Hastelloy B3 Seamless Pipe

Hastelloy B3 Seamless Pipeהוא סוס העבודה המודרני של משפחת סגסוגות הניקל-מוליבדן, המסופק בצורה חלקה תחת ASTM B622 כנגד UNS N10675. הוא פותח כיורש הישיר של Hastelloy B2 (UNS N10665) כדי לפתור בעיה מתכתית ספציפית אחת: B2 איבד את משיכותו ועמידות בפני קורוזיה כאשר הוחזק בטווח של 650-850 מעלות במהלך ריתוך או שירות, מכיוון שהסגסוגת זירזה שלב Ni-Mo מתפרק בגבולות התבואה.

 

B3 מוסיף כרום, ברזל וטונגסטן מבוקר לאותו בסיס Ni-Mo, והשינוי הקטן בהרכב מדכא את המשקעים. התוצאה היא צינור שניתן לרתך ולהשתמש בשטח עם משמעת רגילה בחנות, תוך שמירה על עמידות יוצאת דופן לחומצה הידרוכלורית ואמצעי מפחית אחרים שהפכו את משפחת B- למפורסמת.

הרכב כימי של צינור Hastelloy B3 לפי ASTM B622

מגבלות ניתוח החום-להלן לקוחות מ-ASTM B622 עבור UNS N10675. ניקל הוא האלמנט המאזן ב-65.0% מינימום, וטווח המוליבדן של 27.0-32.0% הוא מה שנותן לסגסוגת את ביצועי החומצה המפחיתים שלה.

 

אֵלֵמֶנט	מגבלת הרכב, %
ני	65.0 דקות (איזון)
מו	27.0 - 32.0
Fe	1.0 - 3.0
Cr	1.0 - 3.0
מְשׁוּתָף	3.0 מקסימום
W	3.0 מקסימום
Mn	3.0 מקסימום
Cu	0.20 מקסימום
V	0.20 מקסימום
טא	0.20 מקסימום
אל	0.50 מקסימום
טי	0.20 מקסימום
סִי	0.10 מקסימום
C	0.01 מקסימום
P	0.030 מקסימום
S	0.010 מקסימום

 

בהשוואה ל-B2, כימיה B3 מוסיפה שלושה יסודות מכוונים: כרום ב-1.0-3.0%, ברזל ב-1.0-3.0% וטונגסטן עד 3.0%. אף אחד מאלה אינו גדול מספיק כדי לשנות את אופי הקורוזיה של הסגסוגת, אך יחד הם מייצבים את המיקרו-מבנה.

 

ב-B2, חשיפה לטווח של 650-850 מעלות מזרזת Ni7Mo6 intermetallic בגבולות התבואה, אשר הורס הן את המשיכות והן עמידות בפני קורוזיה באזור המושפע-בחום של ריתוך. ב-B3 אותה היסטוריה תרמית מייצרת מבנה חד-פאזי-יציב, וזו הסיבה שניתן לרתך צינור B3, ליצור חם- ולהכניס לשימוש עם האזור המושפע{11}}החום שנותר במצב כפי שהוא מרותך ברוב היישומים.

 

תכונות מכניות של צינור B3 במצב חישול

ASTM B622 מציין את המאפיינים המכאניים המינימליים הבאים עבור צינור ללא תפר UNS N10675 במצב חישול-לפתרון, תנאי המסירה של כמעט כל הזמנות צנרת B3:

 

נֶכֶס	ערך מינימלי (ASTM B622)
חוזק מתיחה	690 MPa (100 ksi)
חוזק תפוקה, קיזוז של 0.2%.	310 MPa (45 ksi)
התארכות ב-2 אינץ' (50.8 מ"מ)	40%

 

הערכים המובטחים הללו הם מה שמופיעים בתעודת הבדיקה של הטחנה, והם זהים לדרישות B622 עבור סגסוגות Ni-Cr-Mo האחרות המחוצפות, מה שהופך את חישובי עובי הדופן לעקביים בכל משפחת המוצרים.

