Hastelloy B3 naadloze buis

Hastelloy B3 naadloze buisis het moderne werkpaard uit de familie van nikkel-molybdeenlegeringen, naadloos geleverd onder ASTM B622 volgens UNS N10675. Het werd ontwikkeld als de directe opvolger van Hastelloy B2 (UNS N10665) om één specifiek metallurgisch probleem op te lossen: B2 verloor zijn ductiliteit en corrosieweerstand wanneer het tijdens lassen of onderhoud in het bereik van 650-850 graden werd gehouden, omdat de legering een brosmakende Ni-Mo-fase neersloeg aan de korrelgrenzen.

 

B3 voegt gecontroleerd chroom, ijzer en wolfraam toe aan dezelfde Ni--basis, en die kleine verschuiving in de samenstelling onderdrukt de neerslag. Het resultaat is een pijp die kan worden gelast en in het veld kan worden gebruikt met de gewone discipline in de werkplaats, terwijl de uitstekende weerstand tegen zoutzuur en andere reducerende media behouden blijft waar de B--familie bekend om staat.

Chemische samenstelling van Hastelloy B3-buis volgens ASTM B622

De onderstaande hitteanalyse-limieten zijn ontleend aan ASTM B622 voor UNS N10675. Nikkel is het balanselement bij een minimum van 65,0%, en het molybdeenbereik van 27,0-32,0% geeft de legering zijn zuurreducerende prestaties.

 

Element	Samenstellingslimiet, %
Ni	65,0 min (saldo)
ma	27.0 - 32.0
Fe	1.0 - 3.0
Cr	1.0 - 3.0
Co	Maximaal 3,0
W	Maximaal 3,0
Mn	Maximaal 3,0
Cu	Maximaal 0,20
V	Maximaal 0,20
Ta	Maximaal 0,20
Al	maximaal 0,50
Ti	Maximaal 0,20
Si	Maximaal 0,10
C	Maximaal 0,01
P	Maximaal 0,030
S	Maximaal 0,010

 

Vergeleken met B2 voegt de B3-chemie drie bewuste elementen toe: chroom met 1,0-3,0%, ijzer met 1,0-3,0% en wolfraam tot 3,0%. Geen van deze is groot genoeg om het corrosiekarakter van de legering te veranderen, maar samen stabiliseren ze de microstructuur.

 

In B2 slaat blootstelling aan het bereik van 650-850 graden Ni7Mo6 intermetallisch neer op de korrelgrenzen, waardoor zowel de ductiliteit als de corrosieweerstand in de door hitte-beïnvloede zone van een las worden vernietigd. In B3 levert dezelfde thermische geschiedenis een stabiele enkel-fasestructuur op. Daarom kunnen B3-buizen worden gelast, heet-gevormd en in gebruik worden genomen terwijl de door de hitte-beïnvloede zone in de meeste toepassingen in de gelaste toestand blijft.

 

Mechanische eigenschappen van B3-buis in gegloeide toestand

ASTM B622 specificeert de volgende minimale mechanische eigenschappen voor de naadloze buis UNS N10675 in de oplossing-gegloeide toestand, de leveringsconditie voor vrijwel alle B3-leidingbestellingen:

 

Eigendom	Minimumwaarde (ASTM B622)
Treksterkte	690 MPa (100 ksi)
Opbrengststerkte, 0,2% offset	310 MPa (45 ksi)
Verlenging in 2 inch (50,8 mm)	40%

 

Deze gegarandeerde waarden staan ​​vermeld op het testcertificaat van de walserij en zijn identiek aan de B622-vereisten voor de andere gegloeide Ni-Cr--legeringen, waardoor wanddikteberekeningen- consistent zijn voor de hele productfamilie.

 

De werkelijke productiewaarden zijn hoger: typische gegloeide B3-buizen hebben een treksterkte van ongeveer 755-790 MPa met een opbrengst van bijna 350 MPa, en een rek van ongeveer 50-60% bij kleine maten. De legering is volledig structureel voor drukleidingen en vaten, en wordt vaak gespecificeerd voor beklede of ongevoerde zoutzuurleidingen waarbij de ontwerpdruk in plaats van de corrosietoeslag de muur bepaalt.

 

Fysieke eigenschappen

De dichtheid van Hastelloy B3 is 9,22 g/cm³ (0,333 lb/in³), merkbaar hoger dan de chroom--houdende legeringen vanwege het hoge molybdeengehalte. Het theoretische gewicht van B3-buis wordt berekend met de standaardformule van nikkel-legeringen: het gewicht in kilogram per meter is gelijk aan 0,02466 maal (buitendiameter minus wanddikte) maal wanddikte, met afmetingen in millimeters.

 

Een B3-buis van 60,3 mm (NPS 2) met een SCH 40S-wand van 5,54 mm komt daarom neer op ongeveer 7,48 kg/m, en dit theoretische cijfer vormt de basis voor offerte- en vrachtberekeningen, tenzij de bestelling de werkelijke gewogen massa specificeert.

