Hastelloy B3 Dikişsiz Boru

Hastelloy B3 Dikişsiz BoruUNS N10675'e karşı ASTM B622 kapsamında dikişsiz olarak tedarik edilen nikel-molibden alaşımı ailesinin modern iş makinesidir. Belirli bir metalürjik sorunu çözmek için Hastelloy B2'nin (UNS N10665) doğrudan devamı olarak geliştirildi: B2, kaynak veya servis sırasında 650-850 derece aralığında tutulduğunda sünekliğini ve korozyon direncini kaybetti çünkü alaşım tane sınırlarında kırılgan bir Ni-Mo fazı çökeltti.

 

B3 aynı Ni-Mo bazına kontrollü krom, demir ve tungsten ekler ve bu küçük bileşim değişikliği çökelmeyi bastırır. Sonuç, B-ailesini ünlü yapan hidroklorik asit ve diğer indirgeyici ortamlara karşı olağanüstü direncini korurken, sıradan atölye disipliniyle sahada kaynak yapılabilen ve kullanılabilen bir borudur.

ASTM B622'ye göre Hastelloy B3 borusunun kimyasal bileşimi

Aşağıdaki ısı analizi limitleri UNS N10675 için ASTM B622'den alınmıştır. Nikel minimum %65,0 oranında denge unsurudur ve %27,0-32,0 molibden aralığı, alaşıma indirgeyici asit performansını veren şeydir.

 

Öğe	Bileşim sınırı, %
Ni	65,0 dk (denge)
Ay	27.0 - 32.0
Fe	1.0 - 3.0
CR	1.0 - 3.0
Ortak	3.0 max
W	3.0 max
Mn	3.0 max
Cu	0.20 max
V	0.20 max
Ta	0.20 max
Al	0.50 max
Ti	0.20 max
Si	0.10 max
C	0.01 max
P	0.030 max
S	0.010 max

 

B2 ile karşılaştırıldığında B3 kimyası üç kasıtlı öğe ekler: %1,0-3,0 oranında krom, %1,0-3,0 oranında demir ve %3,0'a kadar tungsten. Bunların hiçbiri alaşımın korozyon karakterini değiştirecek kadar büyük değildir ancak birlikte mikro yapıyı stabilize ederler.

 

B2'de, 650-850 derece aralığına maruz kalma Ni7Mo6'nın tanecik sınırlarında intermetalik çökelmesine neden olur, bu da kaynağın ısıdan etkilenen bölgesinde hem sünekliği hem de korozyon direncini yok eder. B3'te aynı termal geçmiş, istikrarlı bir tek fazlı yapı üretir; bu nedenle çoğu uygulamada B3 borusu kaynaklanabilir, sıcak şekillendirilebilir ve ısıdan etkilenen bölge kaynaklanmış durumda bırakılarak hizmete sokulabilir.

 

Tavlanmış durumda B3 borunun mekanik özellikleri

ASTM B622, hemen hemen tüm B3 boru siparişleri için teslimat koşulu olan çözeltiyle tavlanmış durumdaki UNS N10675 dikişsiz boru için aşağıdaki minimum mekanik özellikleri belirtir:

 

Mülk	Minimum değer (ASTM B622)
Çekme mukavemeti	690 MPa (100 ksi)
Verim gücü, %0,2 dengeleme	310 MPa (45 ksi)
Uzama 2 inç (50,8 mm)	40%

 

Bu garanti edilen değerler, fabrika test sertifikasında görünen değerlerdir ve diğer tavlanmış Ni-Cr-Mo alaşımlarına yönelik B622 gereklilikleriyle aynıdır; bu, et kalınlığı hesaplamalarının ürün ailesi genelinde tutarlı olmasını sağlar.

 

Gerçek üretim değerleri daha yüksektir: tipik tavlanmış B3 boru yaklaşık 755-790 MPa çekme mukavemetine sahiptir, verim yaklaşık 350 MPa'dır ve küçük boyutlarda uzama %50-60 civarındadır. Alaşım, basınçlı borular ve kaplar için tamamen yapısaldır ve korozyon payı yerine tasarım basıncının duvarı belirlediği astarlı veya astarsız hidroklorik asit boruları için sıklıkla belirtilir.

 

Fiziksel özellikler

Hastelloy B3'ün yoğunluğu 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³) olup, yüksek molibden içeriği nedeniyle krom içeren alaşımlardan belirgin şekilde daha yüksektir. B3 borunun teorik ağırlığı, standart nikel alaşımlı formülle hesaplanır: metre başına kilogram cinsinden ağırlık, milimetre cinsinden boyutlarla, duvar kalınlığının 0,02466 katına (dış çap eksi duvar kalınlığı) eşittir.

 

Bu nedenle, 5,54 mm SCH 40S duvarlı 60,3 mm (NPS 2) B3 boru yaklaşık 7,48 kg/m olarak hesaplanır ve siparişte gerçek tartılmış kütle belirtilmediği sürece bu teorik rakam, teklif ve navlun hesaplamalarının temelini oluşturur.