 

ערכי הייצור בפועל גבוהים יותר: צינור B3 מחושל טיפוסי עובר מתיחה של כ-755-790 MPa עם תפוקה של קרוב ל-350 MPa, והתארכות סביב 50-60% בגדלים קטנים. הסגסוגת היא מבנית מלאה עבור צנרת לחץ וכלי, והיא מצוינת לעתים קרובות עבור צנרת חומצה הידרוכלורית מרופדת או לא מרופדת שבה הלחץ העיצובי ולא קצבת הקורוזיה קובע את הקיר.

 

תכונות פיזיקליות

הצפיפות של Hastelloy B3 היא 9.22 גרם/ס"מ³ (0.333 lb/in³), גבוהה באופן ניכר מהסגסוגות הנושאות כרום- בגלל תכולת המוליבדן הגבוהה. המשקל התיאורטי של צינור B3 מחושב עם הנוסחה הסטנדרטית של סגסוגת ניקל-: משקל בקילוגרמים למטר שווה פי 0.02466 (קוטר חיצוני מינוס עובי דופן) כפול עובי הדופן, עם מידות במילימטרים.

 

צינור B3 בגודל 60.3 מ"מ (NPS 2) עם דופן SCH 40S בגודל 5.54 מ"מ מחושב לפיכך לכ- 7.48 ק"ג/מ"ר, ונתון תיאורטי זה הוא הבסיס לחישובי הצעת מחיר ומשא, אלא אם כן ההזמנה מציינת מסה שקולה בפועל.

 

נֶכֶס	עֵרֶך
צְפִיפוּת	9.22 גרם/ס"מ³
טווח התכה	תואר 1330 - 1390 (בערך)
מודול האלסטיות (טמפרטורת החדר)	216 GPa (בערך)
התנגדות חשמלית (טמפרטורת החדר)	1.37 μΩ·m (בערך)
מוליכות תרמית, 100 מעלות	11.3 W/m·K (בערך)

 

תקני ייצור וצורות מוצר

מוצרי צנרת Hastelloy B3 מיוצרים ומסופקים בהתאם למפרטים הבאים:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - צינור וצינור מסגסוגת קובלט ללא תפרים ניקל וניקל-
• צינור מרותך ASTM B619 / ASME SB-619 -
• ASTM B626 / ASME SB-626 - צינור מרותך
• ASTM B366 - אביזרי מחושלים ואוגנים עבור הסגסוגת

 

צינור ללא תפרים מתחת ל-B622 מיוצר על ידי ניקוב ועבודה של בילט של חום B3, ולאחר מכן חישול תמיסה וקירור מהיר. החישול ממיס את כל הפאזות המשניות שנוצרו במהלך העבודה ומשחזר את המבנה האוסטניטי ה--פאזי המלא בו תלויה עמידות בפני קורוזיה. מכיוון שהסגסוגת יציבה תרמית, הרוויה לא צריכה להיות אלימה כמו עבור B2, והאזור המושפע בחום של מפרק מרותך שומר על עמידות הקורוזיה שלו ללא טיפול בחום לאחר-ריתוך.

 

צינור B3 מרותך מתחת ל-B619 נוצר מרצועה מחושלת ומרותך במתכת מילוי תואמת ERNiMo-10. המוצר המרותך הוא מלא- גוף חישול לאחר הריתוך, ועבור רוב שירותי חומצה הידרוכלורית הוא מצוין להחלפה עם חלק. Seamless נשאר ברירת המחדל כאשר קוד הצנרת, מפרט הלקוח או דרישת שירות חמוץ מחייבים זאת.

