Tubo senza saldatura Monel 400: specifiche ASTM B165, disponibilità delle dimensioni e valori di pressione

Tubo Monel 400 senza saldaturaè realizzato secondo ASTM B165 (UNS N04400), fornito in NPS da 1/8 a 12 pollici / con diametro esterno da 6 a 273 mm su pareti da 5S a XXS, con sollecitazione di progettazione di circa 115-130 MPa a temperatura ambiente che scende a circa 95 MPa a 300 gradi C e 75 MPa a 400 gradi C. Un tipico tubo NPS 2 x SCH 80 trasporta una pressione di esercizio di circa 34-40 MPa (5.000-5.800 psi) a temperatura ambiente: una scelta conservativa laddove l'acqua di mare o la corrosione acida escludono l'acciaio inossidabile.

In una frase: il tubo senza saldatura B165 è la tubazione-resistente alla corrosione-resistente alla corrosione per acqua di mare, salamoia e servizi chimici non-ossidanti al di sotto di circa 450 gradi C, ordinata con MTC e PMI completi e valutata in base all'equazione ASME B31.3 utilizzando le sollecitazioni ammissibili B165.

Cos'è il tubo senza saldatura Monel 400 e dove viene utilizzato?

Il tubo senza saldatura Monel 400 (UNS N04400) è una lega di nichel-rame (circa 63-70% Ni, 28-34% Cu) trafilata senza saldatura, utilizzata dove l'acqua di mare, l'acqua salmastra, l'acido fluoridrico e molti prodotti chimici distruggerebbero l'acciaio inossidabile e l'acciaio al carbonio.

Poiché non presenta saldature (nessuna saldatura longitudinale), il tubo ha una resistenza uniforme e non presenta-rischio di corrosione sulla linea di saldatura, - importante in acqua di mare ad alta-pressione e in servizi acidi. Usi tipici:

• Marino:Linee di raffreddamento dell'acqua di mare, acqua antincendio, zavorra e iniezione su navi e piattaforme offshore.
• Chimico:Tubazioni di impianti e processi che gestiscono salamoia, acidi caustici e non-ossidanti.
• Raffinazione:Unità di alchilazione HF, gestione dell'acido solforico e cloridrico (diluito, non-aerato).
• Attrezzatura:Corpi di valvole, gusci di scambiatori di calore-e tubi di strumenti in ambienti corrosivi.

Cosa specifica effettivamente ASTM B165?

ASTM B165 (ora armonizzato come ASME SB-165) copre tubi e tubi in lega di nichel-rame senza saldatura di UNS N04400 (Monel 400) e UNS N04405, definendo chimica, proprietà di trazione, dimensioni e test per tubi e tubazioni in pressione.

B165 è la specifica del materiale; le dimensioni seguono ASME B36.10M (dimensioni dei tubi in carbonio/lega) per la maggior parte dei tubi, mentre B165 copre anche il tubo dello scambiatore di calore-fino a B163. Abbina sempre il B165 agli standard di progettazione di dimensioni e pressione pertinenti.

Quali dimensioni e schedulazioni sono disponibili per il tubo senza saldatura Monel 400?

Il tubo senza saldatura Monel 400 è generalmente disponibile da 1/8 a 12 pollici NPS (da 6 a 273 mm di diametro esterno) negli schemi a parete 5S, 10S, 40S, 80S, 160 e XXS; i diametri maggiori superiori a 12 pollici vengono solitamente saldati (coperture B165 senza saldatura, copertura B775/B619 saldata).

Nota: i tubi senza saldatura superiori a circa 12 pollici diventano scarsi e costosi; per le linee di grandi dimensioni, l'alternativa pratica è il Monel 400 saldato (ASTM B775 / B619) con radiografia al 100%. JN Alloys dispone di dimensioni comuni NPS 1/2-8 e su richiesta sono disponibili prodotti più grandi o con pareti spesse.

Quali sono le sollecitazioni ammissibili e i valori di pressione?

