ASTM B423là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống và ống hợp kim đồng niken-sắt{1}}crom-molypden-đồng, được chỉ định là UNS N08825. Bản sao ASME là SB-423, được áp dụng trong Bộ luật Nồi hơi và Bình chịu áp lực. Nếu dự án của bạn thuộc thẩm quyền quản lý đường ống áp lực hoặc tàu thuyền của ASME -, điều này sẽ xảy ra nếu bạn đang xây dựng bất kỳ dịch vụ dầu khí, hóa chất hoặc hạt nhân nào ở hầu hết các khu vực pháp lý -, bạn chỉ định SB-423. Đối với các ứng dụng không có mã, B423 là thông số kỹ thuật cơ bản.
B423 chỉ liền mạch. Ống hợp kim hàn 825thuộc tiêu chuẩn ASTM B705 (mối hàn dọc) cho đường kính lớn hơn và ống hàn theo tiêu chuẩn ASTM B704 cho các ứng dụng thiết bị và trao đổi nhiệt. Đây không thể thay thế cho nhau trong dịch vụ áp lực. Nếu loại đường ống của khách hàng của bạn nói "B423", bạn không thể thay thế B705 - ngay cả khi thành phần hóa học, độ dày thành và đường kính giống hệt nhau - vì cơ sở mã áp suất và chế độ đảm bảo chất lượng là khác nhau.
B423 bao gồm một ký hiệu UNS: N08825.Không giống như B444 (bao gồm cả N06625 và N06219 hiếm khi được sản xuất), B423 đơn giản - chỉ có một loại hợp kim. Tuy nhiên, hãy xác minh số UNS trên mỗi chứng chỉ kiểm tra của nhà máy. Chúng tôi đã thấy MTC tham chiếu đúng số tiêu chuẩn nhưng lại liệt kê sai UNS, thường là do lỗi văn thư tại nhà máy nhưng cũng đủ để khiến thanh tra bên thứ ba-nghiêm khắc không thể xem xét tài liệu.
Mẫu sản phẩm
Thanh & Que
Tấm & Tấm
Cuộn & Dải
Ống & Ống
Lắp: Mặt bích, Tee, Khuỷu tay, Bộ giảm tốc, v.v.
Rèn: Vòng, Trục, Vòng tròn, Khối, v.v.
Thông số kỹ thuật liên quan bạn cần biết
| Đặc điểm kỹ thuật | Mẫu sản phẩm | Khi nó áp dụng |
|---|---|---|
| ASTM B423 / ASME SB-423 | Ống và ống liền mạch | Đường ống áp lực, đường ống hạ cấp, dây chuyền xử lý |
| ASTM B705 / ASME SB-705 | Ống hàn (dọc) | Đường ống xử lý có đường kính-lớn, không có đường liền mạch hoặc-chi phí quá cao |
| ASTM B704 / ASME SB-704 | Ống hàn | Ống trao đổi nhiệt, ống thiết bị |
| ASTM B163 | Dàn ngưng tụ và ống trao đổi nhiệt | Bộ trao đổi vỏ-và-ống, bình ngưng |
| ASTM B829 | Yêu cầu chung đối với ống hợp kim niken | Yêu cầu bổ sung, thử nghiệm, kích thước |
| ASTM B425 / ASME SB-425 | Thanh và rèn | Mặt bích, phụ kiện, linh kiện rèn phù hợp với loại ống |
| ASTM B424 / ASME SB-424 | Tấm, tấm, dải | Phụ tùng đường ống được chế tạo từ tấm, tấm nền phủ |
Thành phần: Mỗi yếu tố làm gì và tại sao nó quan trọng đối với dịch vụ của bạn
Thành phần của Hợp kim 825 không phải là ngẫu nhiên - mỗi phần tử phục vụ một chức năng cụ thể và việc hiểu các chức năng đó là điều tạo nên sự khác biệt giữa thông số kỹ thuật tốt và thông số kỹ thuật sao chép-dán.
