Mik azok a nikkelötvözet csövek?
A nikkel{0}}alapú ötvözet csöveket ott használják, ahol a rozsdamentes acélok már nem élnek túl: erős redukáló savak, klorid-tartalmú oldatok, nedves klór, forró foszforsav és más agresszív vegyi környezet. A vas-alapú Cr-Ni- és Cr{5}}Ni-Mo-rozsdamentes acélokkal ellentétben ezek az ötvözetek stabil, korrózióálló-felületet tartanak fenn mind oxidáló, mind redukáló körülmények között, és megőrzik hasznos szilárdságukat és hajlékonyságukat a kriogén hőmérséklettől egészen a magas technológiai hőmérsékletig. A vegyi berendezésekben három gyakorlati családba sorolhatók, és a család határozza meg, hogy a cső milyen kémiát bír el.
Három család és évfolyamaik
| Család | UNS fokozat | Névleges összetétel | Tipikus kötelesség |
|---|---|---|---|
| Ni-Mo | N10001, N10665, N10675 | Kb. 26-30% Mo, egyensúly Ni | Sósav és kénsav redukáló körülmények között |
| Ni-Cr-Mo | N10276, N06455, N06022, N06200 | Kb. 15-17% Mo, 15-23% Cr, egyensúly Ni | Vegyes oxidáló és redukáló savak, nedves klór, kloridok |
| Ni-Cr-Fe-Mo-Cu | N06985, N06975, N06030 | Kb. 21-31% Cr Fe, Mo és Cu hozzáadásával | Forró kén- és foszforsav, vegyes savtámadás |
A Ni{0}}Mo családon belül a régebbi N10001 minőség a teljes koncentrációtartományban ellenáll a sósavnak, egészen a forráspontig, de hajlamos a hegesztési hővel-a zóna korróziójára, és hegesztési varrat{3}}hőkezelést igényel. A későbbi N10665 minőség korlátozza a vasat, a szenet és a szilíciumot, hogy hegesztett állapotban is használható legyen, de a rendezett intermetallikus fázisok miatt hosszan tartó, nagyjából 600 és 800 Celsius fok közötti hőmérsékleten törékennyé válik. Az N10675 minőséget a hőstabilitás javítására fejlesztették ki. A Ni-Cr-Mo családba krómot adtunk, hogy az oxidáló savakkal szemben is ellenálló legyen: az N10276 széleskörű ellenállást biztosít az oxidáló és redukáló közegekkel szemben, az N06455 magas hőmérsékleti stabilitást biztosít a jobb hegeszthetőség érdekében, az N06022 pedig javított mikrorostot és korrózióállóságot ad a korrózióval szemben. hőhatás-zóna. A körülbelül 21-31% Cr-t tartalmazó Ni-Cr-Fe-Mo-Cu családot forró savak kiszolgálására hozták létre, és a magas-króm N06030 minőség az ipari foszforsav bevált választása.
Kémiai összetétel és mechanikai tulajdonságok ellenőrzése
Az összetételt szigorúan szabályozzák, mivel a szén, a szilícium és a vas kis változásai döntik el, hogy a hegesztési zóna fennmarad-e. Például egy tipikus Ni-Cr-Mo csőminőség legfeljebb 0,015%-ban tartja a szenet, és legfeljebb 0,08%-ban tartja a szilíciumot, hogy korlátozza a szemcse-határ csapadékát, körülbelül 14,5-16,5% Cr, 15,0-17,0% Mo-t és }4-3,0-3,0% nikkelt. nincs króm, csak 26-30% Mo, és az as-hegesztett változatok a szenet 0,02% alatt tartják, a szilíciumot pedig 0,10% alatt vagy alatta tartják. A csöveket oldatban izzított állapotban szállítjuk, és szakítószilárdságra, folyáshatárra és nyúlásra tesztelték, a vonatkozó ASTM termékspecifikációban megadott minimális értékek mellett; a korrózióálló -minőségek jellemzően 690 MPa nagyságrendű minimális szakítószilárdsággal és 280 MPa körüli minimális folyáshatárral rendelkeznek. A kritikus szolgáltatásokhoz a korrózióvizsgálat, a szemcseméret és a keménység követelményei megegyezés szerint kerülnek megrendelésre.
