Hastelloy B3 sømløs rør

Hastelloy B3 sømløs rører den moderne arbejdshest i nikkel-molybdænlegeringsfamilien, der leveres sømløst under ASTM B622 mod UNS N10675. Den blev udviklet som den direkte efterfølger til Hastelloy B2 (UNS N10665) for at løse et specifikt metallurgisk problem: B2 mistede sin duktilitet og korrosionsbestandighed, når den blev holdt i 650 -850 graders området under svejsning eller service, fordi legeringen udfældede en skør Ni-Mo fase ved korngrænser.

 

B3 tilføjer kontrolleret chrom, jern og wolfram til den samme Ni-Mo-base, og det lille kompositoriske skift undertrykker nedbøren. Resultatet er et rør, der kan svejses og bruges i marken med almindelig butiksdisciplin, samtidig med at den bevarer den fremragende modstandsdygtighed over for saltsyre og andre reducerende medier, der gjorde B-familien berømt.

Kemisk sammensætning af Hastelloy B3-rør ifølge ASTM B622

Grænserne for varme-analyse nedenfor er taget fra ASTM B622 for UNS N10675. Nikkel er balanceelementet ved minimum 65,0 %, og molybdænområdet på 27,0-32,0 % er det, der giver legeringen dens reducerende syre-ydeevne.

 

Element	Sammensætningsgrænse, %
Ni	65,0 min (balance)
Mo	27.0 - 32.0
Fe	1.0 - 3.0
Cr	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

 

Sammenlignet med B2 tilføjer B3-kemien tre bevidste grundstoffer: krom ved 1,0-3,0 %, jern ved 1,0-3,0 % og wolfram op til 3,0 %. Ingen af ​​disse er store nok til at ændre legeringens korrosionskarakter, men tilsammen stabiliserer de mikrostrukturen.

 

I B2 udfælder eksponering for 650-850 graders Ni7Mo6 intermetallisk ved korngrænser, hvilket ødelægger både duktilitet og korrosionsbestandighed i den varme-påvirkede zone af en svejsning. I B3 producerer den samme termiske historie en stabil enkeltfasestruktur, hvilket er grunden til, at B3-rør kan svejses, varme{10}}formes og tages i brug med den varme-påvirkede zone tilbage i svejset tilstand i de fleste applikationer.

 

Mekaniske egenskaber af B3-rør i udglødet tilstand

ASTM B622 specificerer følgende mekaniske minimumsegenskaber for UNS N10675 sømløse rør i løsnings-udglødet tilstand, leveringsbetingelsen for stort set alle B3-rørordrer:

 

Ejendom	Minimumværdi (ASTM B622)
Trækstyrke	690 MPa (100 ksi)
Flydespænding, 0,2% offset	310 MPa (45 ksi)
Forlængelse i 2 tommer (50,8 mm)	40%

 

Disse garanterede værdier er, hvad der fremgår af mølletestcertifikatet, og de er identiske med B622-kravene for de andre udglødede Ni-Cr-Mo-legeringer, hvilket gør vægtykkelsesberegninger konsistente på tværs af produktfamilien.

 

Faktiske produktionsværdier er højere: typisk udglødet B3-rør løber omkring 755-790 MPa trækstyrke med udbytte nær 350 MPa og forlængelse omkring 50-60% i små størrelser. Legeringen er fuldt strukturel til trykrør og beholdere, og den er ofte specificeret til forede eller uforede saltsyrerør, hvor designtrykket snarere end korrosionsgodtgørelsen sætter væggen.

 

Fysiske egenskaber

Densiteten af ​​Hastelloy B3 er 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³), mærkbart højere end de krom--holdige legeringer på grund af det høje molybdænindhold. Den teoretiske vægt af B3-rør er beregnet med standard nikkel-legeringsformlen: vægt i kilogram pr. meter er lig med 0,02466 gange (ydre diameter minus vægtykkelse) gange vægtykkelse, med dimensioner i millimeter.

 

Et 60,3 mm (NPS 2) B3 rør med en 5,54 mm SCH 40S væg beregner derfor til ca. 7,48 kg/m, og dette teoretiske tal er grundlaget for tilbuds- og fragtberegninger, medmindre ordren angiver faktisk vejet masse.