 

גדלים ולוחות זמנים זמינים

צינור B3 ללא תפרים מסופק במעטפה הבאה, עם גדלים בינוניים וקירות מותאמים אישית זמינים לפי בקשת הפרויקט:

 

פָּרָמֶטֶר	לָנוּעַ
קוטר חיצוני	6.0 מ"מ (1/8") עד 219.1 מ"מ (8 אינץ'), גדלים גדולים יותר על בסיס פרויקט
עובי דופן	0.5 מ"מ עד 18.26 מ"מ (SCH 5S עד SCH XXS)
מֶשֶׁך	קבועים 6 מ' / 12 מ', או אורכים אקראיים לפי הזמנה
סיום סיום	קצה רגיל, קצה משופע או מושחל לפי הצורך
מִבְחָן	בדיקה הידרוסטטית לפי ASTM B622

 

טווח הגרב הסטנדרטי לצינור תהליך הוא NPS 1/8 עד NPS 8 ב- SCH 10S, SCH 40S ו- SCH 80S. דרישות קוטר-כבדות וגדולות-מיוצרות כנגד שאילתת פרויקט, וזמן ההובלה נקוב לפי הזמנה. כאשר השרטוט מציין לוח זמנים ולא עובי דופן מפורש, הקיר ASME B36.10 מסופק אלא אם צוין חישוב מינימום{11}.

 

ביצועי קורוזיה: דרגת החומצה המפחיתה-

צינור Hastelloy B3 מתנגד להפחתת חומצות טוב יותר מכל אחד מסגסוגות הניקל-שנושאות הכרום, מכיוון שההתנגדות במדיה מפחיתה נישאת על ידי מוליבדן, לא כרום. הסגסוגת היא חומר הצנרת הסטנדרטי לחומצה הידרוכלורית בטווח השימושי שלה, והיא מתפקדת היטב בחומצה גופרתית בריכוז-עד-בינוני-, בחומצה זרחתית ובשירותי חומצה אורגנית כגון חומצה אצטית וחומצה פורמית.

 

הוא אינו מיועד לסביבות מחמצנות חזקות: חומצה חנקתית, כלוריד ברזל ומינים מחמצנים אחרים הורסים את מטריצת ה-Ni-מו במהירות, ולכן לעולם אין לציין את הסגסוגת היכן שניתן לבצע יציאות חמצון.

 

סְבִיבָה	התנהגות B3	הֶעָרָה
חומצה הידרוכלורית, כל הריכוזים	מְעוּלֶה	השירות המגדיר עבור משפחת B-
חומצה גופרתית, מדוללת	טוב מאוד	שימושי כאשר נירוסטה וסגסוגות-C הן שוליות
חומצה זרחתית	טוב מאוד	נפוץ בצנרת תהליך דשן
חומצה אצטית/פורמית	טוֹב	קווי תהליך של חומצה אורגנית
חומצה חנקתית וחומרי חמצון	לא מומלץ	התקפה מהירה; השתמש במקום זאת בסגסוגת נושאת Cr-

 

ההבדל העיקרי מ-C276 ו-C22 הוא הכיוון: הסגסוגות הללו מאזנות את ההתנגדות החמצון והפחתת ומוותרות על ביצועים מסוימים בחומצה מפחיתה טהורה; B3 מתמחה בהפחתת מדיה ומוותר לחלוטין על עמידות לחמצון. תהליך שהוא בעיקר חומצה הידרוכלורית, ללא יציאות מחמצנות, הוא טריטוריית B3, ושימוש ב-C276 מבזבז כסף על כרום שלא קונה כלום. תהליך המחליף בין תנאי חומצה לכלוריד מחמצן הוא טריטוריית סגסוגת C-, ו-B3 ייכשל.

 

יישומים אופייניים

צינור B3 מצוין במפעלים שבהם חומצה הידרוכלורית או כלורידים מפחיתים אחרים מטופלים ברציפות:

 

• קווי ייצור, אחסון והעברה של חומצה הידרוכלורית, כולל חובת HCl אזאוטרופית ונטול מים
• צנרת תהליך פחמימנים עם כלור וכלוריד אורגני במפעלים כימיים
• יחידות אלקילציה ומערכות חידוש זרז בבתי זיקוק
• הלבנת עיסת מערכות כימיות שבהן שלבי כלור דו חמצני משתמשים בתנאים מפחיתים
• כור פרמצבטי ואגרוכימי וקווי העברה המטפלים בחומצות מפחיתות
• קווי כבישה מתכת באמצעות חומצה הידרוכלורית

 

בכל אחד מהשירותים הללו, המפרט של B3 ולא B2 הוא כיום פרקטיקה סטנדרטית עבור בנייה מרותכת, מכיוון שהשיפור ביציבות התרמית מבטל את מצב הכשל בשדה ש-B2 הפגין באזורים המושפעים בחום-. מפעלי B2 קיימים-מוגדרים מחדש בהדרגה ל-B3 עבור צנרת חדשה, ו-B3 היא הסגסוגת הנקראת ברוב התקנים ההנדסיים הנוכחיים להפחתת-שירות החומצה.