| Yếu tố | Nội dung (% trọng lượng) | Vai trò trong dịch vụ |
|---|---|---|
| Niken | 38,0–46,0 (điển hình ~42) | Độ ổn định Austenit; khả năng chống ăn mòn ứng suất clorua; nền tảng để giảm-khả năng kháng axit |
| crom | 19,5–23,5 (điển hình ~21,5) | Phim Cr₂O₃ thụ động; axit oxy hóa và khả năng chống oxy hóa-ở nhiệt độ cao |
| Sắt | 22,0 phút (cân bằng, loại ~30) | Kiểm soát chi phí; duy trì cấu trúc austenit; giảm sự giãn nở nhiệt so với hợp kim niken đầy đủ |
| Molypden | 2,5–3,5 (điển hình ~3,0) | Khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở trong môi trường clorua; giảm-khả năng kháng axit |
| đồng | 1,5–3,0 (điển hình ~2,2) | Duy nhất đến 825 trong số các hợp kim niken phổ biến- kháng axit sunfuric và photphoric; dung nạp axit flohydric |
| Titan | 0,6–1,2 (điển hình ~0,9) | Tính ổn định - liên kết carbon dưới dạng TiC, ngăn chặn sự nhạy cảm và ăn mòn giữa các hạt sau khi hàn |
| Cacbon | tối đa 0,05 | Carbon thấp bảo tồn lượng Ti sẵn có để ổn định |
| Mangan | tối đa 1,0 | Chất khử oxy; khả năng làm việc nóng |
| Silicon | tối đa 0,5 | Kiểm soát độ hàn |
| lưu huỳnh | tối đa 0,03 | Khả năng gia công nóng thấp hơn - sẽ tốt hơn cho việc xỏ lỗ liền mạch |
| Nhôm | tối đa 0,2 | Chất khử oxy nhỏ; được kiểm soát để tránh tạp chất Al₂O₃ |
Tính chất cơ học và ý nghĩa của chúng đối với việc tính toán độ dày của tường
| Tài sản | Yêu cầu B423 (Ủ) | Giá trị Mill điển hình |
|---|---|---|
| Độ bền kéo (phút) | 586 MPa (85 ksi) | 655-690 MPa |
| Sức mạnh năng suất 0,2% (phút) | 241 MPa (35 ksi) | 290-310 MPa |
| Độ giãn dài trong 50mm (phút) | 30% | 38-45% |
| Độ cứng (tối đa) | 200 HB / 90 HRB | 160-180 HB |
| Tỉ trọng | 8,14 g/cm³ | - |
| phạm vi nóng chảy | 1370-1400 độ | - |
| Mô đun đàn hồi | 196 GPa (28,4 × 10⁶ psi) | - |
| Độ dẫn nhiệt (20 độ) | 11.1 W/m·K | - |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20-100 độ) | 14,0 × 10⁻⁶/ độ | - |
| Điện trở suất | 1.13 μΩ·m | - |
Cường độ năng suất 241 MPa (35 ksi) thấp hơn - khiêm tốn so với 316L (205 MPa là thông số kỹ thuật tối thiểu, nhưng 316L thông thường chạy liền mạch 260-290 MPa) khi bạn xem xét các giá trị điển hình thay vì giá trị tối thiểu và thấp hơn đáng kể so với Hợp kim 625 Lớp 1 (414 MPa). Điều này có nghĩa là thành ống 825 sẽ dày hơn 625 với cùng áp suất thiết kế.
Đối với ống 6 inch (168,3 mm OD) ở áp suất thiết kế 150 bar, sử dụng giá trị ứng suất cho phép ASME B31.3:
Hợp kim 825(SB-423, đã ủ): ứng suất cho phép ~138 MPa ở 200 độ → độ dày thành tính toán ~14,2mm → Sch 80 (15,1mm) hoặc Sch 160 (18,2mm) tùy thuộc vào mức cho phép ăn mòn
Hợp kim 625(SB-444, Cấp 1): ứng suất cho phép ~184 MPa ở 200 độ → độ dày thành tính toán ~10,6mm → Sch 60 (11,1mm) hoặc Sch 80 (15,1mm)
Ống 625 có thể sử dụng lịch trình nhẹ hơn - Sch 60 so với Sch 80 - vì cường độ chảy của nó cao hơn 72%. Nhưng ống liền mạch 625 có giá 70−110/kgversus825at70−110/kgversus825at45-70/kg. Thành mỏng hơn có bù được giá mỗi kg cao hơn hay không tùy thuộc vào kích thước và lịch trình cụ thể.