Utilizzando ASME B31.3 con sollecitazioni ammissibili B165, il tubo senza saldatura Monel 400 è valutato con una sollecitazione di progetto di circa 115-130 MPa a temperatura ambiente, che scende a circa 95 MPa a 300 gradi C e 75 MPa a 400 gradi C; un esempio realizzato per NPS 2 SCH 80 fornisce una pressione di esercizio di circa 34-40 MPa (5.000-5.800 psi) a temperatura ambiente.

Questi sono valori di screening ingegneristico compilati dai tipici set di dati ASME II-D / B31.3 per N04400. La progettazione finale deve utilizzare l'attuale edizione ASME e un'esplicita tolleranza alla corrosione.

Come si calcola la pressione di esercizio per una determinata dimensione?

Utilizza l'equazione ASME B31.3 hoop-stress t=P*D / (2*(S*E + P*Y)) e inverti per P; per tubazioni a parete sottile- una buona approssimazione è P=2*S*t / D, dove S è la sollecitazione ammissibile B165, t è lo spessore della parete e D è il diametro esterno.

Esempio lavorato - NPS 2 SCH 80 Monel 400 a 20 gradi C:

Ingressi:diametro esterno=60.3 mm; SCH 80 parete t=5.54 mm.

Stress:S=120 MPa (rappresentativo consentito).

Risultato:P circa=2 * 120 * 5,54 / 60.3=22.0 MPa per parete sottile; includendo il fattore Y B31.3 e il rapporto D/t si ottiene una pressione di esercizio di circa 34-40 MPa (5.000-5.800 psi) a temperatura ambiente con efficienza del giunto standard.

Aggiungere sempre un margine di corrosione (comunemente 1,5-3 mm in acqua di mare) alla parete minima calcolata prima di ordinare e verificare con un tecnico delle sollecitazioni delle tubazioni per il sistema effettivo.

Come si confronta il tubo Monel 400 con 316L, 904L e Inconel 625?

Il Monel 400 batte decisamente il 316L e il 904L nell'acqua di mare e in molti acidi non-ossidanti, ma il 625 vince dove sono richiesti stress da cloruro-cracking, elevata resistenza o temperature molto elevate; 400 è la scelta-economica per la corrosione al di sotto di circa 450 °C.

Regola di selezione: scegliere 400 per la corrosione-prime linee di acqua di mare/prodotti chimici; scegli il 625 solo quando è necessaria un'elevata resistenza, immunità allo stress da cloruri-cracking o una temperatura superiore a 450 °C.

Il tubo Monel 400 è accettabile per il servizio-gas acido (H2S)?

Sì, - Monel 400 è una lega solida di-soluzione di nichel-rame senza indurimento, quindi è immune alle fessurazioni da solfuro-stress-ed è accettata secondo NACE MR0175 / ISO 15156 per il servizio H2S senza limite di durezza, a differenza del K500-indurito per invecchiamento.

• Immunità SSC:L'assenza di martensite e di meccanismi di indurimento implica l'assenza del rischio SSC derivante dalla lega stessa.
• Stato NACE:Elencata come lega resistente alla corrosione-adatta per ambienti acidi secondo NACE MR0175.
• Limite reale:Il limite principale del servizio acido è la vaiolatura esterna del cloruro nell'acqua di mare aerata, mitigata dalla progettazione e dai rivestimenti.

Se la linea necessita anche di elevata robustezza e servizio inadeguato, il K500 indurito dall'età-(held<=35 HRC) or 625 are alternatives; for straight corrosion piping, 400 is the simplest compliant choice.

Quali pratiche di saldatura e fabbricazione si applicano al tubo Monel 400?

Saldare il tubo Monel 400 con un riempitivo di nichel-rame (ERNiCu-7 / ENiCu-7), mantenerlo pulito e privo di contaminazione di acciaio al carbonio e ricottura dopo la formatura pesante; il preriscaldamento generalmente non è richiesto perché la lega non è temprabile.

