하스텔로이 B3 이음매 없는 파이프

하스텔로이 B3 이음매 없는 파이프니켈{0}}몰리브덴 합금 계열의 최신 주력 제품으로 UNS N10675에 대해 ASTM B622에 따라 원활하게 공급됩니다. 이것은 하나의 특정 야금학적 문제를 해결하기 위해 Hastelloy B2(UNS N10665)의 직접적인 후속 제품으로 개발되었습니다. B2는 용접 또는 서비스 중에 650-850도 범위에서 유지될 때 합금이 결정립 경계에서 부서지기 쉬운 Ni-Mo 상을 침전시켰기 때문에 연성과 내식성을 잃었습니다.

 

B3은 동일한 Ni-Mo 베이스에 제어된 크롬, 철 및 텅스텐을 추가하며 작은 조성 변화로 인해 침전이 억제됩니다. 그 결과 B- 제품군을 유명하게 만든 염산 및 기타 환원 매체에 대한 탁월한 저항성을 유지하면서 일반 작업장 규율에 따라 현장에서 용접 및 사용할 수 있는 파이프가 탄생했습니다.

ASTM B622에 따른 Hastelloy B3 파이프의 화학적 조성

아래의 열{0}분석 한계는 UNS N10675에 대한 ASTM B622에서 가져온 것입니다. 니켈은 최소 65.0%의 균형 원소이며, 27.0-32.0%의 몰리브덴 범위는 합금에 환원산 성능을 제공합니다.

 

요소	구성 한도, %
니	65.0분(균형)
모	27.0 - 32.0
철	1.0 - 3.0
Cr	1.0 - 3.0
공동	최대 3.0
W	최대 3.0
망	최대 3.0
구리	최대 0.20
V	최대 0.20
고마워	최대 0.20
알	최대 0.50
티	최대 0.20
시	최대 0.10
C	최대 0.01
P	최대 0.030
S	최대 0.010

 

B2와 비교하여 B3 화학은 크롬 1.0-3.0%, 철 1.0-3.0%, 텅스텐 최대 3.0%라는 세 가지 의도적인 요소를 추가합니다. 이들 중 어느 것도 합금의 부식 특성을 변화시킬 만큼 크지는 않지만 함께 미세 구조를 안정화시킵니다.

 

B2에서 650-850도 범위에 노출되면 결정립 경계에 Ni7Mo6 금속간 화합물이 침전되어 용접의 열 영향 영역에서 연성과 내식성이 모두 파괴됩니다-. B3에서는 동일한 열 이력이 안정적인 단상 구조를 생성하므로 B3 파이프를 용접하고 열간 성형하고 대부분의 응용 분야에서 열 영향 영역을 용접 상태로 유지한 상태로 사용할 수 있습니다.{11}

 

어닐링된 B3 파이프의 기계적 성질

ASTM B622는 용액-어닐링 조건, 즉 거의 모든 B3 배관 주문에 대한 납품 조건에서 UNS N10675 이음매 없는 파이프에 대해 다음과 같은 최소 기계적 특성을 지정합니다.

 

재산	최소값(ASTM B622)
인장강도	690MPa(100ksi)
항복 강도, 0.2% 오프셋	310MPa(45ksi)
2인치(50.8mm) 단위의 신장률	40%

 

이러한 보장된 값은 밀 테스트 인증서에 나타나는 값이며 다른 어닐링된 Ni-Cr-Mo 합금에 대한 B622 요구 사항과 동일하므로 제품군 전체에서 벽-두께 계산이 일관됩니다.

 

실제 생산 가치는 더 높습니다. 일반적인 어닐링된 B3 파이프는 인장력이 약 755-790MPa이고 항복률은 350MPa에 가깝고 연신율은 작은 크기에서 약 50-60%입니다. 이 합금은 압력 배관 및 용기용으로 완전히 구조적이며 부식 여유가 아닌 설계 압력이 벽을 설정하는 라이닝 또는 라이닝되지 않은 염산 배관에 자주 지정됩니다.

 

물리적 특성

Hastelloy B3의 밀도는 9.22g/cm3(0.333lb/in3)로, 몰리브덴 함량이 높기 때문에 크롬{3}} 함유 합금보다 눈에 띄게 높습니다. B3 파이프의 이론적 중량은 표준 니켈{6}}합금 공식을 사용하여 계산됩니다. 미터당 중량(kg)은 0.02466 x(외경 - 벽 두께) x 벽 두께(치수는 밀리미터)입니다.