 

ריתוך וייצור

צינור B3 מרותך במתכת מילוי תואמת ERNiMo-10 (סיווג AWS A5.14) עבור GTAW ו-GMAW, ו-ENiMo-10 (AWS A5.11) עבור SMAW. אסור להחליף את חומר המילוי B2 ERNiMo-7, מכיוון שהוא חסר את הכרום והברזל המעניקים ל-B3 את היציבות התרמית שלו, והמשקע הריתוך שנוצר יחזור להתנהגות דמוית B2.

 

אין צורך בחימום מוקדם, ובדרך כלל לא נדרש טיפול בחום לאחר-ריתוך. הסגסוגת רגישה לאיסוף חמצן וחנקן במצב מותך, ולכן חיוני מיגון גז אינרטי הן על הפנים והן על שורש הריתוך, ויש לשמור על טמפרטורת הביניים מתחת ל-100 מעלות בקטעים עבים כדי למנוע פיצוח חם.

 

אביזרים ואוגנים למערכות B3 מסופקים ל-ASTM B366 של כימיה תואמת. על מתכנן הצנרת לציין את דרגת המילוי ב-WPS, והסמכת הרתך צריכה לפעול לפי נוהל סגסוגת ניקל- ולא הליך נירוסטה. מכיוון שהסגסוגת כבדה ואיטיה יותר בבריכת הריתוך מפלדת אל-חלד אוסטניטית, סובלנות ההתאמה ופרמטרי הריתוך נשלטים בצורה הדוקה יותר, והחנות צריכה להיות כזו שעובדת באופן קבוע בסגסוגות ניקל.

 

בקרת איכות והסמכה

כל אורך של צינור B3 המסופק כנגד ASTM B622 מלווה בתעודת בדיקת הטחנה המדווחת על כימיית חום, תוצאות בדיקות מכניות והבדיקה הלא-הרסנית שבוצעה. החבילה הסטנדרטית כוללת את הבדיקה ההידרוסטטית הנדרשת לפי המפרט, ובמקרה שההזמנה דורשת זאת, בדיקת זרם מערבולת או אולטרסאונד באורך מלא.

 

זיהוי חומר חיובי (PMI) מומלץ בקבלה, מכיוון שסגסוגות B3, B2 וסגסוגות C- אינן ניתנות להבדלה ויזואלית וההבדל בהרכב אינו ניתן לזיהוי בעין. אישורים מונפקים לפי EN 10204 3.1 או 3.2 כמפורט, ובדיקת צד שלישי- על ידי SGS, BV או TUV מסודרת לפי בקשה.

 

צינור Hastelloy B3 הוא מוצר מיוחד שהמפרט שלו מונע על ידי מעטפת הקורוזיה של השירות, והחלטת הקנייה צריכה להיעשות על פי ניתוח המדיה ופרופיל הטמפרטורה, ולא על המחיר בלבד. כאשר רשימת הקווים מציינת את UNS N10675, יש להזמין את הצינור לפי ASTM B622 עם מצב החישול שצוין, לוח הזמנים או עובי הדופן נתון במפורש, ופורמט האישור לאשר עם תוכנית QA הפרויקט.

 

 

 

תגיות פופולריות: צינור Hastelloy B3, UNS N10675, ASTM B622, N10675 צינור ללא תפרים, צינור Hastelloy B-3, צינור מסגסוגת ניקל מוליבדן, 2.4600, צינור מסגסוגת חומצה הידרוכלורית