Szabványok és termékformák
A varrat nélküli nikkelötvözet csöveket az ASTM B622 szabvány szerint rendelik, míg a hegesztett csövet az ASTM B626, a hegesztett csövet pedig az ASTM B619 szerint; A nikkelötvözet csövekre és csövekre vonatkozó általános követelményeket az ASTM B775, a kovácsolt szerelvényeket pedig az ASTM B564 tartalmazza. Az ASME megfelelői, például az SB-622 és az SB-626 a nyomástartó berendezésekre vonatkoznak. A mérettartományt, a falvastagság-tűrést, a felületi minőséget, az örvényáram-vizsgálatot és a hidrosztatikai vizsgálatot mind meghatározza a szabvány, ezért a vevőnek meg kell adnia a külső átmérőt, a falvastagságot, a hosszt, a minőséget, az állapotot és az ellenőrzési szintet az érdeklődésen.
Gyártás, hegesztés és alkalmazások
Ezek az ötvözetek gyorsan megkeményednek, ezért a csőhajlítást és a permetezést lágyított állapotban, nagy sugarú és alacsony alakítási sebességgel kell elvégezni. A hegesztést általában megfelelő töltőanyaggal, alacsony hőbevitellel, szabályozott áthaladási hőmérséklettel és alaposan tiszta felületekkel végzik, mivel a kén, ólom és más alacsony olvadáspontú szennyeződések repedést okoznak. A Ni-Mo-minőségek különösen keresettek a kémiával, és a régebbi minőség esetében az utólagos hegesztési hőkezeléssel. A tipikus alkalmazások közé tartoznak a kloridokat kezelő hőcserélők és kondenzátorok, vegyi üzemek reaktorok és oszlopok belső részei, füstgáz-kéntelenítő és szennyezéscsökkentő berendezések, gyógyszeripari folyamatok csővezetékei és kevert savak kezelésére szolgáló berendezések. A megfelelő minőséget az adott közeg, koncentráció és hőmérséklet alapján kell kiválasztani, nem pedig az általános korróziós táblázatból, mert a korróziós viselkedés élesen megváltozik az oxidálóképesség kis változásaival.
GYIK
K: Hogyan választhatok Ni-Mo és Ni-Cr-Mo cső között?
Ha a közeg redukáló sav, például sósav vagy híg kénsav, akkor általában Ni{0}}Mo minőségűt használnak. Ha a közeg oxidáló, vagy oxidáló és redukáló körülmények között váltakozik, vagy kloridokat tartalmaz, a Ni-Cr-Mo fokozat a szélesebb működési ablakot adja.
K: Melyik szabvány vonatkozik a varrat nélküli nikkelötvözet csövekre?
Az ASTM B622 varrat nélküli nikkel- és nikkel{1}}kobaltötvözet csöveket és csöveket takar. A hegesztett csövet az ASTM B626, a hegesztett csövet az ASTM B619, az általános követelményeket pedig az ASTM B775 szabvány fedi le.
K: Miért van szükség néha utólagos-hegesztési hőkezelésre?
A régebbi Ni{0}}Mo minőség érzékeny zónát képez a hegesztési varrat mellett, és ott preferenciális támadást szenvedhet el, ezért a hegesztett kötést hőkezelik. Az alacsonyabb-szén-dioxid-kibocsátású, alacsony-szilíciumtartalmú változatokat kifejezetten azért fejlesztették ki, hogy az edényeket és a csöveket hegesztett állapotban is lehessen használni.
K: A nikkelötvözet csövek ellenállnak a kloridos feszültségkorróziós repedéseknek?
Igen. A nikkel-alapú ötvözetek lényegesen jobban ellenállnak a kloridos feszültségkorróziós repedéseknek, mint az ausztenites rozsdamentes acélok, ezért is választották őket klorid-csapágyakhoz és nedves klórozáshoz.
K: Mit kell megadni nikkelötvözet csövek rendelésekor?
Besorolás UNS szám, termékszabvány, külső átmérő, falvastagság, hossz, szállítási állapot, korróziós vizsgálati követelmény és ellenőrzési szint szerint. A megrendelésen fel kell tüntetni a tisztaságot és a beágyazott vas- vagy rézszennyeződéstől való mentességet is.
