Безшевна тръба Hastelloy B3

Безшевна тръба Hastelloy B3е модерният работен кон от фамилията никел-молибденови сплави, доставен безшевно съгласно ASTM B622 спрямо UNS N10675. Тя е разработена като пряк наследник на Hastelloy B2 (UNS N10665) за решаване на един специфичен металургичен проблем: B2 губи своята пластичност и устойчивост на корозия, когато се държи в диапазона от 650-850 градуса по време на заваряване или обслужване, тъй като сплавта утаява крехка Ni-Mo фаза по границите на зърната.

 

B3 добавя контролиран хром, желязо и волфрам към същата основа Ni-Mo и тази малка композиционна промяна потиска утаяването. Резултатът е тръба, която може да бъде заварявана и използвана на полето с обикновена дисциплина в магазина, като същевременно запазва изключителната устойчивост на солна киселина и други редуциращи среди, които направиха фамилията B- известна.

Химичен състав на тръбата Hastelloy B3 по ASTM B622

Границите на-топлинния анализ по-долу са взети от ASTM B622 за UNS N10675. Никелът е балансиращият елемент при минимум 65,0%, а диапазонът на молибден от 27,0-32,0% е това, което придава на сплавта нейните редуциращи киселинни характеристики.

 

елемент	Граница на състава, %
Ni	65,0 мин. (баланс)
мо	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
Ти	0,20 макс
Si	0,10 макс
C	0,01 макс
P	0,030 макс
S	0,010 макс

 

В сравнение с B2, химията B3 добавя три целенасочени елемента: хром при 1,0-3,0%, желязо при 1,0-3,0% и волфрам до 3,0%. Нито едно от тях не е достатъчно голямо, за да промени корозионния характер на сплавта, но заедно те стабилизират микроструктурата.

 

В B2, излагането на диапазон от 650-850 градуса утаява Ni7Mo6 интерметал на границите на зърната, което унищожава както пластичността, така и устойчивостта на корозия в засегнатата от топлина-зона на заваръчния шев. В B3 същата термична история създава стабилна едно-фазна структура, поради което тръбата B3 може да бъде заварена,-формована и пусната в експлоатация, като засегнатата от топлина-зона остава в състояние след заваряване в повечето приложения.

 

Механични свойства на тръба B3 в отгрято състояние

ASTM B622 определя следните минимални механични свойства за безшевна тръба UNS N10675 в разтворено-закалено състояние, условието за доставка за почти всички поръчки за тръбопроводи B3:

 

Собственост	Минимална стойност (ASTM B622)
Якост на опън	690 MPa (100 ksi)
Граница на провлачване, 0,2% офсет	310 MPa (45 ksi)
Удължение в 2 инча (50,8 mm)	40%

 

Тези гарантирани стойности са това, което се показва в сертификата за изпитване на мелницата и те са идентични с изискванията на B622 за другите закалени Ni-Cr-Mo сплави, което прави изчисленията на дебелината на стената-последователни в цялото семейство продукти.

 

Действителните производствени стойности са по-високи: типичната загрята B3 тръба работи около 755-790 MPa на опън с добив близо 350 MPa и удължение около 50-60% при малки размери. Сплавта е напълно структурна за тръбопроводи под налягане и съдове и често се определя за облицовани или необлицовани тръбопроводи за солна киселина, където проектното налягане, а не допустимото корозионно действие, определя стената.

 

Физични свойства

Плътността на Hastelloy B3 е 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³), забележимо по-висока от хром-съдържащите сплави поради високото съдържание на молибден. Теоретичното тегло на тръба B3 се изчислява по стандартната формула за никелова -сплав: теглото в килограми на метър се равнява на 0,02466 пъти (външен диаметър минус дебелината на стената), умножено по дебелината на стената, с размери в милиметри.

 

Тръба 60,3 mm (NPS 2) B3 с 5,54 mm стена SCH 40S следователно изчислява приблизително 7,48 kg/m и тази теоретична цифра е в основата на офертата и изчисленията на товарите, освен ако поръчката не посочва действително претеглена маса.

