібне, а також термічна обробка після-зварювання зазвичай не потрібна. Сплав чутливий до поглинання кисню та азоту в розплавленому стані, тому екранування інертним газом як на лицьовій, так і на кореневій частині шва має важливе значення, а температура між проходами повинна підтримуватися нижче 100 градусів у товстих частинах, щоб уникнути гарячих тріщин.

 

Фітинги та фланці для систем B3 поставляються відповідно до ASTM B366 відповідної хімії. Розробник трубопроводів має вказати клас наповнювача на WPS, а кваліфікація зварювальника має відповідати процедурі нікель-сплаву, а не процедури нержавіючої сталі. Оскільки сплав важчий і більш млявий у зварювальній ванні, ніж аустенітна нержавіюча сталь, допуски-підгонки та параметри зварювання контролюються більш суворо, і цех повинен бути таким, який регулярно обробляє нікелеві сплави.

 

Контроль якості та сертифікація

Кожна довжина труби B3, що постачається відповідно до стандарту ASTM B622, супроводжується сертифікатом прокатного випробування, у якому повідомляється про термохімічні властивості, результати механічних випробувань і проведене не-руйнівне дослідження. Стандартний пакет включає гідростатичне випробування, яке вимагає специфікація, і, якщо цього вимагає замовлення, вихрові -струми або ультразвукове дослідження повної довжини.

 

Позитивна ідентифікація матеріалу (PMI) рекомендована під час отримання, оскільки сплави B3, B2 і C- візуально нерозрізнені, а різницю в складі неможливо виявити на око. Сертифікати видаються відповідно до EN 10204 3.1 або 3.2, як зазначено, а перевірка третьою-стороною SGS, BV або TUV організовується за запитом.

 

Труба Hastelloy B3 — це спеціалізований продукт, специфікація якого залежить від корозійної оболонки послуги, і рішення про покупку слід приймати на основі аналізу середовища та температурного профілю, а не лише на ціні. Якщо в списку ліній зазначено UNS N10675, трубу слід замовляти відповідно до стандарту ASTM B622 із зазначенням стану відпалу, чітко вказаним графіком або товщиною стінки та підтвердженим форматом сертифіката планом забезпечення якості проекту.

 

 

 

Популярні Мітки: Труба Hastelloy B3, UNS N10675, ASTM B622, безшовна труба N10675, труба Hastelloy B-3, труба з нікель-молібденового сплаву, 2.4600, труба зі сплаву соляної кислоти