ASTM B444 (aktualne wydanie B444-22)to standardowa specyfikacja rur i rurek bez szwu ze stopu niklu-chromu-molibdenu-kolumnu, znanego w handlu jako stop 625 lub Inconel 625, oznaczonego UNS N06625. Odpowiednikiem ASME jest norma SB-444, przyjęta w sekcji II część B Kodeksu kotłów i zbiorników ciśnieniowych. Jeśli projekt podlega jurysdykcji ASME dotyczącej zbiorników ciśnieniowych lub rurociągów, należy określić normę SB-444; do ogólnych zastosowań antykorozyjnych i zastosowań niekodowych wystarczający jest B444.
Dwa krytyczne szczegóły zakresu, które często przeoczają kupujący:
Pierwszy, B444 obejmuje wyłącznie produkt bez szwu.Spawana rura ze stopu 625podlega normie ASTM B705 (spoina wzdłużna, zazwyczaj większe średnice), a rura spawana odpowiada normie ASTM B704 (rury wymiennika ciepła i skraplacza). Nie są one zamienne.
Drugi, B444 obejmuje dwa oznaczenia UNS: N06625 (stop 625, gatunek, który prawie na pewno kupujesz) i N06219 (stop 219, modyfikacja chromu-żelaza-niklu, która jest rzadko produkowana i prawie nigdy nie jest dostępna w magazynie).
Formularze produktów
Bar i drążek
Płyta i arkusz
Cewka i pasek
Rura i rurka
Montaż: kołnierz, trójnik, kolanko, reduktor itp.
Kucie: pierścień, wał, okrąg, blok itp.
Klasa 1 a klasa 2: wyróżnienie, które zbija czujność kupujących.-
ASTM B444 definiuje dwie klasy właściwości w oparciu o warunki obróbki cieplnej. Terminologia różni się w zależności od źródeł - niektóre standardy i dostawcy mówią „klasa 1” i „klasa 2”, inni mówią „klasa 1” i „klasa 2”. Mają na myśli to samo. Odniesienie użytkownika do „CL1” odpowiada klasie 1/klasie 1, czyli stanowi wyżarzonemu.
Oto krytyczny punkt, w którym większość tabel porównawczych myli się lub zakopuje:Stopień 1 (wyżarzany) jest mocniejszy niż Stopień 2 (wyżarzany-roztworowo) w temperaturze pokojowej.Jest to sprzeczne z intuicją, - większość inżynierów zakłada, że „rozwiązanie-wyżarzane” oznacza „lepszą obróbkę cieplną”, a zatem „mocniejsze”. Tak nie jest, a powód jest metalurgiczny.
Rura klasy 1 jest wyżarzana w temperaturze minimum 871 stopni (1600 stopni F). W tej temperaturze stop zachowuje drobniejszą strukturę ziaren i większą gęstość atomów niobu i molibdenu w roztworze stałym, co przyczynia się do wytrzymałości w temperaturze pokojowej-poprzez utwardzanie-w roztworze stałym. Wynik: minimalna wytrzymałość na rozciąganie 827 MPa (120 ksi) i minimalna granica plastyczności 414 MPa (60 ksi).
Rura klasy 2 jest-wyżarzana w temperaturze minimum 1093 stopni (2000 stopni F), po której często następuje wyżarzanie stabilizujące w temperaturze 982 stopni (1800 stopni F). Wyższa temperatura powoduje powstanie grubszej struktury ziaren, która zamienia wytrzymałość w temperaturze pokojowej na lepszą odporność na pełzanie i właściwości-zrywania naprężeniowego w podwyższonej temperaturze. Wynik: minimalne rozciąganie spada do 690 MPa (100 ksi) i plastyczność do 276 MPa (40 ksi) - około 33% mniej niż w klasie 1.
