ASTM B444 (текущо издание B444-22)е стандартната спецификация за безшевни тръби от никел-хром-молибден-колумбиева сплав, известна в търговската мрежа като сплав 625 или инконел 625, обозначена като UNS N06625. Аналогът на ASME е SB-444, приет в Кодекса за котли и съдове под налягане, раздел II, част B. Ако вашият проект попада под юрисдикцията на ASME за съдове под налягане или тръбопроводи, вие посочвате SB-444; за общо корозионно обслужване и приложения без код, B444 е достатъчен.
Две критични подробности за обхвата, които купувачите често пропускат:
Първо, B444 обхваща само безшевен продукт.Заварена тръба от сплав 625попада под ASTM B705 (надлъжна заварка, обикновено по-големи диаметри), а заварената тръба под ASTM B704 (тръби за топлообменник и кондензатор). Те не са взаимозаменяеми.
Второ, B444 покрива две UNS обозначения: N06625 (Сплав 625, степента, която почти сигурно купувате) и N06219 (Сплав 219, модификация на хром-желязо-никел, която рядко се произвежда и почти никога не се съхранява).
Продуктови форми
Бар и прът
Плоча и лист
Намотка и лента
Тръби и тръби
Монтаж: фланец, тройник, коляно, редуктор и др.
Коване: пръстен, вал, кръг, блок и др.
Клас 1 срещу клас 2: Разликата, която хваща купувачите-неподготвени
ASTM B444 определя два вида свойства въз основа на условията на топлинна обработка. Терминологията варира в различните източници - някои стандарти и доставчици казват „клас 1“ и „клас 2“, други казват „клас 1“ и „клас 2“. Те означават едно и също нещо. Позоваването на потребителя на "CL1" съответства на степен 1 / клас 1, загрято състояние.
Ето критичната точка, която повечето сравнителни таблици грешат или погребват:Клас 1 (закален) е по-силен от клас 2 (разтвор-закален) при стайна температура.Това не е интуитивно - повечето инженери приемат, че „разтвор-закален“ означава „по-добра топлинна обработка“ и следователно „по-силен“. Не става и причината е металургична.
Тръбата от клас 1 се отгрява при минимум 871 градуса (1600 градуса F). При тази температура сплавта запазва по-фина зърнеста структура и по-висока плътност на ниобиеви и молибденови атоми в твърд разтвор, които допринасят за якост при стайна -температура чрез втвърдяване на твърд-разтвор. Резултатът: минимална якост на опън от 827 MPa (120 ksi) и минимална граница на провлачване от 414 MPa (60 ksi).
Тръбата от клас 2 е разтвор-закален при минимум 1093 градуса (2000 градуса F), често последван от стабилизиращо отгряване при 982 градуса (1800 градуса F). По-високата температура създава по-груба зърнеста структура, която заменя якостта при стайна-температура за подобрена устойчивост на пълзене и свойства-на разрушаване при повишена температура. Резултатът: минималният якост на опън пада до 690 MPa (100 ksi) и провлачването до 276 MPa (40 ksi) - приблизително 33% по-ниско от клас 1.
| Собственост | Клас 1 / Клас 1 (отгрят) | Степен 2 (разтвор-закален) |
|---|---|---|
| Термична обработка | По-голяма или равна на 871 градуса (1600 градуса F) | По-голяма или равна на 1093 градуса (2000 градуса F) + стабилизация |
| Якост на опън (мин.) | 827 MPa (120 ksi) | 690 MPa (100 ksi) |
| Граница на провлачване 0,2% (мин.) | 414 MPa (60 ksi) | 276 MPa (40 ksi) |
| Удължение (мин.) | 30% | 30% |
| Твърдост (типична) | По-малко или равно на 35 HRC | По-малко или равно на 35 HRC |
| Работен температурен диапазон | Криогенен до 593 градуса | Над 593 градуса |
| Основно приложение | Обща корозия, киселинно обслужване, тръбопровод под налягане | Пълзене-ограничено обслужване, приложения за-разрушаване на стрес |
| Състояние на доставка по подразбиране | Да - освен ако не е посочено друго | Само при изрична поръчка |
Химичен състав: UNS N06625
Прозорецът за композиция заB444 N06625е стегнат и целенасочен. Всеки елемент играе специфична роля в работата на сплавта:
| елемент | Съдържание (тегл.%) | функция |
|---|---|---|
| никел | 58,0 мин. (баланс) | Аустенитна матрица; основа на устойчивост на корозия и SCC |
| хром | 20.0–23.0 | Пасивен Cr₂O3 филм; устойчивост на окисление и питинг |
| Молибден | 8.0–10.0 | Намаляване-киселинната резистентност; цепнатина корозия; втвърдяване на твърд-разтвор |
| Ниобий + Тантал | 3.15–4.15 | Укрепване-на твърд разтвор; стабилизира срещу сенсибилизация |
| Желязо | 5,0 макс | Таванът с примеси - запазва корозионното поведение |
| въглерод | 0,10 макс | Ниско въглеродът задържа Nb в разтвор, вместо да образува карбиди |
| Кобалт | 1,0 макс | Остатъчен - контролиран за ядрени приложения |
| Манган | 0,50 макс | Дезоксидант |
| Силиций | 0,50 макс | Остатъчни - контролирани за заваряемост |
| Фосфор | 0,015 макс | Горещ-контрол на работоспособността |
| Сяра | 0,015 макс | Горещ-контрол на работоспособността |
| Алуминий | 0,40 макс | Малък дезоксидант |
| Титан | 0,40 макс | Малко укрепване |
Съображения за заваряване и производство
Сплав 625 е една от най-заваряваните никелови сплави -, което е една от причините да доминира в подводни и офшорни приложения, където се изисква полево заваряване. Но „заваряем“ не означава „безупречен“. Няколко проблема с производството, специфични за тръба 625, могат да повлияят на цената и графика на проекта.
