ท่อไร้รอยต่อ Hastelloy B3

ท่อไร้รอยต่อ Hastelloy B3เป็นตัวขับเคลื่อนสมัยใหม่ของกลุ่มโลหะผสมนิกเกิล-โมลิบดีนัม ซึ่งจัดหาแบบไร้รอยต่อภายใต้ ASTM B622 เทียบกับ UNS N10675 ได้รับการพัฒนาในฐานะผู้สืบทอดโดยตรงต่อ Hastelloy B2 (UNS N10665) เพื่อแก้ปัญหาทางโลหะวิทยาโดยเฉพาะ: B2 สูญเสียความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนเมื่อเก็บไว้ที่ช่วง 650-850 องศาระหว่างการเชื่อมหรือการบริการ เนื่องจากโลหะผสมตกตะกอนเฟส Ni-Mo ที่เกิดการเปราะที่ขอบเขตของเกรน

 

B3 เพิ่มโครเมียม เหล็ก และทังสเตนที่ได้รับการควบคุมลงในฐาน Ni-Mo เดียวกัน และการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบเล็กน้อยนั้นจะหยุดการตกตะกอน ผลลัพธ์ที่ได้คือท่อที่สามารถเชื่อมและใช้งานภาคสนามได้ตามระเบียบปฏิบัติของร้านค้าทั่วไป ขณะเดียวกันก็รักษาความต้านทานต่อกรดไฮโดรคลอริกและตัวกลางรีดิวซ์อื่นๆ ที่ทำให้ตระกูล B- มีชื่อเสียงได้ดีเยี่ยม

องค์ประกอบทางเคมีของท่อ Hastelloy B3 ต่อ ASTM B622

ขีดจำกัดการวิเคราะห์ความร้อน-ด้านล่างนำมาจาก ASTM B622 สำหรับ UNS N10675 นิกเกิลเป็นธาตุสมดุลที่ขั้นต่ำ 65.0% และช่วงโมลิบดีนัม 27.0-32.0% คือสิ่งที่ทำให้อัลลอยด์มีสมรรถนะเป็นกรดรีดิวซ์

 

องค์ประกอบ	ขีดจำกัดองค์ประกอบ %
นิ	65.0 นาที (สมดุล)
โม	27.0 - 32.0
เฟ	1.0 - 3.0
Cr	1.0 - 3.0
บริษัท	สูงสุด 3.0
W	สูงสุด 3.0
มน	สูงสุด 3.0
ลูกบาศ์ก	สูงสุด 0.20
V	สูงสุด 0.20
ตา	สูงสุด 0.20
อัล	สูงสุด 0.50
ติ	สูงสุด 0.20
ศรี	สูงสุด 0.10
C	สูงสุด 0.01
P	สูงสุด 0.030
S	สูงสุด 0.010

 

เมื่อเปรียบเทียบกับ B2 เคมีของ B3 เพิ่มองค์ประกอบโดยเจตนาสามประการ ได้แก่ โครเมียม 1.0-3.0% เหล็ก 1.0-3.0% และทังสเตน 3.0% สิ่งเหล่านี้ไม่ใหญ่พอที่จะเปลี่ยนลักษณะการกัดกร่อนของโลหะผสม แต่เมื่อรวมเข้าด้วยกันจะทำให้โครงสร้างจุลภาคมีความเสถียร

 

ใน B2 การสัมผัสกับช่วง 650-850 องศาจะทำให้ Ni7Mo6 อินเตอร์เมทัลลิกตกตะกอนที่ขอบเขตของเกรน ซึ่งทำลายทั้งความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนในบริเวณที่ได้รับความร้อน-ของรอยเชื่อม ใน B3 ประวัติความร้อนเดียวกันจะสร้างโครงสร้าง-เฟสเดียวที่เสถียร ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมท่อ B3 จึงสามารถเชื่อม สร้าง{10}} ขึ้นรูปร้อน และนำไปใช้งานโดยปล่อยให้โซนที่ได้รับความร้อน-อยู่ในสภาพเหมือนรอยเชื่อมในการใช้งานส่วนใหญ่

 