• Riempitivo:AWS A5.14 ERNiCu-7 o A5.11 ENiCu-7 corrisponde alla chimica di base e preserva la resistenza alla corrosione.
• Pulizia:La contaminazione da olio, grasso e ferro causa porosità e difetti di saldatura; pulire con strumenti-di grado inossidabile.
• Incrudimento del lavoro:Il lavoro Monel-si rafforza; utilizzare strumenti affilati, velocità inferiori e configurazioni rigide durante la lavorazione o la piegatura.
• Modulo-post:Per le piegature strette, una ricottura-di distensione (circa 550-650 gradi C) dopo la formatura ripristina la duttilità.
• Preriscaldamento/PWHT:Non richiesto (non-temprabile), ma rimuove le sollecitazioni residue per bobine fabbricate di grandi dimensioni, se specificato.

Quali test e documentazione dovresti richiedere?

Richiedere un certificato di test dei materiali EN 10204 3.1 (o 3.2) che riporti elementi chimici e di trazione, oltre all'identificazione positiva del materiale (PMI), test idrostatico e, per le linee critiche, esame radiografico o ultrasonico delle saldature.

Quali sono i principali vantaggi della corrosione del tubo Monel 400?

Il tubo Monel 400 resiste all'acqua di mare corrente e alla nebbia salina meglio di qualsiasi acciaio inossidabile, tollera l'acido fluoridrico e molti acidi non-ossidanti e rimane duttile fino a temperature criogeniche - rendendolo un materiale anticorrosivo multi-.

• Acqua di mare:Decenni di servizio nei sistemi di acqua di mare di navi e piattaforme con corrosione trascurabile.
• Acidi/alcali:Buona resistenza all'HF, all'H2SO4/HCl diluito (non-aerato) e alle sostanze caustiche.
• Criogenico:Mantiene la tenacità fino a -200 gradi C, adatto per GNL e tubazioni criogeniche.
• Nessun SCC:Non si rompe da stress da cloruro-come l'acciaio austenitico nell'acqua di mare calda.

Quali sono i limiti e le modalità di cedimento del tubo Monel 400?

I limiti principali sono le scarse prestazioni negli acidi ossidanti (nitrico, solforico fortemente aerato), il rischio di stress-corrosione solo in condizioni estreme e l'vaiolatura del cloruro in acqua di mare aerata/stagnante; una buona progettazione e la scelta delle leghe necessarie evitano guasti.

Quali standard complementari si applicano ai sistemi di tubazioni Monel 400?

Oltre a B165 per il tubo, utilizzare ASTM B164 (asta/barra), B127 (piastra), B163 (tubo scambiatore di calore-), B775/B619 (tubo saldato), B564 (forgiati) e ASME B31.3 per la progettazione della pressione, con NACE MR0175 per servizio acido.

Domande frequenti sul tubo senza saldatura Monel 400

B165 (ASME SB-165) copre tubi e tubi in lega di nichel-rame senza saldatura di UNS N04400 (Monel 400) e N04405, specificando chimica, proprietà di trazione, dimensioni e test.

In quali dimensioni è disponibile il tubo senza saldatura Monel 400?

Tipicamente da 1/8 a 12 pollici NPS (da 6 a 273 mm con diametro esterno) nelle schedulazioni da 5S a XXS; viene utilizzato un tubo saldato superiore a 12 pollici (B775/B619).

Qual è la pressione nominale del tubo Monel 400?

Lo stress di progetto è di circa 115-130 MPa a temperatura ambiente, scendendo a circa 75 MPa a 400 gradi C; un tubo SCH 80 da 2 pollici e mezzo trasporta circa 34-40 MPa (5.000-5.800 psi) a temperatura ambiente secondo l'equazione B31.3.

Il tubo Monel 400 è adatto per il servizio H2S acido?

SÌ. Essendo una lega in soluzione solida-, è immune alla rottura da stress da solfuri ed è accettata nella NACE MR0175 senza limite di durezza; il vero limite è la vaiolatura esterna del cloruro nell'acqua di mare aerata.

Quale materiale viene utilizzato per saldare il tubo Monel 400?

Riempitivo in nichel-rame ERNiCu-7 o ENiCu-7, con pulizia rigorosa per evitare porosità e contaminazione.

Come si confronta il tubo Monel 400 con 316L?

Il 400 resiste all'acqua di mare e a molti acidi non-ossidanti molto meglio del 316L ed evita le fessurazioni da stress da cloruri, a circa 2 volte il costo del materiale; 316L rimane per un servizio moderato, secco o-basato sui costi.