Избор на добавъчен метал:За съвпадащи -якостни заварки в твърди тръби 625 използвайте ERNiCrMo-3 (AWS A5.14), което е тел за пълнене от сплав 625. За различни заварки между 625 и въглеродна стомана (често срещани в преходни съединения на плакирани тръби и наслагвания на заварки), ERNiCrMo-3 също е стандартният избор - това е индустриалният стандартен пълнител за наслагване на въглеродна стомана с 625 бариера срещу корозия. За 625 до неръждаема стомана (316L, дуплекс), отново ERNiCrMo-3. Всъщност ERNiCrMo-3 е толкова универсален, че често се нарича "универсален" пълнител от никелова сплав - но винаги потвърждавайте с вашия инженер по заваряване, че е подходящ за вашата специфична конфигурация на съединение и условия на обслужване.
Термична обработка след{0}}заваряване:Сплав 625 обикновено не изисква PWHT за корозионно обслужване в отгрято състояние. Ниобиевата стабилизация предотвратява сенсибилизация и HAZ запазва адекватна устойчивост на корозия в -заварено състояние. Някои спецификации на клиента обаче (по-специално Aramco и някои оператори от Северно море) изискват-освобождаване на напреженията PWHT за тръбопроводи за киселини - проверете конкретното изискване в спецификацията на вашия проект. За заварките на плакирани тръби изискванията за PWHT обикновено се определят от външната обвивка от въглеродна стомана, а не от обвивката 625.
Положение и процес на заваряване:За заваряване на тръби GTAW (TIG) с ERNiCrMo-3 гола тел е стандартният процес за коренни проходи и тръби с малък-диаметър. За запълващи проходи при по-големи диаметри може да се използва SMAW с ENiCrMo-3 покрити електроди или GMAW с ERNiCrMo-3 тел за производителност. Уверете се, че спецификацията на процедурата за заваряване (WPS) е квалифицирана според приложимия код (ASME Раздел IX за тръбопроводи под налягане, DNV-ST-F101 за подводни тръбопроводи).
Риск от горещо напукване:Никеловите сплави са податливи на горещо напукване на заваръчния метал, особено в ограничени съединения и високи-топлинни-отлагания. Контролирайте входящата топлина (обикновено 0,8–1,5 kJ/mm за GTAW), поддържайте температурата на междинното преминаване под 150 градуса и избягвайте прекомерното сплитане на дъгата. Предпочитат се техники на стрингър мъниста. Ако вашият производител има ограничен опит с никелови сплави, настоявайте за квалификация за заваръчна процедура, която включва производствена-представителна геометрия на съединението.
Обработка и формоване:Сплав 625 се-втвърдява бързо - по-бързо от 316L и значително по-бързо от въглеродната стомана. Студеното огъване на тръба 625 изисква повече сила и по-чести междинни отгрявания. Обработката изисква остри твърдосплавни инструменти, намалени скорости на рязане (приблизително 40–60% от скоростите на въглеродна стомана) и подходяща охлаждаща течност. Магазините, които не са запознати с никеловите сплави, ще подценят времето за формоване и обработка, което се отразява на прогнозните разходи за производство.
Често срещани грешки при доставката на безшевни тръби от сплав 625
Грешка 1: Посочване на "Inconel 625" без UNS номера."Inconel" е търговска марка на Special Metals Corporation, а не универсална спецификация. Мелниците произвеждат N06625 под различни търговски наименования (Inconel 625, Nickelvac 625, Nicrofer 6020, VDM Alloy 625). Ако вашата поръчка казва „Inconel 625“ и доставчикът доставя еквивалентен материал N06625 от източник, различен от -Special Metals, може да имате проблем със съответствието на спецификацията, въпреки че материалът е металургично идентичен. Винаги посочвайте "UNS N06625" в поръчката за покупка.