 

Mülk	Değer
Yoğunluk	9,22 g/cm³
Erime aralığı	1330 - 1390 derece (yaklaşık)
Esneklik modülü (oda sıcaklığı)	216 GPa (yaklaşık)
Elektrik direnci (oda sıcaklığı)	1,37 μΩ·m (yaklaşık)
Isı iletkenliği, 100 derece	11,3 W/m·K (yaklaşık)

 

Üretim standartları ve ürün formları

Hastelloy B3 boru ürünleri aşağıdaki spesifikasyonlara göre üretilmekte ve tedarik edilmektedir:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - dikişsiz nikel ve nikel-kobalt alaşımlı boru ve tüp
• ASTM B619 / ASME SB-619 - kaynaklı boru
• ASTM B626 / ASME SB-626 - kaynaklı boru
• ASTM B366 - alaşım için işlenmiş bağlantı parçaları ve flanşlar

 

B622 altındaki dikişsiz boru, bir kütüğün B3 ısısıyla delinmesi ve işlenmesi, ardından çözelti tavlaması ve hızlı soğutma ile üretilir. Tavlama, çalışma sırasında oluşan ikincil fazları çözer ve korozyon direncinin bağlı olduğu tamamen östenitik tek fazlı yapıyı eski haline getirir. Alaşım termal olarak kararlı olduğundan söndürmenin B2 kadar şiddetli olması gerekmez ve kaynaklı bir bağlantının ısıdan etkilenen bölgesi, kaynak sonrası ısıl işlem olmaksızın korozyon direncini korur.

 

B619'un altındaki kaynaklı B3 borusu, tavlanmış şeritten oluşturulur ve uyumlu ERNiMo-10 dolgu metali ile kaynaklanır. Kaynaklı ürün, kaynak sonrası tam gövde tavlama işlemine tabi tutulur ve çoğu hidroklorik asit hizmeti için dikişsiz ile birbirinin yerine kullanılabilir. Borulama kodu, müşteri spesifikasyonu veya ek hizmet gereksinimi bunu gerektirdiğinde kusursuzluk varsayılan olarak kalır.

 

Mevcut boyutlar ve programlar

B3 dikişsiz boru, proje talebi üzerine ara boyutlar ve özel duvarlar ile birlikte aşağıdaki kapsamda tedarik edilir:

 

Parametre	Menzil
Dış çap	6,0 mm (1/8") ila 219,1 mm (8"), proje bazında daha büyük boyutlar
Duvar kalınlığı	0,5 mm - 18,26 mm (SCH 5S - SCH XXS)
Uzunluk	Sabit 6 m / 12 m veya sipariş başına rastgele uzunluklar
Son bitiş	Düz uç, eğimli uç veya gerektiği gibi dişli
Test	ASTM B622'ye göre hidrostatik test

 

Proses boruları için standart stoklama aralığı SCH 10S, SCH 40S ve SCH 80S'de NPS 1/8 ila NPS 8'dir. Ağır duvar ve geniş çap gereksinimleri proje talebine göre üretilir ve teslim süresi sipariş başına teklif edilir. Çizimde açık bir duvar kalınlığı yerine bir program belirtildiğinde, minimum duvar hesaplaması belirtilmediği sürece ASME B36.10 duvarı sağlanır.

 

Korozyon performansı: indirgeyici asit sınıfı

Hastelloy B3 borusu, indirgeyici asitlere, krom içeren nikel alaşımlarının herhangi birinden daha iyi direnç gösterir, çünkü indirgeyici ortamdaki direnç, krom tarafından değil molibden tarafından taşınır. Alaşım, faydalı aralığı boyunca hidroklorik asit için standart boru malzemesidir ve seyreltik ila orta konsantrasyonlu sülfürik asitte, fosforik asitte ve asetik ve formik asit gibi organik asit hizmetlerinde iyi performans gösterir.

 

Güçlü oksitleyici ortamlar için tasarlanmamıştır: nitrik asit, ferrik klorür ve diğer oksitleyici türler Ni-Mo matrisini hızlı bir şekilde yok eder, bu nedenle oksitleyici sapmaların mümkün olduğu durumlarda alaşım asla belirtilmemelidir.

 

Çevre	B3 davranışı	Yorum
Hidroklorik asit, tüm konsantrasyonlar	Harika	B ailesi için tanımlayıcı hizmet
Sülfürik asit, seyreltik	Çok güzel	Paslanmaz ve C alaşımlarının marjinal olduğu durumlarda kullanışlıdır
Fosforik asit	Çok güzel	Gübre proses borularında yaygın olarak kullanılır
Asetik / formik asit	İyi	Organik asit proses hatları
Nitrik asit ve oksitleyici ortam	Tavsiye edilmez	Hızlı saldırı; bunun yerine Cr içeren bir alaşım kullanın

 

C276 ve C22'den temel fark yöndür: bu alaşımlar oksitleyici ve indirgeyici direnci dengeler ve saf indirgeyici asitteki performansın bir kısmından vazgeçer; B3, medyayı azaltmak için uzmanlaşmıştır ve oksitlenme direncini tamamen ortadan kaldırır. Ağırlıklı olarak hidroklorik asitten oluşan, oksitleyici sapmaların olmadığı bir süreç B3 bölgesidir ve C276'nın kullanılması hiçbir şey satın almayan kroma para israfına neden olur. Asit ve oksitleyici klorür koşulları arasında geçiş yapan bir süreç C alaşımı bölgesidir ve B3 başarısız olur.