 

따라서 5.54mm SCH 40S 벽이 있는 60.3mm(NPS 2) B3 파이프는 약 7.48kg/m로 계산되며, 주문에서 실제 중량 중량을 지정하지 않는 한 이 이론적 수치는 견적 및 화물 계산의 기초가 됩니다.

 

재산	값
밀도	9.22g/cm³
녹는 범위	1330 - 1390도(대략)
탄성률(상온)	216GPa(대략)
전기 저항률(상온)	1.37μΩ·m(대략)
열전도율, 100도	11.3W/m·K(대략)

 

제조표준 및 제품 형태

Hastelloy B3 배관 제품은 다음 사양에 따라 제조 및 공급됩니다.

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - 이음매 없는 니켈 및 니켈-코발트 합금 파이프 및 튜브
• ASTM B619 / ASME SB-619 - 용접 파이프
• ASTM B626 / ASME SB-626 - 용접 튜브
• ASTM B366 - 합금용 가공 피팅 및 플랜지

 

B622 하의 이음매 없는 파이프는 B3 열의 빌렛을 뚫고 가공한 후 용체화 어닐링 및 급속 냉각하여 생산됩니다. 어닐링은 작업 중에 형성된 모든 2차 상을 용해하고 내식성이 좌우되는 완전한 오스테나이트계 단일{3}}상 구조를 복원합니다. 합금은 열적으로 안정적이므로 담금질은 B2만큼 격렬할 필요가 없으며, 용접 접합부의 열영향부({6}})는 용접 후 열처리 없이도 내식성을 유지합니다.-

 

B619 아래의 용접 B3 파이프는 어닐링된 스트립으로 형성되고 일치하는 ERNiMo{4}}10 필러 금속으로 용접됩니다. 용접제품은 용접 후 풀바디 어닐링 처리된 제품으로, 대부분의 염산용접에서는 심리스(Seamless)와 같은 의미로 사용됩니다. 배관 코드, 클라이언트 사양 또는 Sour 서비스 요구 사항에 따라 Seamless가 기본값으로 유지됩니다.

 

사용 가능한 크기 및 일정

B3 이음매 없는 파이프는 프로젝트 요청 시 중간 크기 및 맞춤형 벽과 함께 다음 봉투에 제공됩니다.

 

매개변수	범위
외경	6.0mm(1/8") ~ 219.1mm(8"), 프로젝트 기준으로 더 큰 크기
벽 두께	0.5mm ~ 18.26mm(SCH 5S ~ SCH XXS)
길이	고정 6m / 12m 또는 주문당 임의의 길이
최종 마무리	필요에 따라 일반 끝, 경 사진 끝 또는 나사산이 있음
시험	ASTM B622에 따른 수압 테스트

 

프로세스 파이프의 표준 재고 범위는 SCH 10S, SCH 40S 및 SCH 80S의 NPS 1/8 ~ NPS 8입니다. 두꺼운-벽과 큰-직경 요구사항은 프로젝트 문의에 따라 제작되며 리드타임은 주문별로 제시됩니다. 도면에서 명시적인 벽 두께가 아닌 일정을 호출하는 경우 최소 벽 계산이 지정되지 않는 한 ASME B36.10 벽이 제공됩니다.{11}}

 

부식 성능: 환원-산 등급

Hastelloy B3 파이프는 크롬- 함유 니켈 합금보다 산 환원에 더 잘 저항합니다. 왜냐하면 환원 매체의 저항은 크롬이 아닌 몰리브덴에 의해 전달되기 때문입니다. 이 합금은 유용한 범위의 염산에 대한 표준 배관 재료이며, 묽은-~-중-농도 황산, 인산, 아세트산 및 포름산과 같은 유기산 서비스에서 우수한 성능을 발휘합니다.

 

이 제품은 강력한 산화 환경용으로 설계되지 않았습니다. 질산, 염화 제2철 및 기타 산화 종은 Ni-Mo 매트릭스를 빠르게 파괴하므로 산화 편위가 가능한 곳에 합금을 지정해서는 안 됩니다.

 

환경	B3 행동	논평
염산, 모든 농도	훌륭한	B- 제품군을 정의하는 서비스
황산, 묽은	매우 좋은	스테인리스 및 C-합금이 미미한 경우에 유용합니다.
인산	매우 좋은	비료공정 배관에서 흔히 볼 수 있는 것
아세트산/포름산	좋은	유기산 공정 라인
질산 및 산화 매체	권장되지 않음	신속한 공격; 대신 Cr-베어링 합금을 사용하세요.