| Nieruchomość | Klasa 1 / Klasa 1 (wyżarzana) | Klasa 2 (roztwór-wyżarzany) |
|---|---|---|
| Obróbka cieplna | Większa lub równa 871 stopni (1600 stopni F) | Większa lub równa 1093 stopni (2000 stopni F) + stabilizacja |
| Wytrzymałość na rozciąganie (min) | 827 MPa (120 ksi) | 690 MPa (100 ksi) |
| Granica plastyczności 0,2% (min) | 414 MPa (60 ksi) | 276 MPa (40 ksi) |
| Wydłużenie (min) | 30% | 30% |
| Twardość (typowa) | Mniejsze lub równe 35 HRC | Mniejsze lub równe 35 HRC |
| Zakres temperatur pracy | Kriogeniczny do 593 stopni | Powyżej 593 stopni |
| Podstawowa aplikacja | Ogólna korozja, kwaśna obsługa, rurociągi ciśnieniowe | Pełzanie-ograniczone usługi, obciążanie-aplikacji powodujących pękanie |
| Domyślny stan dostawy | Tak -, chyba że określono inaczej | Tylko na wyraźne polecenie |
Skład chemiczny: UNS N06625
Okno kompozycji dlaB444 N06625jest ścisły i celowy. Każdy pierwiastek odgrywa określoną rolę w działaniu stopu:
| Element | Zawartość (% wag.) | Funkcjonować |
|---|---|---|
| Nikiel | 58,0 min (saldo) | matryca austenityczna; podstawa odporności na korozję i SCC |
| Chrom | 20.0–23.0 | Pasywna folia Cr₂O₃; odporność na utlenianie i wżery |
| Molibden | 8.0–10.0 | Zmniejszanie-odporności na kwasy; korozja szczelinowa; utwardzanie w stałym-roztworze |
| Niob + Tantal | 3.15–4.15 | Solidne-wzmocnienie rozwiązania; stabilizuje przed uczuleniem |
| Żelazo | 5,0 maks | Sufit zanieczyszczeń - chroni przed korozją |
| Węgiel | maks. 0,10 | Niska zawartość węgla zatrzymuje Nb w roztworze, zamiast tworzyć węgliki |
| Kobalt | 1,0 maks | Pozostałość - kontrolowana do zastosowań nuklearnych |
| Mangan | maks. 0,50 | Odtleniacz |
| Krzem | maks. 0,50 | Pozostałość - kontrolowana pod kątem spawalności |
| Fosfor | 0,015 maks | Gorąca-kontrola wykonalności |
| Siarka | 0,015 maks | Gorąca-kontrola wykonalności |
| Aluminium | maks. 0,40 | Niewielki odtleniacz |
| Tytan | maks. 0,40 | Drobne wzmocnienie |
Zagadnienia spawalnicze i produkcyjne
Stop 625 to jeden z najłatwiej spawalnych stopów niklu -, co jest jednym z powodów, dla których dominuje w zastosowaniach podmorskich i morskich, gdzie wymagane jest spawanie w terenie. Ale „spawalny” nie oznacza „niezawodny”. Kilka problemów produkcyjnych charakterystycznych dla rury 625 może mieć wpływ na koszt i harmonogram projektu.
Wybór spoiwa:Aby uzyskać spoiny o odpowiedniej wytrzymałości-w pełnej rurze 625, użyj ERNiCrMo-3 (AWS A5.14), czyli drutu wypełniającego ze stopu 625. W przypadku różnych spoin pomiędzy stalą 625 a stalą węglową (powszechnie spotykaną w platerowanych złączach rurowych i napoinach) standardowym wyborem jest również ERNiCrMo-3 -. Jest to standardowy w branży wypełniacz do nakładania stali węglowej z barierą antykorozyjną 625. Dla stali 625 na stal nierdzewną (316L, duplex), ponownie ERNiCrMo-3. W rzeczywistości ERNiCrMo-3 jest tak wszechstronny, że często określa się go jako „uniwersalny” wypełniacz ze stopu niklu – należy jednak zawsze upewnić się u swojego inżyniera spawacza, czy jest on odpowiedni dla konkretnej konfiguracji złącza i warunków pracy.
Obróbka cieplna po-spawaniu:Stop 625 generalnie nie wymaga PWHT do obsługi korozji w stanie wyżarzonym. Stabilizacja niobu zapobiega uczulaniu, a HAZ zachowuje odpowiednią odporność na korozję w stanie-spawanym. Jednak niektóre specyfikacje klientów (w szczególności Aramco i niektórzy operatorzy z Morza Północnego) wymagają-odprężenia PWHT w przypadku rurociągów z gazem kwaśnym - sprawdź konkretne wymagania w specyfikacji projektu. W przypadku platerowanych spoin rur wymagania dotyczące PWHT są zwykle określane przez zewnętrzną powłokę ze stali węglowej, a nie wykładzinę 625.