สมบัติทางกลของท่อ B3 ในสภาวะอบอ่อน

ASTM B622 ระบุคุณสมบัติทางกลขั้นต่ำต่อไปนี้สำหรับท่อไร้รอยต่อ UNS N10675 ในสารละลาย-สภาวะอบอ่อน เงื่อนไขการส่งมอบสำหรับคำสั่งซื้อท่อ B3 เกือบทั้งหมด:

 

คุณสมบัติ	ค่าต่ำสุด (ASTM B622)
ความต้านทานแรงดึง	690 MPa (100 ksi)
ความแข็งแรงของผลผลิต ชดเชย 0.2%	310 เมกะปาสคาล (45 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว)
การยืดตัวใน 2 นิ้ว (50.8 มม.)	40%

 

ค่าที่รับประกันเหล่านี้คือสิ่งที่ปรากฏบนใบรับรองการทดสอบโรงสี และเหมือนกันกับข้อกำหนด B622 สำหรับอัลลอยด์ Ni-Cr-Mo ที่ผ่านการอบอ่อนอื่นๆ ซึ่งทำให้การคำนวณความหนาของผนัง-สอดคล้องกันทั่วทั้งกลุ่มผลิตภัณฑ์

 

มูลค่าการผลิตจริงสูงกว่า: ท่อ B3 อบอ่อนทั่วไปใช้แรงดึงประมาณ 755-790 MPa โดยให้ผลผลิตใกล้ 350 MPa และการยืดตัวประมาณ 50-60% ในขนาดที่เล็ก โลหะผสมมีโครงสร้างทั้งหมดสำหรับท่อแรงดันและภาชนะ และมักถูกกำหนดไว้สำหรับท่อกรดไฮโดรคลอริกแบบมีเส้นหรือไม่มีเส้น โดยที่แรงดันการออกแบบมากกว่าค่าเผื่อการกัดกร่อนที่กำหนดผนัง

 

คุณสมบัติทางกายภาพ

ความหนาแน่นของ Hastelloy B3 คือ 9.22 g/cm³ (0.333 lb/in³) ซึ่งสูงกว่าโลหะผสมที่มีแบริ่งโครเมียม-อย่างเห็นได้ชัด เนื่องจากมีปริมาณโมลิบดีนัมสูง น้ำหนักตามทฤษฎีของท่อ B3 คำนวณโดยใช้สูตรโลหะผสมนิกเกิล-มาตรฐาน: น้ำหนักเป็นกิโลกรัมต่อเมตรเท่ากับ 0.02466 เท่า (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกลบความหนาของผนัง) คูณความหนาของผนัง โดยมีขนาดเป็นมิลลิเมตร

 

ดังนั้น ท่อ B3 ขนาด 60.3 มม. (NPS 2) ที่มีผนัง SCH 40S ขนาด 5.54 มม. จึงคำนวณได้ประมาณ 7.48 กก./ม. และตัวเลขทางทฤษฎีนี้เป็นพื้นฐานของการคำนวณใบเสนอราคาและค่าขนส่ง เว้นแต่คำสั่งซื้อจะระบุมวลชั่งน้ำหนักจริง

 

คุณสมบัติ	ค่า
ความหนาแน่น	9.22 ก./ซม.³
ช่วงการหลอมละลาย	1330 - 1390 องศา (โดยประมาณ)
โมดูลัสความยืดหยุ่น (อุณหภูมิห้อง)	216 เกรดเฉลี่ย (โดยประมาณ)
ความต้านทานไฟฟ้า (อุณหภูมิห้อง)	1.37 μΩ·m (โดยประมาณ)
การนำความร้อน 100 องศา	11.3 วัตต์/เมตร·เคลวิน (โดยประมาณ)

 

มาตรฐานการผลิตและรูปแบบผลิตภัณฑ์

ผลิตภัณฑ์ท่อ Hastelloy B3 ผลิตและจัดจำหน่ายตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - ท่อและท่อโลหะผสมโคบอลต์และนิกเกิลและนิกเกิล-ไร้รอยต่อ
• ท่อเชื่อม ASTM B619 / ASME SB-619 -
• ท่อเชื่อม ASTM B626 / ASME SB-626 -
• ASTM B366 - ทำข้อต่อและหน้าแปลนสำหรับโลหะผสม

 