 

Собственост	Стойност
Плътност	9,22 g/cm³
Диапазон на топене	1330 - 1390 градуса (прибл.)
Модул на еластичност (стайна температура)	216 GPa (приблизително)
Електрическо съпротивление (стайна температура)	1,37 μΩ·m (прибл.)
Топлопроводимост, 100 градуса	11,3 W/m·K (прибл.)

 

Производствени стандарти и продуктови форми

Продуктите за тръбопроводи Hastelloy B3 се произвеждат и доставят в съответствие със следните спецификации:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - безшевни тръби и тръби от никел и никел-кобалтова сплав
• ASTM B619 / ASME SB-619 - заварена тръба
• ASTM B626 / ASME SB-626 - заварена тръба
• ASTM B366 - ковани фитинги и фланци за сплавта

 

Безшевната тръба под B622 се произвежда чрез пробиване и обработка на заготовка с топлина B3, последвано от отгряване в разтвор и бързо охлаждане. Отгряването разтваря всички вторични фази, образувани по време на работа, и възстановява напълно аустенитната едно-фазова структура, от която зависи устойчивостта на корозия. Тъй като сплавта е термично стабилна, охлаждането не е необходимо да бъде толкова интензивно, колкото при B2, а засегнатата от топлина-зона на заварено съединение запазва своята устойчивост на корозия без термична обработка след-заваряване.

 

Заварена тръба B3 под B619 е оформена от загрята лента и заварена със съответстващ ERNiMo-10 добавъчен метал. Завареният продукт е цяло-закалено тяло след заваряване и за повечето услуги със солна киселина се определя взаимозаменяемо с безшевно. Seamless остава по подразбиране, когато кодът на тръбопровода, спецификацията на клиента или изискване за киселинна услуга изискват това.

 

Налични размери и графици

Безшевната тръба B3 се доставя в следния плик, с междинни размери и персонализирани стени, налични при заявка на проект:

 

Параметър	Обхват
Външен диаметър	6,0 мм (1/8") до 219,1 мм (8"), по-големи размери на база проект
Дебелина на стената	0,5 mm до 18,26 mm (SCH 5S до SCH XXS)
Дължина	Фиксирани 6 м / 12 м или произволни дължини по поръчка
Краен завършек	Обикновен край, скосен край или резба според изискванията
Тест	Хидростатичен тест по ASTM B622

 

Стандартният диапазон на запасите за технологична тръба е NPS 1/8 до NPS 8 в SCH 10S, SCH 40S и SCH 80S. Изискванията за тежки-стени и голям-диаметър се произвеждат по запитване на проекта и времето за изпълнение се цитира за поръчка. Когато чертежът извиква график, а не изрична дебелина на стената, стената ASME B36.10 се доставя, освен ако не е посочено минимално{11}}изчисление на стената.

 

Ефективност на корозия: степен на редуцираща{0}}киселина

Тръбата Hastelloy B3 издържа на редуциращи киселини по-добре от която и да е от хром-съдържащите никелови сплави, тъй като устойчивостта в редуциращите среди се носи от молибден, а не от хром. Сплавта е стандартният тръбопроводен материал за солна киселина в полезен обхват и се представя добре в сярна киселина с разредена-до -средна-концентрация, във фосфорна киселина и в услуги с органична киселина като оцетна и мравчена киселина.

 

Не е предназначена за силно окисляващи среди: азотната киселина, железният хлорид и други окислителни видове бързо разрушават Ni-Mo матрицата, така че сплавта никога не трябва да се уточнява там, където са възможни окислителни отклонения.

 

Околна среда	B3 поведение	Коментирайте
Солна киселина, всички концентрации	Отлично	Определящата услуга за B-семейството
Сярна киселина, разредена	много добре	Полезно, когато неръждаемата стомана и C-сплавите са маргинални
Фосфорна киселина	много добре	Често срещан в тръбопроводите за обработка на торове
Оцетна/мравчена киселина	добре	Процесни линии за органични киселини
Азотна киселина и окислителни среди	Не се препоръчва	Бърза атака; използвайте Cr-носеща сплав вместо това

 

Основната разлика от C276 и C22 е посоката: тези сплави балансират съпротивлението на окисляване и редуциране и се отказват от някои характеристики в чиста редуцираща киселина; B3 е специализиран за редуциращи среди и напълно премахва устойчивостта на окисляване. Процес, който е предимно солна киселина, без окислителни отклонения, е B3 територия и използването на C276 там губи пари за хром, който не купува нищо. Процес, който редува киселинни и окисляващи хлоридни условия, е територия на сплав C- и B3 би се провалил.