Pozycja i proces spawania:W przypadku spawania rur metoda GTAW (TIG) z użyciem gołego drutu ERNiCrMo-3 to standardowy proces w przypadku warstw graniowych i rur o małej-średnicy. W przypadku przejść wypełniających o większych średnicach można zastosować SMAW z elektrodami otulonymi ENiCrMo-3 lub GMAW z drutem ERNiCrMo-3. Upewnij się, że specyfikacja procedury spawania (WPS) jest zgodna z obowiązującymi normami (sekcja IX ASME dla rurociągów ciśnieniowych, DNV-ST-F101 dla rurociągów podmorskich).
Ryzyko pękania na gorąco:Stopy niklu są podatne na pękanie na gorąco metalu spoiny, szczególnie w przypadku połączeń ograniczonych i osadów charakteryzujących się wysokim-ciepłem-. Kontroluj dopływ ciepła (zwykle 0,8–1,5 kJ/mm dla GTAW), utrzymuj temperaturę międzyściegową poniżej 150 stopni i unikaj nadmiernego tkania łuku. Preferowane są techniki koralików podłużnych. Jeśli Twój wytwórca ma ograniczone doświadczenie w zakresie stopów niklu, nalegaj, aby kwalifikacja procedury spawania obejmowała-reprezentatywną dla produkcji geometrię złącza.
Obróbka i formowanie:Stop 625-twardnieje szybko - szybciej niż 316L i znacznie szybciej niż stal węglowa. Gięcie na zimno rury 625 wymaga większej siły i częstszego wyżarzania pośredniego. Obróbka wymaga ostrych narzędzi węglikowych, zmniejszonych prędkości skrawania (około 40–60% prędkości stali węglowej) i odpowiedniego chłodziwa. Warsztaty niezaznajomione ze stopami niklu będą niedoceniać czas formowania i obróbki, co wpływa na szacunki kosztów produkcji.
Typowe błędy zakupowe dotyczące rur bez szwu ze stopu 625
Błąd 1: Określenie „Inconel 625” bez numeru UNS.„Inconel” jest znakiem towarowym Special Metals Corporation, a nie uniwersalną specyfikacją. Huty produkują N06625 pod różnymi nazwami handlowymi (Inconel 625, Nickelvac 625, Nicrofer 6020, VDM Alloy 625). Jeśli w zamówieniu jest napisane „Inconel 625”, a dostawca dostarcza równoważny materiał N06625 ze źródła innego niż{{9}metale specjalne, możesz mieć problem ze zgodnością ze specyfikacją, mimo że materiał jest metalurgicznie identyczny. Zawsze podaj „UNS N06625” w zamówieniu.
Błąd 2: Mylenie klasy 1 i 2.Jak wspomniano powyżej, stopień 1 (wyżarzany) jest silniejszy w temperaturze pokojowej. Klasa 2 (-wyżarzana w roztworze) przeznaczona jest do zastosowań związanych z pełzaniem-w wysokiej temperaturze. Określ ocenę wyraźnie. Jeśli nic nie powiesz, otrzymasz ocenę 1 -, która jest poprawna dla większości zastosowań, ale powinna być wyraźnie podana, aby uniknąć dwuznaczności.
Błąd 3: Akceptacja spawanej rury, gdy określono bez szwu.B444 obejmuje tylko elementy bez szwu. Pokrywy B705 spawane. Jeśli Twoja specyfikacja wymaga B444 (bez szwu), nie akceptuj B705 (spawany) jako zamiennika bez przeglądu technicznego i zgody klienta. Próba zastąpienia ma miejsce częściej, niż można by się spodziewać, szczególnie w przypadku-napiętych projektów, w których czas realizacji rur bez szwu jest dłuższy, niż przewidywał kupujący.
Błąd 4: Brak weryfikacji zgodności z NACE w MTC.Jeśli rura jest przeznaczona do zastosowań kwaśnych, MTC musi stwierdzić zgodność z NACE MR0175 / ISO 15156 i załączyć wyniki testu twardości (maksymalnie 35 HRC). MTC, który wykazuje właściwości chemiczne i mechaniczne, ale nie odnosi się do NACE, nie jest zgodny -, nawet jeśli materiał przeszedłby testy NACE. Certyfikat musi wyraźnie stwierdzać zgodność.
Błąd 5: Domyślne użycie pełnej rury 625 dla dużych średnic.W przypadku 8-calowych NPS i większych rura platerowana z warstwą wewnętrzną 625 jest prawie zawsze wyborem racjonalnym ekonomicznie. Określenie pełnych rur 625 w tych rozmiarach bez oceny alternatywnych rozwiązań platerowanych może zawyżyć koszty materiałów o 200–400%.