Kinh tế thô cho ống 6 inch, 150 bar, 200 độ:
825 Sch 80: ~88 kg/m × 55/kg= 55/kg= 4,840/m
625 Sch 60: ~65 kg/m × 90/kg= 90/kg= 5,850/m
Trong trường hợp này, 825 vẫn rẻ hơn mặc dù có thành - nặng hơn nhưng khoảng cách thu hẹp ở áp suất cao hơn và đường kính lớn hơn, nơi lợi thế về độ bền của 625 kết hợp lại. Ở mức 250 bar hoặc NPS 12 inch, phép tính có thể bị đảo ngược. Chạy các con số cho điều kiện thiết kế thực tế của bạn trước khi mặc định là hợp kim.
Trường hợp 825 thắng và trường hợp 625 là bắt buộc
Đây là chiến lược mua sắm mà không ai công bố, bởi vì các nhà cung cấp thà bán cho bạn hợp kim đắt tiền hơn. Đây là:
Trên hầu hết các dự án dầu khí và hóa chất cần ống hợp kim niken,Hợp kim 825có thể xử lý 70-80% các điều kiện dịch vụ mà Hợp kim 625 được chỉ định - ở mức 50-60% chi phí.
20-30% còn lại thực sự cần 625. Bí quyết là biết 20-30% nào.
Khi 825 là sự lựa chọn đúng đắn (và 625 là sự đặc tả quá mức lãng phí)
| Điều kiện dịch vụ | Tại sao 825 hoạt động | 625 sẽ là: |
|---|---|---|
| Đường ống thu khí chua, H₂S Nhỏ hơn hoặc bằng áp suất riêng phần vừa phải, T < 150 độ | NACE MR0175 đủ tiêu chuẩn; kháng SCC đầy đủ; Cu giúp ngưng tụ khí axit | - 2× chi phí không cần thiết mà không có lợi ích dịch vụ |
| Đường ống axit sunfuric, tất cả nồng độ, T Nhỏ hơn hoặc bằng 80 độ | Việc bổ sung Cu mang lại khả năng kháng H₂SO₄ vượt trội so với 625 | Tích cực tệ hơn trong môi trường cụ thể này |
| Đường ống và thiết bị bay hơi của nhà máy axit photphoric | Sự kết hợp Mo + Cu được tối ưu hóa cho H₃PO₄ | Lợi ích cận biên, chi phí 2× |
| Bộ trao đổi nhiệt nước biển, T Nhỏ hơn hoặc bằng 40 độ | Khả năng chống rỗ phù hợp (CPT ~ 25-30 độ trong nước biển) | Tốt hơn nhưng quá mức cần thiết ở nhiệt độ này |
| Dây chuyền phun hóa chất, hỗn hợp clorua + axit vừa phải | Cân bằng khả năng chống oxy hóa và khử các loài | Được chỉ định quá mức cho nhiệm vụ |
| Dây chuyền khử lưu huỳnh khí thải (FGD) | Chống ngưng tụ axit SO₂/SO₃ + clorua; Tay cầm ổn định Ti hàn HAZ | Được chỉ định quá mức - 825 là tiêu chuẩn ngành cho FGD |
| Ống dẫn nước, giếng chua có độ sâu-vừa phải | NACE đủ tiêu chuẩn; đủ cho độ sâu có T < 150 độ và áp suất riêng phần H₂S ở mức vừa phải | Chỉ cần cho các giếng sâu, cao-T, cao-H₂S |
Khi 625 là bắt buộc (và 825 sẽ thất bại sớm)
| Điều kiện dịch vụ | Tại sao 825 thất bại | 625 Bắt buộc vì: |
|---|---|---|
| Nước biển trên 40-50 độ | Vượt quá 825 CPT (~25-30 độ ) → bắt đầu rỗ | 625 CPT ~85 độ - biên độ lớn |
| Giếng chua sâu, T > 150 độ, áp suất riêng phần H₂S cao | Mo và Ni thấp hơn của 825 không đủ ở điều kiện khắc nghiệt | Mo (8-10%) và Ni (tối thiểu 58%) cao hơn 625 mang lại lợi nhuận |
| Đường dòng chảy dưới biển và cầu nhảy với tải trọng động | Cường độ năng suất 825 quá thấp đối với dịch vụ động áp suất cao- | 625 Cấp 1 có năng suất mạnh hơn 414 MPa - 72% |
