ASTM B366 استانداردی برای اتصالات جوشکاری نیکل فرفورژه و نیکل است که شامل آلیاژ 20 (UNS N08020) است که در برابر خوردگی بسیار مقاوم است.
این اتصالات BW به عنوان اتصال دهنده های حیاتی در سیستم های لوله کشی عمل می کنند که به مقاومت استثنایی در برابر رسانه های تهاجمی مانند اسید سولفوریک، کلریدها و اسید فسفریک نیاز دارند.
آلیاژ 20که به نام "Carpenter 20" نیز شناخته می شود، یک آلیاژ نیکل است که در ابتدا برای محیط های اسید سولفوریک در کارخانه های خمیر و کاغذ ساخته شده است. اتصالات آلیاژی 20 BW تحت ASTM B366 شامل زانویی، سه راهی، کاهنده، کلاهک، و صلیب است که برای ایجاد اتصالات دائمی و بدون نشتی در شرایط خدماتی با فشار بالا-و خورنده طراحی شده است.
مشخصات استاندارد ASTM B366
محدوده و هدف ASTM B366
ASTM B366، با عنوان "مشخصات استاندارد برای کارخانه-نیکل فرفورژه و اتصالات آلیاژ نیکل"، الزامات اتصالات جوشکاری فرفورژه مورد استفاده در سیستم های لوله کشی تحت فشار را تعیین می کند. این استاندارد کارخانه اتصالات-ساخته شده از نیکل و آلیاژهای نیکل، از جمله هر دو نوع جوش-جوشکاری و سوکت- را پوشش میدهد.
این دامنه به طور خاص شامل انواع اتصالات معمولی مانند زانوهای 45 درجه و 90 درجه، خمیدگی 180 درجه، کلاهک، سه راهی، کاهندهها، انتهای-پایههای خرد مفاصل و سایر انواع تحت پوشش ASME B16.9، ASME B16.11، MSS SP-43، MSS SP-43، MSS SP-7. توجه به این نکته مهم است که این استاندارد برای اتصالات جوشکاری ریخته گری که تحت مشخصات مختلف پوشش داده می شوند، اعمال نمی شود.
هدف این استاندارد اطمینان از این است که اتصالات تولید شده تحت مفاد آن به طور مداوم حداقل الزامات کیفیت مواد، دقت ابعاد، درجه بندی فشار و استانداردهای معاینه را برآورده می کنند.
طبقه بندی و درجه بندی مواد
در مشخصات ASTM B366، مواد با پیشوندی بر اساس استانداردهای ابعادی و رتبهبندی قابل اجرا تعیین میشوند. برای آلیاژهای نیکل، از جمله آلیاژ 20، عناوین اولیه عبارتند از:
نمرات WP (محصول فرفورژه):این اتصالات مطابق با الزامات ASME B16.9 و B16.11 تولید می شوند. برای آلیاژ 20، نام درجه خاص WP20CB برای کاربردهای فشار است.
درجات CR (مقاوم در برابر خوردگی):اینها شامل نامگذاری CR20CB برای کاربردهای مقاوم در برابر خوردگی-می باشد.
برای گریدهای WP، استاندارد اتصالات را بر اساس روش ساخت و سطح بررسی غیرمخرب آنها طبقه بندی می کند:
کلاس S:ساخت و ساز بدون درز.
کلاس W:ساخت و ساز جوش داده شده.
کلاس WU:ساخت و ساز جوش داده شده با نیازهای اضافی برای معاینه اولتراسونیک.
آلیاژ 20 خواص و مزایا
آلیاژ 20 مزایای فولادهای زنگ نزن آستنیتی را با افزایش مقاومت در برابر خوردگی ترکیب می کند:
مقاومت در برابر خوردگی:این آلیاژ در محیطهای غنی از کلرید در برابر سوراخ شدن، خوردگی شکاف و ترک خوردگی تنشی مقاومت میکند. محتوای مس آن مقاومت بالایی در برابر اسید سولفوریک ایجاد می کند، در حالی که مولیبدن و کروم در برابر عوامل اکسید کننده و کاهنده دفاع می کنند.
مقاومت مکانیکی:خواص مکانیکی معمولی شامل استحکام کششی بیشتر یا مساوی 551 مگاپاسکال، استحکام تسلیم بیشتر یا مساوی 241 مگاپاسکال، و ازدیاد طول بیشتر یا مساوی 30 درصد است. این ویژگی ها به اتصالات آلیاژ 20 اجازه می دهد تا در برابر فشارها و دمای بالا تا 400 درجه مقاومت کنند.
تثبیت با نیوبیم:افزودن نیوبیم رسوب کاربید را در حین جوشکاری به حداقل میرساند و مقاومت در برابر خوردگی بین دانهای را در شرایط{0}}در حالت جوش تضمین میکند. این امر نیاز به عملیات حرارتی پس از جوش{2}}در بسیاری از کاربردها را برطرف می کند.
PRE این آلیاژ بیش از 40 آن را بین فولادهای ضد زنگ استاندارد و آلیاژهای نیکل{1} با قیمت بالاتر مانند Hastelloy قرار می دهد و راه حلی برای محیط های بسیار خورنده ارائه می دهد.
اتصالات آلیاژی 20 BWانواع s
بر اساس ASTM B366، تولیدکنندگان طیف وسیعی از اتصالات جوشی ته{2} آلیاژی 20 را تولید میکنند تا طرحبندیها و الزامات مختلف سیستم لولهکشی را برآورده کنند. رایج ترین انواع عبارتند از:
آرنج:برای تغییر جهت جریان استفاده می شود. در زوایای 45 درجه، 90 درجه و 180 درجه با هر دو پیکربندی شعاع بلند (LR) و شعاع کوتاه (SR) موجود است.
