Ce sunt tuburile din aliaj de nichel?
Tuburile de aliaj pe bază de nichel-sunt folosite acolo unde oțelul inoxidabil nu mai supraviețuiește: acizi reducători puternici, soluții de lagăre-clorură, clor umed, acid fosforic fierbinte și alte medii chimice agresive. Spre deosebire de oțelurile inoxidabile Cr{-Ni și Cr-Ni-Mo pe bază de fier-, aceste aliaje păstrează o suprafață stabilă, rezistentă la coroziune- atât în condiții de oxidare, cât și de reducere și păstrează rezistența și ductilitatea utile de la temperaturile criogenice până la temperaturile ridicate de proces. În echipamentele chimice se încadrează în trei familii practice, iar familia determină ce chimie poate tolera tubul.
Trei familii și notele lor
| Familial | grad UNS | Compoziția nominală | Datorie tipică |
|---|---|---|---|
| Ni-Mo | N10001, N10665, N10675 | Aproximativ 26-30% Mo, sold Ni | Acid clorhidric și sulfuric în condiții reducătoare |
| Ni-Cr-Mo | N10276, N06455, N06022, N06200 | Aproximativ 15-17% Mo, 15-23% Cr, sold Ni | Amestec de acizi oxidanți și reducători, clor umed, cloruri |
| Ni-Cr-Fe-Mo-Cu | N06985, N06975, N06030 | Aproximativ 21-31% Cr cu adaosuri de Fe, Mo și Cu | Acid sulfuric și fosforic fierbinte, atac de acid mixt |
În cadrul familiei Ni-Mo, clasa N10001 mai veche rezistă acidului clorhidric în întreaga gamă de concentrații până la punctul de fierbere, dar este predispus la coroziunea zonei afectate de căldura de sudare-și necesită tratament termic post-sudare. Calitatea ulterioară N10665 limitează fierul, carbonul și siliciul, astfel încât să poată fi utilizat în stare-sudate, dar devine fragil după o expunere lungă între aproximativ 600 și 800 de grade Celsius din cauza fazelor intermetalice ordonate. Clasa N10675 a fost dezvoltată pentru a îmbunătăți acea stabilitate termică. În familia Ni-Cr{-Mo, cromul a fost adăugat și pentru a oferi rezistență la acizii oxidanți: N10276 oferă o rezistență largă la mediile oxidante și reducătoare, N06455 comercializează o anumită stabilitate la temperatură-înaltă pentru o sudabilitate mai bună, iar N06022 oferă o rezistență mai bună la coroziune și microstructură, împreună cu o rezistență mai bună la coroziune. în zona-afectată de căldură. Familia Ni-Cr-Fe{{-Mo{-Cu, cu aproximativ 21 până la 31% Cr, a fost creată pentru utilizarea acidului fierbinte, iar gradul înalt de-crom N06030 este alegerea stabilită pentru acidul fosforic industrial.
Compoziția chimică și controlul proprietăților mecanice
Compoziția este controlată strâns deoarece micile modificări ale carbonului, siliciului și fierului decid dacă o zonă de sudură supraviețuiește. De exemplu, o calitate tipică a tubului Ni-Cr{-Mo menține carbonul la 0,015% sau mai jos și siliciul la maximum 0,08% pentru a limita precipitațiile la grani-la limită, cu aproximativ 14,5 până la 16,5% Cr, 15,0 până la 17,0% Mo și 3,0 până la 3} Mo conțin gradele mici de Ni. fără crom, dar 26 până la 30% Mo, iar variantele{16}}sudate mențin carbonul sub 0,02% și siliciul la sau sub 0,10%. Tuburile sunt furnizate în stare de soluție-recoace și sunt testate pentru rezistența la tracțiune, limita de curgere și alungirea, cu valorile minime menționate în specificațiile aplicabile ale produsului ASTM; gradele rezistente la coroziune sunt de obicei specificate cu o rezistență minimă la tracțiune de ordinul a 690 MPa și o limită de curgere minimă de aproape 280 MPa în această stare. Cerințele pentru testarea coroziunii, dimensiunea granulelor și duritatea sunt comandate prin acord pentru serviciile critice.