 

Eigendom	Waarde
Dikte	9,22 g/cm³
Smeltbereik	1330 - 1390 graad (ongeveer)
Elasticiteitsmodulus (kamertemperatuur)	216 GPa (ongeveer)
Elektrische weerstand (kamertemperatuur)	1,37 μΩ·m (ongeveer)
Thermische geleidbaarheid, 100 graden	11,3 W/m·K (circa)

 

Productienormen en productvormen

Hastelloy B3-leidingproducten worden vervaardigd en geleverd volgens de volgende specificaties:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - naadloze buizen en pijpen van nikkel en nikkel-kobaltlegering
• ASTM B619 / ASME SB-619 - gelaste buis
• ASTM B626 / ASME SB-626 - gelaste buis
• ASTM B366 - gesmede fittingen en flenzen voor de legering

 

Naadloze buizen onder B622 worden geproduceerd door een knuppel van de B3-warmte te doorboren en te bewerken, gevolgd door oplossingsgloeien en snelle koeling. Door het uitgloeien worden eventuele secundaire fasen opgelost die tijdens de bewerking zijn gevormd en wordt de volledig austenitische een-fasestructuur hersteld waarvan de corrosieweerstand afhangt. Omdat de legering thermisch stabiel is, hoeft de afschrikking niet zo heftig te zijn als bij B2, en behoudt de door hitte-beïnvloede zone van een lasverbinding zijn corrosieweerstand zonder een thermische behandeling na- het lassen.

 

De gelaste B3-buis onder de B619 is gevormd uit gegloeide strip en gelast met bijpassend ERNiMo-10-vulmetaal. Het gelaste product wordt na het lassen volledig-gegloeid, en voor de meeste zoutzuurtoepassingen wordt het afwisselend met naadloos gespecificeerd. Naadloos blijft de standaard wanneer de pipingcode, de klantspecificatie of een servicevereiste daarom vraagt.

 

Beschikbare maten en schema's

B3 naadloze buis wordt geleverd in de volgende envelop, met tussenmaten en aangepaste wanden beschikbaar op projectaanvraag:

 

Parameter	Bereik
Buitendiameter	6,0 mm (1/8") tot 219,1 mm (8"), grotere maten op projectbasis
Wanddikte	0,5 mm tot 18,26 mm (SCH 5S tot SCH XXS)
Lengte	Vast 6 m / 12 m, of willekeurige lengtes per bestelling
Einde afwerking	Glad uiteinde, afgeschuind uiteinde of indien nodig met schroefdraad
Test	Hydrostatische test volgens ASTM B622

 

Het standaard voorraadbereik voor procesleidingen is NPS 1/8 tot NPS 8 in SCH 10S, SCH 40S en SCH 80S. Vereisten voor zware- muren en grote- diameters worden vervaardigd op basis van projectaanvragen, en de doorlooptijd wordt per bestelling vermeld. Wanneer de tekening een schema aangeeft in plaats van een expliciete wanddikte, wordt de ASME B36.10-wand geleverd tenzij een minimale wandberekening-is gespecificeerd.

 

Corrosieprestaties: de reducerende-zuurkwaliteit

Hastelloy B3-buis is beter bestand tegen reducerende zuren dan alle chroom--nikkellegeringen, omdat de weerstand in reducerende media wordt gedragen door molybdeen en niet door chroom. De legering is binnen het bruikbare bereik het standaard leidingmateriaal voor zoutzuur en presteert goed in verdund -tot- midden- zwavelzuur, in fosforzuur en in organische zuren zoals azijnzuur en mierenzuur.

 

Het is niet bedoeld voor sterk oxiderende omgevingen: salpeterzuur, ijzerchloride en andere oxiderende soorten vernietigen de Ni-Mo-matrix snel, dus de legering mag nooit worden gespecificeerd waar oxiderende excursies mogelijk zijn.

 

Omgeving	B3-gedrag	Opmerking
Zoutzuur, alle concentraties	Uitstekend	De bepalende service voor de B--familie
Zwavelzuur, verdunnen	Erg goed	Nuttig waar roestvrij staal en C-legeringen marginaal zijn
Fosforzuur	Erg goed	Veel voorkomend in leidingen voor kunstmestprocessen
Azijnzuur/mierenzuur	Goed	Organische zuurproceslijnen
Salpeterzuur en oxiderende media	Niet aanbevolen	Snelle aanval; gebruik in plaats daarvan een Cr--dragende legering

 

Het belangrijkste verschil met C276 en C22 is richting: deze legeringen balanceren de oxiderende en reducerende weerstand en geven enige prestatie op in puur reducerend zuur; B3 is gespecialiseerd in het reduceren van media en geeft de oxidatieweerstand volledig op. Een proces dat voornamelijk uit zoutzuur bestaat, zonder oxiderende excursies, is B3-territorium, en het gebruik van C276 daar verspilt geld aan chroom waarvoor niets wordt gekocht. Een proces dat afwisselt tussen zure en oxiderende chlorideomstandigheden is het gebied van C--legeringen, en B3 zou mislukken.