 

Tipik uygulamalar

B3 borusu, hidroklorik asit veya diğer indirgeyici klorürlerin sürekli olarak işlendiği tesislerde belirtilmiştir:

 

• Azeotropik ve susuz HCl görevi de dahil olmak üzere hidroklorik asit üretimi, depolanması ve transfer hatları
• Kimya tesislerinde klorlu hidrokarbon ve organik klorür proses boruları
• Rafinerilerde alkilasyon üniteleri ve katalizör rejenerasyon sistemleri
• Klor dioksit aşamalarının indirgeyici koşulları kullandığı kağıt hamuru ağartma kimyasal sistemleri
• İndirgeyici asitleri işleyen farmasötik ve tarım kimyasalları reaktörü ve transfer hatları
• Hidroklorik asit kullanan metal dekapaj hatları

 

Bu hizmetlerin her birinde B2 yerine B3'ün spesifikasyonu artık kaynaklı konstrüksiyon için standart uygulamadır çünkü termal stabilitedeki iyileşme, B2'nin kaynak ısısından etkilenen bölgelerde sergilediği alan arıza modunu ortadan kaldırır. Mevcut B2 tesisleri, yeni borular için aşamalı olarak B3 olarak yeniden belirlenmektedir ve B3, indirgeyici asit hizmeti için mevcut mühendislik standartlarının çoğunda adı geçen alaşımdır.

 

Kaynak ve imalat

B3 borusu, GTAW ve GMAW için uyumlu dolgu metali ERNiMo-10 (AWS A5.14 sınıflandırması) ve SMAW için ENiMo-10 (AWS A5.11) ile kaynaklanmıştır. B2 dolgu maddesi ERNiMo-7 değiştirilmemelidir çünkü B3'e termal stabilitesini veren krom ve demirden yoksundur ve ortaya çıkan kaynak birikintisi B2 benzeri davranışa geri döner.

 

Ön ısıtmaya gerek yoktur ve normalde kaynak sonrası ısıl işleme gerek yoktur. Alaşım, erimiş durumda oksijen ve nitrojen alımına karşı hassastır, bu nedenle kaynağın hem yüzeyinde hem de kökünde inert gaz koruması önemlidir ve sıcak çatlamayı önlemek için kalın bölümlerde pasolar arası sıcaklık 100 derecenin altında tutulmalıdır.

 

B3 sistemlerine yönelik bağlantı parçaları ve flanşlar, eşleşen kimyanın ASTM B366'sına göre sağlanır. Boru tasarımcısı dolgu sınıfını WPS'de belirtmeli ve kaynakçı kalifikasyonu paslanmaz çelik prosedürü yerine nikel alaşım prosedürünü takip etmelidir. Alaşımın kaynak havuzunda ostenitik paslanmaz çeliğe göre daha ağır ve yavaş olması nedeniyle, montaj toleransları ve kaynak parametreleri daha sıkı kontrol edilir ve atölyenin düzenli olarak nikel alaşımlarıyla çalışan bir atölye olması gerekir.

 

Kalite kontrol ve belgelendirme

ASTM B622'ye göre tedarik edilen her B3 boru uzunluğuna, ısı kimyasını, mekanik test sonuçlarını ve gerçekleştirilen tahribatsız muayeneyi rapor eden değirmen test sertifikası eşlik eder. Standart paket, spesifikasyonun gerektirdiği hidrostatik testi ve siparişin gerektirdiği durumlarda tam uzunlukta girdap akımı veya ultrasonik muayeneyi içerir.

 

B3, B2 ve C alaşımları görsel olarak ayırt edilemez olduğundan ve bileşim farkı gözle tespit edilemediğinden, teslim alındığında pozitif malzeme tanımlamasının (PMI) yapılması önerilir. Sertifikalar, belirtildiği gibi EN 10204 3.1 veya 3.2'ye göre düzenlenir ve talep üzerine SGS, BV veya TUV tarafından üçüncü taraf denetimi düzenlenir.

 

Hastelloy B3 boru, teknik özellikleri servisin korozyon kapsamına göre belirlenen özel bir üründür ve satın alma kararı yalnızca fiyata değil, ortam analizine ve sıcaklık profiline göre yapılmalıdır. Hat listesinde UNS N10675 belirtildiğinde, boru ASTM B622'ye göre tavlanmış koşulu belirtilmiş, program veya duvar kalınlığı açıkça verilmiş ve sertifika formatı proje QA planıyla onaylanmış şekilde sipariş edilmelidir.

 

 

 

Popüler Etiketler: Hastelloy B3 boru, UNS N10675, ASTM B622, N10675 dikişsiz boru, Hastelloy B-3 boru, nikel molibden alaşımlı boru, 2.4600, hidroklorik asit alaşımlı boru