ท่อไร้รอยต่อภายใต้ B622 ผลิตขึ้นโดยการเจาะและใช้งานแท่งเหล็กความร้อน B3 ตามด้วยการอบอ่อนของสารละลายและการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว การอบอ่อนจะละลายเฟสทุติยภูมิใดๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงาน และคืนโครงสร้างออสเทนนิติกเฟสเดียว-โดยสมบูรณ์ซึ่งขึ้นอยู่กับความต้านทานการกัดกร่อน เนื่องจากโลหะผสมมีความเสถียรทางความร้อน การดับจึงไม่จำเป็นต้องรุนแรงเท่ากับ B2 และโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-ของรอยเชื่อมจะคงความต้านทานการกัดกร่อนโดยไม่ต้อง-ให้ความร้อนหลังการเชื่อม

 

ท่อ B3 แบบเชื่อมภายใต้ B619 สร้างขึ้นจากแถบอบอ่อนและเชื่อมด้วยโลหะตัวเติม ERNiMo{4}}10 ที่เข้ากัน ผลิตภัณฑ์ที่เชื่อมจะถูกอบอ่อนทั้งตัว-หลังการเชื่อม และสำหรับบริการกรดไฮโดรคลอริกส่วนใหญ่ จะมีการระบุสลับกันได้กับแบบไม่มีรอยต่อ Seamless ยังคงเป็นค่าเริ่มต้นเมื่อรหัสไปป์ ข้อมูลจำเพาะของลูกค้า หรือข้อกำหนดด้านบริการเสริมร้องขอ

 

ขนาดและตารางเวลาที่มีจำหน่าย

ท่อไร้รอยต่อ B3 มีจำหน่ายในซองต่อไปนี้ โดยมีขนาดกลางและผนังแบบกำหนดเองตามคำขอของโครงการ:

 

พารามิเตอร์	พิสัย
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก	6.0 มม. (1/8 นิ้ว) ถึง 219.1 มม. (8 นิ้ว) ขนาดที่ใหญ่กว่าขึ้นอยู่กับโครงการ
ความหนาของผนัง	0.5 มม. ถึง 18.26 มม. (SCH 5S ถึง SCH XXS)
ความยาว	แก้ไข 6 ม. / 12 ม. หรือความยาวแบบสุ่มต่อคำสั่งซื้อ
จบครับ	ปลายธรรมดา ปลายเอียง หรือเกลียวตามต้องการ
ทดสอบ	การทดสอบอุทกสถิตตาม ASTM B622

 

ช่วงการเก็บสต็อกมาตรฐานสำหรับท่อกระบวนการคือ NPS 1/8 ถึง NPS 8 ใน SCH 10S, SCH 40S และ SCH 80S ข้อกำหนด-ผนังหนาและเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่-นั้นผลิตขึ้นมาโดยคำนึงถึงความต้องการของโครงการ และเวลารอคอยสินค้าจะเสนอราคาต่อคำสั่งซื้อ เมื่อแบบร่างระบุกำหนดการแทนที่จะระบุความหนาของผนังที่ชัดเจน ผนัง ASME B36.10 จะถูกจัดเตรียมไว้ เว้นแต่จะระบุการคำนวณขั้นต่ำ{11}}ของผนัง

 

ประสิทธิภาพการกัดกร่อน: ระดับกรดรีดิวซ์-

ท่อ Hastelloy B3 ต้านทานกรดรีดิวซ์ได้ดีกว่าโลหะผสมนิกเกิลที่มีแบริ่งโครเมียม- เนื่องจากความต้านทานในตัวกลางรีดิวซ์จะนำพาโดยโมลิบดีนัม ไม่ใช่โครเมียม โลหะผสมเป็นวัสดุท่อมาตรฐานสำหรับกรดไฮโดรคลอริกในช่วงที่มีประโยชน์ และทำงานได้ดีในกรดซัลฟิวริกความเข้มข้น-ถึง-ความเข้มข้นปานกลาง- ในกรดฟอสฟอริก และในกรดอินทรีย์ เช่น กรดอะซิติกและกรดฟอร์มิก

 