Standarde și formulare de produs
Țeava și țeava din aliaj de nichel fără sudură sunt comandate conform ASTM B622, în timp ce tubul sudat este acoperit de ASTM B626 și țeava sudată de ASTM B619; cerințele generale pentru țevi și tuburi din aliaj de nichel sunt consolidate în ASTM B775, iar fitingurile forjate în ASTM B564. Echivalentele ASME, cum ar fi SB-622 și SB-626, se aplică pentru echipamentele sub presiune. Gama de dimensiuni, toleranța la grosimea peretelui, finisarea suprafeței, testarea cu curenți turbionari și testarea hidrostatică sunt toate specificate în standard, astfel încât cumpărătorul trebuie să precizeze diametrul exterior, grosimea peretelui, lungimea, gradul, starea și nivelul de inspecție la cerere.
Fabricare, sudare și aplicații
Aceste aliaje se întăresc rapid, astfel încât îndoirea și evazarea țevilor ar trebui făcute în stare recoaptă, cu raze generoase și viteze mici de formare. Sudarea se efectuează în mod normal cu metal de umplutură potrivit, aport scăzut de căldură, temperatură controlată între treceri și suprafețe curate cu scrupule, deoarece sulful, plumbul și alți contaminanți cu -topire scăzută provoacă crăpare. Calitățile Ni-Mo în special solicită chimie potrivită și, pentru gradul mai vechi, tratament termic post-sudare. Aplicațiile tipice includ schimbătoare de căldură și condensatoare care manipulează cloruri, reactoarele și interiorul coloanei din instalații chimice, echipamente de desulfurare a gazelor de ardere și de control al poluării, conducte de procese farmaceutice și echipamente pentru manipularea acizilor amestecați. Gradul corect este ales din mediul specific, concentrație și temperatură, mai degrabă decât dintr-un tabel general de coroziune, deoarece comportamentul la coroziune se modifică brusc cu mici modificări ale puterii de oxidare.
FAQ
Î: Cum aleg între un tub Ni-Mo și un tub Ni{-Cr{-Mo?
Dacă mediul este un acid reducător, cum ar fi acidul clorhidric sau acidul sulfuric diluat, se utilizează în mod normal un grad Ni-Mo. Dacă mediul este oxidant sau alternează între condiții de oxidare și reducere sau conține cloruri, un grad de Ni-Cr-Mo oferă o fereastră de operare mai largă.
Î: Care standard acoperă tubul fără sudură din aliaj de nichel?
ASTM B622 acoperă țevile și tuburile din aliaj de nichel și nichel-cobalt fără sudură. Tubul sudat este acoperit de ASTM B626, țeava sudată de ASTM B619 și cerințele generale de ASTM B775.
Î: De ce este necesar uneori tratamentul termic post-sudare?
Calitatea mai veche de Ni-Mo formează o zonă sensibilizată lângă sudură și poate suferi un atac preferențial acolo, astfel încât îmbinarea sudată este tratată termic. Versiunile cu-carbon, cu conținut redus de-siliciu au fost dezvoltate special, astfel încât vasele și conductele să poată fi utilizate în stare-sudate.
Î: Sunt tuburile din aliaj de nichel rezistente la fisurarea coroziunii prin stres cu clorură?
Da. Aliajele pe bază de-nichel sunt mult mai rezistente la fisurarea prin coroziune sub tensiune de clorură decât oțelurile inoxidabile austenitice, motiv pentru care sunt selectate pentru lagăre-clorură și serviciul de clor umed.
Î: Ce trebuie specificat la comandarea tuburilor din aliaj de nichel?
Clasament după numărul UNS, standardul produsului, diametrul exterior, grosimea peretelui, lungimea, starea de livrare, cerințele de testare la coroziune și nivelul de inspecție. Curățenia și lipsa de contaminare încorporată cu fier sau cupru trebuie, de asemenea, menționate în comandă.