Błąd 6: Niedocenianie czasu realizacji. Rura bez szwu ze stopu 625nie jest pozycją katalogową. Standardowe rozmiary z kwalifikowanych fabryk trwają 8–14 tygodni; niestandardowe-rozmiary wymagają 16–24 tygodni. Jeśli na koniec harmonogramu projektu odkryje się zapotrzebowanie na rurę 625, możliwości przyspieszenia są bardzo ograniczone - na całym świecie jest tylko kilka hut, które produkują rury bez szwu B444 i działają według harmonogramów walcowania, których nie można łatwo skompresować.
Wymagania dotyczące testowania i kontroli ASTM B444
B444 wymaga określonych testów jakości, które powinny pojawić się na MTC i zostać zweryfikowane podczas kontroli:
| Test | Wymóg | Zamiar |
|---|---|---|
| Próba rozciągania | Po jednym na każde ciepło lub partię-obróbki cieplnej | Sprawdź, czy UTS, YS, wydłużenie spełniają wymagania minimalne |
| Próba twardości | Każda rura/rura | Potwierdź Mniejszą lub równą 35 HRC; krytyczne dla zgodności z NACE |
| Próba hydrostatyczna | Każdy element (lub prąd wirowy alternatywnie) | Sprawdź integralność ciśnienia |
| Analiza chemiczna | Jedna chochla na ciepło | Potwierdź skład w granicach N06625 |
| Próba rozszerzania (rura) | Rurka o małej-średnicy na B444 | Weryfikacja ciągliwości dla operacji formowania |
| Próba spłaszczania (rura) | Zgodnie z wymaganiami B444 | Weryfikacja ciągliwości i solidności |
| Badanie nieniszczące- | Ultradźwięki (ASTM E213) lub prądy wirowe (ASTM E426/E571) | Wykrywanie defektów wewnętrznych i powierzchniowych |
W przypadku kwaśnych usług i zastosowań krytycznych dodaj:
Metoda ASTM G28 Badanie korozji międzykrystalicznej (jeśli zostało to określone przez klienta)
PMI (pozytywna identyfikacja materiału) na każdym egzemplarzu - potwierdza, że materiał to w rzeczywistości N06625, a nie błędnie oznakowana stal nierdzewna lub stop niklu niższej-klasy
Zewnętrzne-świadczenie przez stronę trzecią przez SGS, Bureau Veritas lub Intertak (certyfikat EN 10204 3.2)
Ramy decyzyjne: Kiedy określić rurę bez szwu ze stopu 625 (B444, klasa 1)
Rury bez szwu ze stopu Alloy 625 należy stosować, gdy:
Środowisko usługowe zawiera H₂S (kwaśny serwis) w stężeniach lub temperaturach przekraczających limity gatunków duplex i super duplex. Głównym czynnikiem jest zgodność z NACE MR0175.
Usługa obejmuje chlorki w podwyższonych temperaturach, gdzie korozja wżerowa i szczelinowa eliminuje 316L i 316LN z uwzględnienia, a wzrost kosztów C-276 nie jest uzasadniony.
Zastosowanie wymaga połączenia wysokiej wytrzymałości (minimalna wydajność 414 MPa) i odporności na korozję, której nie jest w stanie zapewnić jednocześnie żaden gatunek stali nierdzewnej.
Średnica rury jest na tyle mała (zwykle mniejsza lub równa 6 cali NPS), że lita rura 625 jest ekonomicznie opłacalna bez platerowanych alternatyw.
Zastosowanie obejmuje podmorskie zworki, szpule lub rurki oprzyrządowania, gdzie wymagana jest bezszwowa konstrukcja zapewniająca integralność ciśnienia i niezawodność spawania.
Rozważ alternatywy, gdy:
Usługa polega głównie na wżerze chlorkowym bez H₂S - super duplex 2507 (PREN ~42) może wystarczyć przy znacznie niższych kosztach.
Usługa polega na utlenianiu-w wysokiej temperaturze lub nawęglaniu bez chlorków. - Bardziej odpowiedni może być Incoloy 800H/HT lub 310S.
Średnica rury jest duża (większa lub równa 8 cali NPS), a zastosowanie pozwala na rurę platerowaną -, oszczędności kosztów w przypadku rury platerowanej na litej stali 625 mogą być znaczne.
Usługa obejmuje silne kwasy redukujące (stężony HCl, H₂SO₄). - Mimo wyższych kosztów może być wymagany Hastelloy C-276 lub C-22.