سه راهی:برای اهداف انشعاب؛ به عنوان سه راهی های مساوی و سه راهی های کاهش دهنده موجود است.
کاهنده ها:برای اتصال لوله های با قطرهای مختلف؛ به عنوان کاهنده های متحدالمرکز و کاهنده های خارج از مرکز موجود است.
کلاه:برای پایان دادن به انتهای لوله استفاده می شود.
پایان های خرد:برای سیستم هایی که نیاز به جداسازی مکرر دارند، با فلنج های مفصلی استفاده می شود. در طرح های بلند و کوتاه موجود است.
صلیب ها:برای اتصالات شعبه چهار طرفه.
این اتصالات در محدوده اندازهای از ½ اینچ NB (مخلخل اسمی) تا 48 اینچ NB، با برنامههای مختلف ضخامت دیوار از جمله SCH 10S، 40S، 80S، 160S و XXS تولید میشوند.
فرآیندهای تولید اتصالات BW
ساخت اتصالات آلیاژی ASTM B366 20 شامل چندین فرآیند است:
انتخاب مواد:مواد اولیه باید مطابق با استانداردهای ASTM مربوطه مانند ASTM B464/B468 برای لوله، ASTM B463 برای صفحه/ورق، و ASTM B472/B473 برای میله/ آهنگری باشد.
عملیات تشکیل:اتصالات ممکن است با استفاده از روش های ساخت و ساز بدون درز یا جوش ساخته شوند. عملیات شکل دهی می تواند شامل پرس گرم یا سرد، خمش، آهنگری یا ترکیبی از این روش ها باشد.
عملیات حرارتی:همه اتصالات باید در دمای 1700-1850 درجه فارنهایت (927-1010 درجه) تحت بازپخت محلول قرار گیرند و به دنبال آن خنک سازی سریع برای بهینه سازی مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی انجام شود.
تست و معاینه:این استاندارد به آزمایشهای مختلفی از جمله آزمایش هیدرواستاتیک، آنالیز شیمیایی و آزمایش خواص مکانیکی نیاز دارد. الزامات تکمیلی اختیاری ممکن است شامل روشهای معاینه غیرمخرب اضافی مانند رادیوگرافی یا آزمایش اولتراسونیک باشد.
وضعیت سطح:پوشش نهایی سطح ممکن است شامل شرایط ترشی، صیقل داده شده، یا{0}}ماسه بلاست، بسته به الزامات کاربرد باشد.
آلیاژ ASTM B366 20BWاتصالات: انواع و کاربردها
ASTM B366 طیف گسترده ای از انواع اتصالات مورد نیاز برای سیستم های لوله های جوش داده شده را برای پاسخگویی به تغییرات مختلف جهت جریان، انشعاب، کاهش قطر و نیازهای آب بندی پوشش می دهد. انواع اصلی اتصالات به شرح زیر است:
زانویی: برای تغییر جهت لوله ها استفاده می شود. انواع متداول شامل آرنج های 45 درجه، 90 درجه و 180 درجه است که در سری های شعاع بلند و کوتاه موجود است.
سه راهی ها: برای انشعاب مایعات استفاده می شود. با قطرهای مساوی-و سه راهی های کاهنده موجود است.
کاهش دهنده ها: برای اتصال لوله های با قطرهای مختلف استفاده می شود. موجود در کاهنده های متحدالمرکز و خارج از مرکز.
درپوش لوله: برای آب بندی انتهای لوله ها استفاده می شود.
سایر اتصالات: مانند بخش های کوتاه فلنجی که اغلب به همراه لغزش-روی فلنج ها استفاده می شود.
این اتصالات لوله جوشی آلیاژ 20 به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی به طور گسترده در چندین صنعت حیاتی استفاده می شود.
در صنعت فرآوری شیمیایی، از آن در راکتورها، مخازن ذخیره اسید و سیستم های لوله کشی برای انتقال رسانه های خورنده استفاده می شود.
در سکوهای پتروشیمی و فراساحلی، از آن برای رسیدگی به رسانه های حاوی سولفید هیدروژن و کلرید استفاده می شود.
در صنایع دارویی و غذایی برای لوله کشی فرآیند استفاده می شود.
سوالات متداول
Q1: آلیاژ 20 چگونه با 316 لیتر در محیط های کلرید مقایسه می شود؟
آلیاژ 20 به دلیل محتوای بیشتر مو، مس و نیکل به طور قابل توجهی از 316 لیتر بهتر عمل می کند و مقاومت بالایی در برابر سوراخ شدن و SCC ایجاد می کند. در حالی که 316L برای محیط های ملایم مناسب است، آلیاژ 20 برای اسیدها و کلریدهای غلیظ ترجیح داده می شود.
Q2: ملاحظات جوشکاری برای اتصالات ASTM B366 Alloy 20 چیست؟
در جوشکاری باید از فلزات پرکننده منطبق (مانند ER320LR) و حرارت ورودی کم استفاده شود تا از ترک خوردن داغ جلوگیری شود. تثبیت نیوبیوم امکان جوشکاری را بدون{4}}بازپخت پس از جوش می دهد، اما ممکن است برای مقاطع ضخیم نیاز به کاهش تنش باشد.
Q3: چگونه از اتصالات تقلبی یا غیر منطبق- جلوگیری کنیم؟
همیشه گواهی های آزمایش آسیاب را درخواست کنید که ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی را تأیید کند. بازرسی شخص ثالث اطمینان را اضافه می کند.
Q4: محدودیت های آلیاژ 20 چیست؟
آلیاژ 20 برای اسید هیدروکلریک یا کلریدهای اکسید کننده توصیه نمی شود. در دمای بالای 400 درجه، قرار گرفتن در معرض طولانی مدت ممکن است باعث شکنندگی شود.