| Nước biển có vận tốc-cao (bơm xả, va chạm) | PREN thấp hơn của 825 → xói mòn-ăn mòn ở vận tốc dòng chảy cao | 625's PREN ~51 trở lên Mo → xói mòn-ngưỡng ăn mòn cao hơn nhiều |
| Dịch vụ HCl đậm đặc hoặc hỗn hợp axit ở nhiệt độ cao | Hàm lượng Mo của 825 không đủ cho axit khử nóng | Mo cao hơn (8-10%) và Ni cao hơn của 625 tạo ra lực cản; hoặc bước lên C-276 |
| Nhiệt độ sử dụng > 540 độ | Độ ổn định Ti của 825 trở nên không ổn định; độ bền cơ học giảm | 625 được đánh giá ở mức 650 độ + với cấu trúc vi mô ổn định |
| Các ứng dụng kết cấu có độ bền-cao (bu lông, ốc vít trong CRA) | 825 mang lại 241 MPa không đủ để bắt vít ứng suất cao- | Năng suất 414 MPa của 625 (Cấp 1) hoặc tuổi tác-đã cứng lại 718 để có cường độ cao hơn nữa |
Hàn và Chế tạo: Những điều Cửa hàng của Bạn Cần Biết
Hợp kim 825 thường được coi là có thể hàn dễ dàng - bởi GTAW, GMAW, SMAW và SAW - mà không cần làm nóng trước và không cần xử lý nhiệt sau hàn-trong hầu hết các điều kiện sử dụng. Nhưng "dễ hàn" không có nghĩa là "hàn nó như thép cacbon". Dưới đây là những cân nhắc chế tạo cụ thể ảnh hưởng đến hiệu suất hiện trường:
Lựa chọn kim loại phụ
| Loại khớp | Chất bổ sung được đề xuất | Phân loại AWS | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| 825 đến 825 (khớp) | ERNiFeCr-1 (dây) / ENiCrFe-1 (điện cực được bọc) | AWS A5.14 / A5.11 | hóa học phù hợp; bảo quản Cu và Ti trong cặn hàn |
| 825 đến thép carbon (không giống nhau) | ERNiCrMo-3 (dây) / ENiCrMo-3 (điện cực được bọc) | AWS A5.14 / A5.11 | Chất độn loại 625; Ni và Mo cao hơn cho độ dẻo của khớp không giống nhau |
| 825 đến 316L/304L không gỉ (không giống nhau) | ERNiCrMo-3 | AWS A5.14 | Chất độn loại 625 ngăn ngừa nứt do pha loãng |
| 825 đến 625 (không giống nhau) | ERNiCrMo-3 | AWS A5.14 | Luôn hàn về phía mặt hợp kim-dưới |
| Tấm ốp 825 (lớp phủ/lớp phủ) | ERNiCrMo-3 | AWS A5.14 | Chất độn 625 được sử dụng làm lớp phủ trên - phương pháp tiết kiệm chi phí chung-bằng thép cacbon |
Cái bẫy:Một số cửa hàng mặc định sử dụng ERNiCrMo-3 (chất độn 625) cho tất cả 825 mối hàn vì đây là chất độn hợp kim niken được dự trữ rộng rãi nhất và họ sử dụng nó cho mọi thứ. Khi kết hợp các mối hàn từ 825 đến 825, điều này không sai - 625 chất độn tương thích với kim loại cơ bản 825 - nhưng thật lãng phí (chất độn 625 có giá cao hơn ERNiFeCr-1) và điều đó có nghĩa là cặn hàn có đặc tính ăn mòn khác với kim loại cơ bản. Trong dịch vụ axit sulfuric, mối hàn phụ 625 trên ống 825 sẽ có khả năng chống ăn mòn thấp hơn kim loại cơ bản xung quanh vì thiếu đồng. Mối hàn trở thành mắt xích yếu.
Đối với dịch vụ chống ăn mòn nghiêm trọng, hãy sử dụng chất độn phù hợp ERNiFeCr{2}}1. Đối với các mối nối khác nhau và các ứng dụng không quan trọng, ERNiCrMo-3 có thể chấp nhận được và thường được ưu tiên vì tính khả dụng cũng như khả năng chống nứt của nó.