Грешка 2: Объркване на степен 1 и степен 2.Както беше посочено по-горе, степен 1 (отгрята) е по-здрава при стайна температура. Степен 2 (разтвор-закален) е за работа при пълзене при висока-температура. Посочете изрично оценката. Ако не кажете нищо, ще получите оценка 1 -, която е правилна за повечето приложения, но трябва да бъде посочена изрично, за да се избегне двусмислие.
Грешка 3: Приемане на заварена тръба, когато е посочена безшевна.B444 покрива само безшевни. B705 капаци заварени. Ако вашата спецификация изисква B444 (безшевен), не приемайте B705 (заварен) като заместител без инженерен преглед и одобрение от клиента. Този опит за замяна се случва по-често, отколкото бихте очаквали, особено при проекти с тесен-график, при които времето за изпълнение на безшевни тръби е по-дълго от очакваното от купувача.
Грешка 4: Не се проверява съответствието на NACE на MTC.Ако тръбата е предназначена за киселинни условия, MTC трябва да заяви съответствие с NACE MR0175 / ISO 15156 и да включи резултатите от теста за твърдост (максимум 35 HRC). MTC, който показва химични и механични свойства, но не препраща към NACE, не е съвместим - дори ако материалът ще премине NACE тестване. Сертификатът трябва изрично да посочва съответствието.
Грешка 5: По подразбиране твърда тръба 625 за големи диаметри.За 8-инчов NPS и повече плакираната тръба с вътрешен слой 625 е почти винаги икономически рационалният избор. Специфицирането на плътна тръба 625 при тези размери без оценка на алтернативи с облицовка може да увеличи разходите за материали с 200–400%.
Грешка 6: Подценяване на времето за изпълнение. Безшевна тръба от сплав 625не е каталожен елемент. Стандартните размери от квалифицирани мелници отнемат 8–14 седмици; не-стандартните размери отнемат 16–24 седмици. Ако откриете изискване за тръба 625 късно в графика на проекта, възможностите за ускоряване са изключително ограничени - има само няколко мелници в световен мащаб, които произвеждат безшевни тръби B444, и те работят по графици за валцуване, които не могат лесно да бъдат компресирани.
ASTM B444 Изисквания за изпитване и инспекция
B444 налага специфични тестове за качество, които трябва да се появят на MTC и да бъдат проверени по време на проверка:
| Тест | Изискване | Цел |
|---|---|---|
| Изпитване на опън | По една на топлинна-партида | Проверете UTS, YS, удължението отговаря на минималните степени |
| Тест за твърдост | Всяка тръба/тръба | Потвърдете По-малко или равно на 35 HRC; критичен за съответствие с NACE |
| Хидростатично изпитване | Всяка част (или вихров ток като алтернатива) | Проверете целостта на налягането |
| Химичен анализ | Един черпак на топлина | Потвърдете състава в границите на N06625 |
| Тест за факел (тръба) | Тръби с малък-диаметър съгласно B444 | Проверка на пластичност за операции на формоване |
| Тест за сплескване (тръба) | Съгласно изискванията на B444 | Проверка на пластичност и здравина |
| Не{0}}разрушителен преглед | Ултразвуков (ASTM E213) или вихров ток (ASTM E426/E571) | Откриване на вътрешни и повърхностни дефекти |
За лошо обслужване и критични приложения добавете:
ASTM G28 Метод A тест за междукристална корозия (ако е посочено от клиента)
PMI (Положителна идентификация на материала) на всяка част - потвърждава, че материалът всъщност е N06625, а не е погрешно етикетирана неръждаема стомана или никелова сплав с по-нисък-клас
Свидетелство от-трета страна от SGS, Bureau Veritas или Intertak (EN 10204 3.2 сертификация)
Рамка за вземане на решения: Кога да се посочи безшевна тръба от сплав 625 (B444, клас 1)
Използвайте безшевна тръба от сплав 625, когато:
Работната среда съдържа H₂S (кисел сервиз) при концентрации или температури, които надвишават границите за дуплексни и супер дуплексни класове. Съответствието с NACE MR0175 е основният двигател.
Услугата включва хлориди при повишени температури, при които точковата и пукнатината корозия елиминират 316L и 316LN от разглеждане, а премията за разходите на C-276 не е оправдана.
Приложението изисква комбинация от висока якост (минимум от 414 MPa) и устойчивост на корозия, които нито един неръждаем материал не може да осигури едновременно.