Często zadawane pytania
Jaka jest różnica między stopem 625 klasy 1 a klasą 2 w ASTM B444?
Klasa 1 jest wyżarzana w temperaturze większej lub równej 871 stopni i ma wyższą wytrzymałość-w temperaturze pokojowej (827 MPa UTS, minimalna plastyczność 414 MPa). Stopień 2 to wyżarzanie-w temperaturze wyższej lub równej 1093 stopni w celu zwiększenia odporności na pełzanie powyżej 593 stopni, ale z niższą wytrzymałością w temperaturze{{10}pokojowej (690 MPa UTS, minimalna plastyczność 276 MPa). Stopień 1 jest domyślnym stanem dostawy i jest odpowiedni dla większości zastosowań, w tym rurociągów podmorskich i instalacji kwaśnych.
JestRura bez szwu ze stopu 625Zgodny z NACE MR0175?
Tak. Stop 625 (UNS N06625) w stanie wyżarzonym jest wymieniony w NACE MR0175 / ISO 15156 część 3 dla pracy w środowisku kwaśnym we wszystkich temperaturach i ciśnieniach cząstkowych H₂S w zakresie normy, pod warunkiem, że twardość nie przekracza 35 HRC. MTC musi wyraźnie odwoływać się do zgodności z NACE MR0175.
Ile kosztuje rura bez szwu ze stopu 625?
Orientacyjne ceny rur bez szwu B444 N06625 klasy 1 wahają się od około 30–30–65 za kilogram, w zależności od rozmiaru, grubości ścianki, pochodzenia i poziomu certyfikacji. Jest to około 8–15 razy więcej niż koszt równoważnej rury bez szwu 316L. W przypadku zastosowań o dużych średnicach-rury platerowane (warstwa wewnętrzna 625 na stali węglowej) mogą obniżyć koszty materiałów o 60–75% w porównaniu z rurą pełną 625.
Jaka jest różnica między B444 i B705 dla rur ze stopu 625?
ASTM B444 obejmuje rury i rurki bez szwu ze stopu 625. ASTM B705 obejmuje spawaną rurę ze stopu 625 (spoina wzdłużna). Skład chemiczny jest identyczny, ale proces produkcyjny, wymagania dotyczące zapewnienia jakości i podstawy kodów ciśnienia różnią się. B444 (bez szwu) jest przeznaczony do-wyższego ciśnienia i bardziej krytycznych zastosowań; B705 (spawany) stosuje się w przypadku większych średnic, gdzie produkcja bez szwu jest niepraktyczna lub-wygórowana kosztowo.
Czy rury ze stopu Alloy 625 można spawać bez-obróbki cieplnej po spawaniu?
W większości zastosowań związanych z obsługą korozji tak. Stabilizacja niobu w stopie 625 zapobiega uczulaniu, a HAZ zachowuje odporność na korozję w stanie-spawanym. Jednak niektóre specyfikacje klientów (szczególnie dotyczące kwaśnych usług na Bliskim Wschodzie i Morzu Północnym) wymagają-odprężenia PWHT - zawsze sprawdzaj specyfikację projektu. W przypadku platerowanych spoin rur wymagania dotyczące PWHT są zwykle określane przez zewnętrzną powłokę ze stali węglowej.
Jakiego spoiwa używa się do spawania rur ze stopu 625?
ERNiCrMo-3 (AWS A5.14), czyli drut wypełniający ze stopu 625, to standardowy wypełniacz pasujący do spoin od 625 do 625. Jest to również wypełniacz będący standardem branżowym do spoin różnych pomiędzy stalą 625 a stalą węglową i nierdzewną oraz do napoin. Odpowiednik elektrody otulonej: ENiCrMo-3 (AWS A5.11).
Jaka jest maksymalna temperatura pracy rury ze stopu 625?
W stanie wyżarzonym (stopień 1) stop 625 jest zwykle używany do temperatury 593 stopni do ogólnych zastosowań korozyjnych. W przypadku pracy w temperaturze powyżej 593 stopni, gdzie rządzi pełzanie i-rozrywanie, zaleca się klasę 2 (-wyżarzanie roztworowe). Stop 625 jest odporny na utlenianie w powietrzu do około 980 stopni, ale degradacja właściwości mechanicznych ogranicza zastosowanie konstrukcyjne powyżej 650–700 stopni, w zależności od poziomu naprężeń.