ไม่ได้มีไว้สำหรับสภาพแวดล้อมที่เกิดออกซิไดซ์อย่างแรง: กรดไนตริก เฟอร์ริกคลอไรด์ และสายพันธุ์ออกซิไดซ์อื่นๆ จะทำลายเมทริกซ์ Ni-Mo อย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงไม่ควรระบุโลหะผสมในกรณีที่เกิดการหลุดออกของออกซิไดซ์ได้

 

สิ่งแวดล้อม	พฤติกรรม B3	ความคิดเห็น
กรดไฮโดรคลอริกความเข้มข้นทั้งหมด	ยอดเยี่ยม	บริการที่กำหนดสำหรับครอบครัว B-
กรดซัลฟูริก, เจือจาง	ดีมาก	มีประโยชน์ในกรณีที่สเตนเลสและโลหะผสม C- มีค่าเล็กน้อย
กรดฟอสฟอริก	ดีมาก	ทั่วไปในท่อกระบวนการปุ๋ย
กรดอะซิติก / กรดฟอร์มิก	ดี	สายการผลิตกรดอินทรีย์
กรดไนตริกและตัวกลางออกซิไดซ์	ไม่แนะนำ	โจมตีอย่างรวดเร็ว; ให้ใช้อัลลอยด์แบริ่ง Cr- แทน

 

ความแตกต่างที่สำคัญจาก C276 และ C22 คือทิศทาง: โลหะผสมเหล่านี้จะปรับสมดุลระหว่างการออกซิไดซ์และความต้านทานการลด และให้ประสิทธิภาพบางอย่างในกรดรีดิวซ์บริสุทธิ์ B3 มีความเชี่ยวชาญในการลดตัวกลางและให้ความต้านทานต่อการเกิดออกซิไดซ์โดยสิ้นเชิง กระบวนการที่เป็นกรดไฮโดรคลอริกเป็นส่วนใหญ่โดยไม่มีการหลุดออกของออกซิไดซ์คือขอบเขต B3 และการใช้ C276 จะทำให้เสียเงินกับโครเมียมโดยไม่ซื้ออะไรเลย กระบวนการที่สลับกันระหว่างสภาวะกรดและออกซิไดซ์คลอไรด์คืออาณาเขตของโลหะผสม C- และ B3 จะล้มเหลว

 

การใช้งานทั่วไป

ท่อ B3 ถูกระบุในโรงงานที่มีการจัดการกรดไฮโดรคลอริกหรือคลอไรด์รีดิวซ์อื่น ๆ อย่างต่อเนื่อง:

 

• สายการผลิต การจัดเก็บ และการถ่ายโอนกรดไฮโดรคลอริก รวมถึงหน้าที่ของ HCl อะซีโอโทรปิกและแอนไฮดรัส
• ท่อคลอรีนไฮโดรคาร์บอนและคลอไรด์อินทรีย์ในโรงงานเคมี
• หน่วยอัลคิเลชั่นและระบบการฟื้นฟูตัวเร่งปฏิกิริยาในโรงกลั่น
• ระบบเคมีฟอกสีเยื่อกระดาษโดยที่ระยะคลอรีนไดออกไซด์ใช้สภาวะรีดิวซ์
• เครื่องปฏิกรณ์ทางเภสัชกรรมและเคมีเกษตรและสายการถ่ายโอนที่จัดการกรดรีดิวซ์
• เส้นดองโลหะโดยใช้กรดไฮโดรคลอริก

 

ในแต่ละบริการเหล่านี้ ข้อกำหนดของ B3 แทนที่จะเป็น B2 ถือเป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานสำหรับการก่อสร้างแบบเชื่อม เนื่องจากการปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนจะขจัดโหมดความล้มเหลวของสนามที่ B2 แสดงที่โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจากการเชื่อม- โรงงาน B2 ที่มีอยู่จะค่อยๆ-กำหนดเป็น B3 สำหรับการวางท่อใหม่และ B3 เป็นโลหะผสมที่ได้รับการตั้งชื่อในมาตรฐานทางวิศวกรรมล่าสุดสำหรับการลด-การบริการที่เป็นกรด

 