Диаметърът на тръбата е достатъчно малък (обикновено по-малък или равен на 6" NPS), така че твърдата тръба 625 е икономически жизнеспособна без алтернативи с покритие.
Приложението включва подводни джъмпери, макари или тръби за инструменти, където се изисква безшевна конструкция за целостта на налягането и надеждността на заварката.
Обмислете алтернативи, когато:
Услугата е предимно хлориден питинг без H₂S - супер дуплекс 2507 (PREN ~42) може да е достатъчен при значително по-ниска цена.
Услугата е високо{0}}температурно окисление или карбуризация без хлориди - Incoloy 800H/HT или 310S може да са по-подходящи.
Диаметърът на тръбата е голям (по-голям или равен на 8" NPS) и приложението позволява облицовани тръби - спестяванията на разходите при облицоване над плътни 625 могат да бъдат значителни.
Услугата включва силни редуциращи киселини (концентрирана HCl, H₂SO₄) - Hastelloy C-276 или C-22 може да са необходими въпреки по-високата цена.
Често задавани въпроси
Каква е разликата между сплав 625 клас 1 и клас 2 в ASTM B444?
Степен 1 се отгрява при по-голяма или равна на 871 градуса и има устойчивост при по-висока стайна -температура (827 MPa UTS, 414 MPa минимум на провлачване). Степен 2 е разтвор, -закален при по-голяма или равна на 1093 градуса за подобрена устойчивост на пълзене над 593 градуса, но с якост при по-ниска стайна{10}}температура (690 MPa UTS, 276 MPa минимум на провлачване). Степен 1 е условието за захранване по подразбиране и е правилно за повечето приложения, включително обслужване на киселини и подводни тръбопроводи.
ЕБезшевна тръба от сплав 625NACE MR0175 съвместим?
да Сплав 625 (UNS N06625) в загрято състояние е посочена в NACE MR0175 / ISO 15156, част 3 за работа в кисела среда при всички температури и парциални налягания на H₂S в рамките на обхвата на стандарта, при условие че твърдостта не надвишава 35 HRC. MTC трябва изрично да се позовава на съответствие с NACE MR0175.
Колко струва безшевната тръба Alloy 625?
Индикативната цена за B444 N06625 клас 1 безшевна тръба варира от приблизително 30–30–65 за килограм в зависимост от размера, дебелината на стената, произхода и нивото на сертифициране. Това е приблизително 8–15 пъти цената на еквивалентна безшевна тръба 316L. За приложения с голям -диаметър облицованата тръба (вътрешен слой 625 върху въглеродна стомана) може да намали разходите за материали с 60–75% в сравнение с плътната тръба 625.
Каква е разликата между B444 и B705 за тръба от сплав 625?
ASTM B444 обхваща безшевни тръби от сплав 625. ASTM B705 обхваща заварени тръби от сплав 625 (надлъжни заварки). Химическият състав е идентичен, но производственият процес, изискванията за осигуряване на качеството и основата на кода за налягане се различават. B444 (безшевен) е определен за по-високо-налягане и по-критично обслужване; B705 (заварен) се използва за по-големи диаметри, където безшевното производство е непрактично или -скъпо.
Може ли тръба от сплав 625 да бъде заварявана без термична обработка след-заваряване?
В повечето приложения за обслужване на корозия, да. Ниобиевата стабилизация на Alloy 625 предотвратява сенсибилизацията и HAZ запазва устойчивостта на корозия в-заварено състояние. Въпреки това, някои спецификации на клиента (особено за кисело обслужване в Близкия изток и Северно море) изискват-облекчаване на напрежението PWHT - винаги проверявайте спецификацията на проекта. За заварките на плакирани тръби изискванията за PWHT обикновено се определят от външната обвивка на въглеродна стомана.
Какъв добавъчен метал се използва за заваряване на тръба от сплав 625?
ERNiCrMo-3 (AWS A5.14), която е тел за пълнене от сплав 625, е стандартният съответстващ пълнител за заварки 625 към 625. Той също така е индустриален стандартен пълнител за различни заварки между 625 и въглеродна стомана, неръждаема стомана и за приложения с наслагване на заварки. Еквивалент на покрит електрод: ENiCrMo-3 (AWS A5.11).
Каква е максималната работна температура за тръба от сплав 625?
В загрято състояние (клас 1), сплав 625 обикновено се използва до 593 градуса за общо обслужване срещу корозия. За работа над 593 градуса, където пълзенето и напрежението-разкъсване управляват, се посочва степен 2 (разтвор-закален). Сплав 625 издържа на окисление във въздуха до приблизително 980 градуса, но влошаването на механичните свойства ограничава структурната употреба над 650–700 градуса в зависимост от нивата на напрежение.