 

Ejendom	Værdi
Tæthed	9,22 g/cm³
Smelteområde	1330 - 1390 grad (ca.)
Elasticitetsmodul (rumtemperatur)	216 GPa (ca.)
Elektrisk resistivitet (rumtemperatur)	1,37 μΩ·m (ca.)
Termisk ledningsevne, 100 grader	11,3 W/m·K (ca.)

 

Fremstillingsstandarder og produktformer

Hastelloy B3 rørprodukter fremstilles og leveres i henhold til følgende specifikationer:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - sømløse nikkel- og nikkel--rør og rør af koboltlegering
• ASTM B619 / ASME SB-619 - svejset rør
• ASTM B626 / ASME SB-626 - svejset rør
• ASTM B366 - smedebeslag og flanger til legeringen

 

Sømløst rør under B622 er fremstillet ved at gennembore og bearbejde et emne af B3-varmen, efterfulgt af opløsningsudglødning og hurtig afkøling. Udglødningen opløser eventuelle sekundære faser dannet under arbejdet og genopretter den fuldt austenitiske enkeltfasestruktur, som korrosionsbestandigheden afhænger af. Fordi legeringen er termisk stabil, behøver bratkølingen ikke at være så voldsom som for B2, og den varme-påvirkede zone i en svejset samling bevarer sin korrosionsbestandighed uden en efter-svejsevarmebehandling.

 

Svejset B3-rør under B619 er dannet af udglødet strimmel og svejset med matchende ERNiMo-10 fyldmetal. Det svejsede produkt er hel-krop udglødet efter svejsning, og for de fleste saltsyretjenester er det angivet i flæng med sømløs. Seamless forbliver standard, når rørkoden, klientspecifikationen eller et surt servicekrav kræver det.

 

Tilgængelige størrelser og tidsplaner

B3 sømløse rør leveres i følgende kuvert, med mellemstørrelser og tilpassede vægge tilgængelige på projektanmodning:

 

Parameter	Rækkevidde
Udvendig diameter	6,0 mm (1/8") til 219,1 mm (8"), større størrelser på projektbasis
Vægtykkelse	0,5 mm til 18,26 mm (SCH 5S til SCH XXS)
Længde	Faste 6 m / 12 m, eller tilfældige længder pr. ordre
Slut finish	Almindelig ende, skrå ende eller gevind efter behov
Prøve	Hydrostatisk test ifølge ASTM B622

 

Standardstrømpeområdet for procesrør er NPS 1/8 til NPS 8 i SCH 10S, SCH 40S og SCH 80S. Krav til tunge-vægge og store-diametere fremstilles mod projektforespørgsel, og leveringstiden er angivet pr. ordre. Når tegningen kalder en tidsplan frem for en eksplicit vægtykkelse, leveres ASME B36.10-væggen, medmindre mindste-vægberegning er angivet.

 

Korrosionsydelse: den reducerende-syrekvalitet

Hastelloy B3-rør modstår reducerende syrer bedre end nogen af ​​de krom-holdige nikkellegeringer, fordi modstanden i reducerende medier bæres af molybdæn, ikke krom. Legeringen er standard rørmateriale for saltsyre over dets anvendelige område, og den fungerer godt i fortyndet-til-middelkoncentration af svovlsyre, i phosphorsyre og i organiske syretjenester såsom eddike- og myresyre.

 

Den er ikke beregnet til stærkt oxiderende miljøer: salpetersyre, jern(III)chlorid og andre oxiderende arter ødelægger Ni-Mo-matrixen hurtigt, så legeringen bør aldrig specificeres, hvor oxiderende udsving er mulige.

 

Miljø	B3 adfærd	Kommentar
Saltsyre, alle koncentrationer	Fremragende	Den definerende tjeneste for B-familien
Svovlsyre, fortyndet	Meget godt	Nyttigt, hvor rustfrit og C-legeringer er marginale
Fosforsyre	Meget godt	Almindelig i gødningsprocesrør
Eddike/myresyre	God	Organisk syre proces linjer
Salpetersyre og oxiderende medier	Ikke anbefalet	Hurtigt angreb; brug en Cr-lejelegering i stedet for

 

Den vigtigste forskel fra C276 og C22 er retningen: disse legeringer balancerer oxiderende og reducerende modstand og giver afkald på en vis ydeevne i ren reducerende syre; B3 er specialiseret til at reducere medier og opgiver fuldstændigt oxidationsmodstand. En proces, der overvejende er saltsyre, uden oxiderende udsving, er B3-territorium, og ved at bruge C276 spilder der penge på chrom, der ikke køber noget. En proces, der veksler mellem sure og oxiderende chloridforhold, er C-legeringsområde, og B3 ville mislykkes.