Nhiệt độ giữa và đầu vào nhiệt
Nhiệt độ giữa:Tối đa 175 độ (347 độ F). Điều này nghiêm ngặt hơn thép carbon và hầu hết các loại thép không gỉ. Sử dụng bút chì màu-chỉ báo nhiệt độ hoặc nhiệt kế tiếp xúc giữa các lần thực hiện.
Đầu vào nhiệt:0,5-1,5 kJ/mm điển hình. Lượng nhiệt đầu vào quá mức sẽ mở rộng vùng chịu ảnh hưởng của nhiệt và có thể đẩy titan ra khỏi dung dịch nếu việc che chắn khí quyển không hoàn hảo. Hạt Stringer được ưa thích hơn dệt.
Lọc lại{0}}:Bắt buộc đối với sự ăn mòn-đường ống quan trọng. Argon ở mức 5-10 CFH, được duy trì cho đến khi lớp rễ dày ít nhất 3 mm. Các đường hàn bị oxy hóa (đường) phải được nghiền ra và-hàn lại - không để các đường hàn bị oxy hóa trong môi trường chua hoặc axit.
Đăng-Cân nhắc về việc chế tạo
Không cần PWHTtrong hầu hết các điều kiện sử dụng nhờ khả năng ổn định bằng titan. Đây là lợi thế về tiến độ và chi phí so với các hợp kim yêu cầu ủ dung dịch sau hàn.
Ngâm và thụ độngđược khuyến nghị sau khi chế tạo để loại bỏ các oxit hàn, màu nhiệt và ô nhiễm sắt tự do khi xử lý. Thông thường, tắm 20-25% HNO₃ + 2-5% HF ở nhiệt độ 40-50 độ trong 15-30 phút. Ngoài ra, làm sạch bằng điện cho các hình dạng phức tạp.
PMI (Nhận dạng vật liệu tích cực):Bắt buộc đối với các dự án dầu khí. Kiểm tra từng ống chỉ, từng mối hàn, từng khớp nối. XRF (huỳnh quang tia X-) là tiêu chuẩn; xác nhận thiết bị đã được hiệu chuẩn cho hợp kim niken và có thể phân biệt 825 với 625 và 800 - ba hợp kim thường bị nhầm lẫn nhất trong kho hàng.
Phần kết luận
Hợp kim 825 chiếm một vị trí cụ thể,{1}}được xác định rõ ràng trong họ hợp kim niken: đó là hợp kim bạn chọn khi thép không gỉ song công và 316L không thể đáp ứng được dịch vụ, nhưng 625 thì nhiều hơn mức ứng dụng yêu cầu. Việc bổ sung đồng mang lại cho nó khả năng kháng axit sunfuric và photphoric mà không hợp kim niken thông thường nào có thể sánh được ở mức giá của nó. Tính ổn định bằng titan của nó cho phép hàn mà không cần-xử lý nhiệt sau hàn. Chứng chỉ NACE MR0175 của nó khiến nó trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho dịch vụ dầu khí chua trên toàn thế giới.
Các quyết định mua sắm quan trọng - liền mạch so với hàn, 825 so với 625, rắn so với phủ, phù hợp với chất độn không giống nhau - được điều khiển bởi các điều kiện dịch vụ, yêu cầu về mã và tính kinh tế. Hãy đưa ra những quyết định đúng đắn và đơn đặt hàng đường ống của bạn sẽ hoạt động như được thiết kế cho toàn bộ vòng đời của dự án. Nếu hiểu sai, bạn sẽ chi tiêu quá mức cho hợp kim không cần thiết (chỉ định 625 trong đó 825 là đủ) hoặc hoạt động kém (thay thế hàn bằng hàn liền mạch hoặc sử dụng sai kim loại phụ trong dịch vụ ăn mòn quan trọng).
Nếu bạn đang chỉ địnhỐng hợp kim 825cho một dự án và cần một nhà cung cấp hiểu được sự khác biệt giữa B423 và B705, người có tài liệu NACE phù hợp và người có thể tư vấn về việc lựa chọn kim loại phụ và kinh tế lớp phủ so với vật liệu rắn - hãy trao đổi với chúng tôi. Chúng tôi cung cấp ống liền mạch B423, ống hàn B705, phụ kiện và mặt bích rèn B425, và tấm B424 cho các dự án dầu khí, hóa chất và ngoài khơi trên khắp Trung Đông, Châu Âu và Đông Nam Á.