 

C276 및 C22의 주요 차이점은 방향입니다. 이러한 합금은 산화 및 환원 저항의 균형을 맞추고 순수한 환원산에서는 일부 성능을 포기합니다. B3는 매체 환원에 특화되어 있으며 산화 저항을 완전히 포기합니다. 산화 이탈이 없는 주로 염산인 공정은 B3 영역이며 C276을 사용하면 아무것도 사지 않는 크롬에 돈을 낭비합니다. 산성 조건과 염화물 산화 조건을 번갈아 사용하는 과정은 C-합금 영역이며 B3은 실패합니다.

 

일반적인 애플리케이션

B3 파이프는 염산 또는 기타 환원 염화물을 연속적으로 처리하는 공장에 지정됩니다.

 

• 공비 및 무수 HCl 사용을 포함한 염산 생산, 저장 및 이송 라인
• 화학공장의 염소화탄화수소 및 유기염화물 공정배관
• 정유소의 알킬화 장치 및 촉매 재생 시스템
• 이산화염소 단계에서 환원 조건을 사용하는 펄프 표백 화학 시스템
• 환원산을 처리하는 제약 및 농화학 반응기 및 이송 라인
• 염산을 이용한 금속 산세 라인

 

이러한 각 서비스에서 이제 B2가 아닌 B3의 사양이 용접 구조의 표준 관행이 되었습니다. 그 이유는 열 안정성이 향상되어 B2가 용접 열 영향을 받는 영역에서 나타나는 현장 고장 모드가 제거되기 때문입니다-. 기존 B2 공장은 새로운 배관에 대해 점진적으로 B3으로 재지정되고-B3은 산성 서비스를 줄이기 위한 최신 엔지니어링 표준에서 명명된 합금입니다.-

 

용접 및 제작

B3 파이프는 GTAW 및 GMAW의 경우 적합한 용가재 ERNiMo-10(AWS A5.14 분류), SMAW의 경우 ENiMo-10(AWS A5.11)으로 용접됩니다. B2 필러 ERNiMo-7은 B3에 열 안정성을 제공하는 크롬과 철이 부족하고 결과적인 용접 용착물이 B2와 유사한 동작으로 되돌아가기 때문에 대체되어서는 안 됩니다.

 

예열이 필요하지 않으며 일반적으로 용접 후 열처리도 필요하지 않습니다.- 합금은 용융 상태에서 산소 및 질소 픽업에 민감하므로 용접 표면과 루트 모두에 불활성 가스 차폐가 필수적이며 뜨거운 균열을 방지하려면 두꺼운 부분에서 층간 온도를 100도 미만으로 유지해야 합니다.

 

B3 시스템용 피팅 및 플랜지는 화학적 성질이 일치하는 ASTM B366에 공급됩니다. 배관 설계자는 WPS에 필러 등급을 명시해야 하며, 용접공 자격은 스테인레스강 절차가 아닌 니켈{3}}합금 절차를 따라야 합니다. 합금은 오스테나이트 스테인리스강보다 용접 풀에서 더 무겁고 더 느리기 때문에 맞춤 공차와 용접 매개변수가 더 엄격하게 제어되며 작업장은 니켈 합금을 정기적으로 작업하는 곳이어야 합니다.

 

품질 관리 및 인증

ASTM B622에 따라 공급된 B3 파이프의 모든 길이에는 열화학, 기계적 테스트 결과 및 수행된 비{2}}검사를 보고하는 공장 테스트 인증서가 함께 제공됩니다. 표준 패키지에는 사양에서 요구하는 정수압 테스트와 주문에 따라 필요한 경우 전체 길이에 대한 와전류 또는 초음파 검사가 포함됩니다.

 

B3, B2 및 C- 합금은 시각적으로 구별할 수 없고 구성 차이도 눈으로 감지할 수 없기 때문에 수령 시 PMI(양성 물질 식별)를 권장합니다. 인증서는 지정된 대로 EN 10204 3.1 또는 3.2에 따라 발급되며 요청 시 SGS, BV 또는 TUV에 의한 제3자 검사가 준비됩니다.

 

하스텔로이 B3 파이프는 서비스의 부식 범위에 따라 사양이 결정되는 특수 제품이며, 구매 결정은 가격만이 아닌 매체 분석 및 온도 프로파일에 따라 이루어져야 합니다. 라인 목록에 UNS N10675가 지정되어 있는 경우, 명시된 어닐링 조건, 명시적으로 제공된 일정 또는 벽 두께, 프로젝트 QA 계획에서 확인된 인증서 형식을 사용하여 ASTM B622에 따라 파이프를 주문해야 합니다.

 

 

 

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