 

Typiske anvendelser

B3 rør er specificeret i anlæg, hvor saltsyre eller andre reducerende klorider håndteres kontinuerligt:

 

• Saltsyreproduktion, -lagring og -overførselslinjer, inklusive azeotropisk og vandfri HCl-afgift
• Klorerede kulbrinte og organisk klorid procesrør i kemiske anlæg
• Alkyleringsenheder og katalysatorregenereringssystemer i raffinaderier
• Kemiske systemer til blegning af papirmasse, hvor klordioxidstadier anvender reducerende forhold
• Farmaceutiske og agrokemiske reaktorer og overførselslinjer, der håndterer reducerende syrer
• Metalbejdsningslinjer med saltsyre

 

I hver af disse tjenester er specifikationen af ​​B3 frem for B2 nu standardpraksis for svejset konstruktion, fordi forbedringen i termisk stabilitet eliminerer den feltfejlstilstand, som B2 udviste ved svejsevarme-berørte zoner. Eksisterende B2-anlæg bliver gradvist re-respecificeret til B3 for nye rør, og B3 er den legering, der er navngivet i de fleste nuværende tekniske standarder for at reducere-syreservice.

 

Svejsning og fremstilling

B3 rør er svejset med matchende fyldmetal ERNiMo-10 (AWS A5.14 klassificering) til GTAW og GMAW, og ENiMo-10 (AWS A5.11) til SMAW. B2-fyldstoffet ERNiMo-7 må ikke erstattes, fordi det mangler krom og jern, der giver B3 dets termiske stabilitet, og den resulterende svejseaflejring ville vende tilbage til B2-lignende adfærd.

 

Der kræves ingen forvarmning, og der kræves normalt ingen varmebehandling efter-svejsning. Legeringen er følsom over for ilt- og nitrogenoptagelse i smeltet tilstand, så inert gasafskærmning på både forsiden og roden af ​​svejsningen er afgørende, og interpass-temperaturen bør holdes under 100 grader i tykke sektioner for at undgå varme revner.

 

Fittings og flanger til B3-systemer leveres til ASTM B366 med matchende kemi. Rørdesigneren bør angive fyldstofklassen på WPS'en, og svejserkvalifikationen bør følge en nikkel-legeringsprocedure snarere end en rustfri stålprocedure. Fordi legeringen er tungere og mere træg i svejsebassinet end austenitisk rustfrit stål, kontrolleres tilpasningstolerancerne og svejseparametrene mere stramt, og butikken bør være en, der regelmæssigt arbejder med nikkellegeringer.

 

Kvalitetskontrol og certificering

Hver længde af B3-rør, der leveres mod ASTM B622, er ledsaget af mølletestcertifikatet, der rapporterer varmekemi, mekaniske testresultater og den ikke-destruktive undersøgelse, der er udført. Standardpakken inkluderer den hydrostatiske test, der kræves af specifikationen, og, hvor ordren kræver det, hvirvelstrøms- eller ultralydsundersøgelse i fuld længde.

 

Positiv materialeidentifikation (PMI) anbefales ved modtagelse, fordi B3, B2 og C-legeringerne visuelt ikke kan skelnes, og sammensætningsforskellen ikke kan spores med øjet. Certifikater udstedes i henhold til EN 10204 3.1 eller 3.2 som specificeret, og tredjepartsinspektion af SGS, BV eller TUV arrangeres efter anmodning.

 

Hastelloy B3-rør er et specialiseret produkt, hvis specifikation er drevet af tjenestens korrosionskonvolut, og købsbeslutningen bør træffes på medieanalysen og temperaturprofilen, ikke på prisen alene. Når linjelisten specificerer UNS N10675, skal røret bestilles efter ASTM B622 med den angivne udglødede tilstand, tidsplanen eller vægtykkelsen angivet eksplicit, og certifikatformatet bekræftet med projektets QA-plan.

 

 

 

Populære tags: Hastelloy B3-rør, UNS N10675, ASTM B622, N10675 sømløst rør, Hastelloy B-3-rør, nikkelmolybdænlegeringsrør, 2.4600, saltsyrelegeringsrør