การเชื่อมและการประดิษฐ์

ท่อ B3 เชื่อมด้วยโลหะตัวเติมที่เข้ากัน ERNiMo-10 (การจัดประเภท AWS A5.14) สำหรับ GTAW และ GMAW และ ENiMo-10 (AWS A5.11) สำหรับ SMAW ต้องไม่เปลี่ยนสารตัวเติม B2 ERNiMo-7 เนื่องจากขาดโครเมียมและเหล็กที่ทำให้ B3 มีความเสถียรทางความร้อน และผลการเชื่อมที่สะสมอยู่จะเปลี่ยนกลับไปเป็นลักษณะคล้าย B2

 

ไม่จำเป็นต้องอุ่นก่อน และโดยปกติแล้วไม่จำเป็นต้องมีการอบชุบหลังการเชื่อม- โลหะผสมมีความไวต่อการรับออกซิเจนและไนโตรเจนในสถานะหลอมเหลว ดังนั้นการป้องกันก๊าซเฉื่อยทั้งที่ผิวหน้าและรากของการเชื่อมจึงเป็นสิ่งจำเป็น และควรรักษาอุณหภูมิระหว่างทางให้ต่ำกว่า 100 องศาในส่วนที่หนาเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวจากความร้อน

 

อุปกรณ์และหน้าแปลนสำหรับระบบ B3 ได้รับการจ่ายให้กับ ASTM B366 ของเคมีที่ตรงกัน ผู้ออกแบบการวางท่อควรระบุระดับตัวเติมใน WPS และคุณสมบัติของช่างเชื่อมควรเป็นไปตามขั้นตอนโลหะผสมนิกเกิล- แทนที่จะเป็นขั้นตอนเหล็กกล้าไร้สนิม เนื่องจากโลหะผสมจะหนักกว่าและเฉื่อยกว่าในสระเชื่อมมากกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก ความเผื่อ-ความเผื่อและพารามิเตอร์การเชื่อมจึงได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดมากขึ้น และโรงงานควรเป็นร้านที่ใช้โลหะผสมนิกเกิลเป็นประจำ

 

การควบคุมคุณภาพและการรับรอง

ทุกความยาวของท่อ B3 ที่จ่ายตามมาตรฐาน ASTM B622 มาพร้อมกับใบรับรองการทดสอบของโรงงานที่รายงานเคมีความร้อน ผลการทดสอบทางกล และการทดสอบแบบไม่ทำลาย-ที่ดำเนินการ แพ็คเกจมาตรฐานประกอบด้วยการทดสอบอุทกสถิตที่กำหนดโดยข้อกำหนดเฉพาะ และในกรณีที่จำเป็นต้องมีการทดสอบ ให้ใช้การตรวจกระแสไหลวนหรืออัลตราโซนิกแบบเต็มความยาว

 

แนะนำให้ใช้การระบุวัสดุที่เป็นบวก (PMI) เมื่อได้รับ เนื่องจากโลหะผสม B3, B2 และ C- ไม่สามารถแยกแยะได้ด้วยสายตา และความแตกต่างขององค์ประกอบไม่สามารถตรวจพบได้ด้วยตา ใบรับรองจะออกตาม EN 10204 3.1 หรือ 3.2 ตามที่ระบุไว้ และ-การตรวจสอบโดยบุคคลที่สามโดย SGS, BV หรือ TUV จะดำเนินการตามคำขอ

 

ท่อ Hastelloy B3 เป็นผลิตภัณฑ์เฉพาะทางที่มีข้อกำหนดขับเคลื่อนโดยขอบเขตการกัดกร่อนของบริการ และการตัดสินใจซื้อควรพิจารณาจากการวิเคราะห์ตัวกลางและโปรไฟล์อุณหภูมิ ไม่ใช่เพียงราคาเพียงอย่างเดียว เมื่อรายการบรรทัดระบุ UNS N10675 ควรสั่งซื้อไปป์ตามมาตรฐาน ASTM B622 โดยระบุเงื่อนไขการอบอ่อน กำหนดการหรือความหนาของผนังที่ระบุอย่างชัดเจน และรูปแบบใบรับรองที่ยืนยันด้วยแผน QA ของโครงการ

 

 

 

ป้ายกำกับยอดนิยม: ท่อ Hastelloy B3, UNS N10675, ASTM B622, ท่อไร้รอยต่อ N10675, ท่อ Hastelloy B-3, ท่อโลหะผสมนิกเกิลโมลิบดีนัม, 2.4600, ท่อโลหะผสมกรดไฮโดรคลอริก