 

Typische toepassingen

B3-leiding wordt gespecificeerd in fabrieken waar continu zoutzuur of andere reducerende chloriden worden verwerkt:

 

• Zoutzuurproductie-, opslag- en overdrachtslijnen, inclusief azeotrope en watervrije HCl-taken
• Gechloreerde koolwaterstof- en organische chlorideprocesleidingen in chemische fabrieken
• Alkylatie-eenheden en katalysatorregeneratiesystemen in raffinaderijen
• Chemische systemen voor het bleken van pulp waarbij chloordioxidestadia gebruik maken van reducerende omstandigheden
• Farmaceutische en agrochemische reactor- en overdrachtlijnen die reducerende zuren verwerken
• Metaalbeitslijnen met zoutzuur

 

Bij elk van deze diensten is de specificatie van B3 in plaats van B2 nu de standaardpraktijk voor gelaste constructies, omdat de verbetering van de thermische stabiliteit het veldfalen elimineert dat B2 vertoonde in zones die door de laswarmte-worden beïnvloed. Bestaande B2-fabrieken worden geleidelijk opnieuw-gespecificeerd naar B3 voor nieuwe leidingen, en B3 is de legering die in de meeste huidige technische normen wordt genoemd voor het verminderen van- de zuurgraad.

 

Lassen en fabricage

B3-buis is gelast met bijpassend vulmetaal ERNiMo-10 (AWS A5.14-classificatie) voor GTAW en GMAW, en ENiMo-10 (AWS A5.11) voor SMAW. Het B2-vulmiddel ERNiMo-7 mag niet worden vervangen, omdat het chroom en ijzer mist dat B3 zijn thermische stabiliteit geeft, en de resulterende lasafzetting zou terugkeren naar B2-achtig gedrag.

 

Er is geen voorverwarmen vereist, en er is normaal gesproken geen warmtebehandeling na- het lassen vereist. De legering is gevoelig voor het opnemen van zuurstof en stikstof in de gesmolten toestand, dus bescherming met inert gas aan zowel het oppervlak als de wortel van de las is essentieel, en de interpass-temperatuur moet in dikke secties onder de 100 graden worden gehouden om heetscheuren te voorkomen.

 

Fittingen en flenzen voor B3-systemen worden geleverd volgens ASTM B366 met bijpassende chemie. De leidingontwerper moet de vulklasse op de WPS vermelden, en de kwalificatie van lassers moet een procedure voor nikkel-legeringen volgen in plaats van een procedure voor roestvrij staal. Omdat de legering zwaarder en trager is in het lasbad dan austenitisch roestvast staal, worden de aanpassingstoleranties en lasparameters strenger gecontroleerd, en moet de werkplaats er een zijn waar regelmatig nikkellegeringen worden verwerkt.

 

Kwaliteitscontrole en certificering

Bij elk stuk B3-buis dat wordt geleverd volgens ASTM B622 wordt een fabriekstestcertificaat meegeleverd waarin de warmtechemie, mechanische testresultaten en het uitgevoerde niet-destructieve onderzoek worden vermeld. Het standaardpakket omvat de door de specificatie vereiste hydrostatische test en, waar de bestelling dit vereist, wervelstroom- of ultrasoon onderzoek over de volledige lengte.

 

Positieve materiaalidentificatie (PMI) wordt aanbevolen bij ontvangst, omdat B3, B2 en de C--legeringen visueel niet van elkaar te onderscheiden zijn en het verschil in samenstelling niet met het oog waarneembaar is. Certificaten worden uitgegeven volgens EN 10204 3.1 of 3.2 zoals gespecificeerd, en inspectie door derden- door SGS, BV of TUV wordt op verzoek geregeld.

 

Hastelloy B3-buis is een gespecialiseerd product waarvan de specificatie wordt bepaald door de corrosie-omhulling van de service, en de aankoopbeslissing moet worden genomen op basis van de mediaanalyse en het temperatuurprofiel, en niet alleen op basis van de prijs. Wanneer de lijnlijst UNS N10675 specificeert, moet de buis worden besteld volgens ASTM B622 met de aangegeven gegloeide toestand, het schema of de wanddikte expliciet vermeld, en het certificaatformaat bevestigd met het QA-projectplan.

 

 

 

Populaire tags: Hastelloy B3-buis, UNS N10675, ASTM B622, N10675 naadloze buis, Hastelloy B-3-buis, nikkel-molybdeenlegeringsbuis, 2.4600, zoutzuurlegeringsbuis