 

Типични приложения

Тръбата B3 е посочена в заводи, където солната киселина или други редуциращи хлориди се обработват непрекъснато:

 

• Линии за производство, съхранение и пренос на солна киселина, включително азеотропна и безводна HCl
• Процесни тръбопроводи за хлорирани въглеводороди и органични хлориди в химически заводи
• Устройства за алкилиране и системи за регенерация на катализатори в рафинерии
• Химически системи за избелване на целулоза, при които етапите с хлорен диоксид използват редуциращи условия
• Фармацевтичен и агрохимичен реактор и трансферни линии, работещи с редуциращи киселини
• Линии за декапиране на метали, използващи солна киселина

 

Във всяка от тези услуги спецификацията на B3, а не на B2, вече е стандартна практика за заварени конструкции, тъй като подобрението на термичната стабилност елиминира режима на повреда на полето, който B2 показва в зоните, засегнати от топлина-на заваряване. Съществуващите инсталации B2 постепенно се пре-специфицират към B3 за нови тръбопроводи, а B3 е сплавта, посочена в повечето настоящи инженерни стандарти за намаляване на-киселинното обслужване.

 

Заваряване и производство

Тръбата B3 е заварена със съответстващ добавъчен метал ERNiMo-10 (класификация AWS A5.14) за GTAW и GMAW и ENiMo-10 (AWS A5.11) за SMAW. B2 пълнителят ERNiMo-7 не трябва да се замества, тъй като му липсват хромът и желязото, които придават на B3 неговата термична стабилност, и полученото заваръчно отлагане би се върнало към поведение, подобно на B2.

 

Не се изисква предварително загряване и обикновено не се изисква термична обработка след{0}}заваряване. Сплавта е чувствителна към поглъщане на кислород и азот в разтопено състояние, така че екранирането от инертен газ както на лицевата страна, така и на основата на заваръчния шев е от съществено значение, а температурата между преминаванията трябва да се поддържа под 100 градуса в дебели участъци, за да се избегне горещо напукване.

 

Фитинги и фланци за системи B3 се доставят по ASTM B366 със съвпадаща химия. Проектантът на тръбопроводите трябва да посочи класа на пълнителя на WPS, а квалификацията на заварчика трябва да следва процедура за никелова -сплав, а не процедура за неръждаема стомана. Тъй като сплавта е по-тежка и по-бавна в заваръчната вана от аустенитната неръждаема стомана, толерансите-нагоре и параметрите на заваряване се контролират по-стриктно и магазинът трябва да бъде такъв, който редовно работи с никелови сплави.

 

Контрол на качеството и сертифициране

Всяка дължина от тръба B3, доставена спрямо ASTM B622, е придружена от сертификат за изпитване на мелницата, отчитащ топлинната химия, резултатите от механичните изпитвания и извършеното не-разрушително изследване. Стандартният пакет включва изискваното от спецификацията хидростатично изпитване и, когато поръчката го изисква, вихров-ток или ултразвуково изследване на цялата дължина.

 

Препоръчва се положителна идентификация на материала (PMI) при получаване, тъй като сплавите B3, B2 и C- са визуално неразличими и разликата в състава не се открива с око. Сертификатите се издават съгласно EN 10204 3.1 или 3.2, както е посочено, и при поискване се организира проверка от-трета страна от SGS, BV или TUV.

 

Тръбата Hastelloy B3 е специализиран продукт, чиято спецификация се ръководи от корозионната обвивка на услугата и решението за покупка трябва да се вземе на базата на анализа на средата и температурния профил, а не само на цената. Когато списъкът на линиите посочва UNS N10675, тръбата трябва да бъде поръчана спрямо ASTM B622 с посочено закалено състояние, изрично даден график или дебелина на стената и формат на сертификата, потвърден с плана за QA на проекта.

 

 

 

Популярни тагове: Тръба Hastelloy B3, UNS N10675, ASTM B622, N10675 безшевна тръба, тръба Hastelloy B-3, тръба от никел-молибденова сплав, 2.4600, тръба от сплав на солна киселина