فلنج های Incoloy 825: ASTM B564 Grade N08825 Pressure-رده بندی دما

ASTM B564 مشخصات استاندارد برای آهنگری‌های آلیاژ نیکل است و فلنج‌ها، اتصالات، دریچه‌ها و اشکال آهنگری مشابه Incoloy 825 را تحت درجه N{2}} پوشش می‌دهد که به ترکیب شیمیایی مشخصی نیاز دارند، حداقل مقاومت کششی 85 ksi (586 مگاپاسکال)، استحکام کششی 315 درصد، MP34 e با تأیید اندازه دانه و آزمایش غیر مخرب.

Incoloy 825 Flanges

این حداقل‌های مکانیکی به‌طور قابل‌توجهی کمتر از آلیاژهای نیکل-کروم-مولیبدن "Hastelloy" و "Inconel" هستند که در گروه مواد ASME B16.5 N08825 مشترک هستند، در زیر بحث می‌شود - یادآوری می‌شود که آلیاژها را می‌توان با هم گروه‌بندی کرد و در عین حال می‌توان به منظور ایجاد فشار فرعی با هم گروه بندی کرد. از آنجایی که جداول رتبه بندی از مقادیر تنش مجاز کد ASME هر آلیاژ ساخته شده اند، نه یک فرض مقاومت مشترک.

N08825به ASME B16.5 Material Group 3.8 اختصاص داده شده است، همان گروهی که N06625 (آلیاژ 625)، N10276 (Hastelloy C{13}}276)، N06022 (Hastelloy C-22)، N06200 (Hastelloy C-2001)، و N06200 (Hastelloy C-2000) N{12}} به این معنی است که همه این آلیاژهای نیکل متمایز از نظر شیمیایی یک جدول رتبه بندی فشار-دما در استاندارد دارند.

گروه بندی چندین آلیاژ متمایز تحت یک فشار-جدول دما یک روش استاندارد در سرتاسر ASME B است16.5 - استاندارد 44 جدول رتبه بندی مجزا را تعریف می کند که ده ها درجه مواد جداگانه را پوشش می دهد، و گروه بندی این تعداد را با ترکیب آلیاژهایی که دیگ بخار ASME و مخزن فشار آنها به مقدار کافی به مقدار کافی تقسیم می کند، جدول واحد II، قسمت D را به یک عدد قابل کنترل کاهش می دهد.

نتیجه عملی برای یک خریدار یا طراح این است که یک فلنج N08825، یک فلنج N06625، و یک فلنج N10276 از همان کلاس و NPS، ارقام حداکثر فشار کاری یکسان را در جدول گروه 3.8 در هر دمایی در محدوده مشترکشان - نشان می‌دهند، اما، به طور بحرانی، لزوماً همان حداکثر دمای مجاز موضوع بعدی نیست.

N08825 را نمی توان در دمای بالاتر از 538 درجه (1000 درجه فارنهایت) تحت ASME B16.5 - یک سقف از نظر مادی پایین تر از چندین جدول-گروه 3.8 آن استفاده کرد، زیرا N10276 به 675 درجه (1247 درجه فارنهایت) و N06625 تا 619 درجه F درجه بندی شده است، در حالی که جدول بسیار پایین تر است N10001، N06455، و N06200 کمترین دسترسی N08825 را دارند که در 425 درجه (797 درجه فارنهایت) محدود شده است.

این تنها مهم‌ترین و رایج‌ترین واقعیتی است که در این مقاله نادیده گرفته می‌شود. از آنجایی که همه آلیاژهای گروه 3.8 در جدول رتبه‌بندی، ارقام bar/psi یکسانی دارند، به راحتی می‌توان فرض کرد که محدوده دمایی کامل جدول برای هر آلیاژی در گروه - که ندارد، به‌طور یکسان اعمال می‌شود. یک طراح که از نمودار گروه 3.8 بدون بررسی پاورقی خاص آلیاژ{5}}کار می‌کند، به اشتباه می‌تواند رتبه‌بندی فشار برای N08825 را در 600 درجه یا 650 درجه بخواند، دماهایی که جدول هنوز مقادیر را نشان می‌دهد (زیرا N06625 و N10276 خود به این اندازه بالا رتبه‌بندی می‌شوند) اما در آن مواد دیگر دارای استاندارد N08 نیستند. هر گونه سفارش خرید، نقشه، یا نمودار رتبه بندی فلنج برای Incoloy 825 باید به صراحت سقف 538 درجه (1000 درجه فارنهایت) را داشته باشد، فارغ از هر چیزی که جدول مشترک برای دماهای بالاتر نشان می دهد.

در محدوده معتبر N08825 - تا 538 درجه (1000 درجه فارنهایت) - فلنج‌های کلاس 150 از حدود 290 psi (20.0 بار) در 38 درجه پایین‌تر تا تقریباً 20 psi (1.4 بار) در سقف 538 درجه سانتی‌گراد spi2، 50 درجه سانتی‌گراد درجه‌بندی می‌شوند. psi (430.9 بار) تا حدود 3030 psi (208.9 بار) در همان محدوده دما کاهش می یابد.

Pressure-Temperature Ratings for N08825 Flanges

الگوی موجود در این جدول همان الگوی است که هر گروه مواد ASME B16.5 از آن پیروی می کند: ظرفیت فشار به طور پیوسته با افزایش دما کاهش می یابد، زیرا تنش طراحی مجاز ماده زیربنایی با دما کاهش می یابد. چیزی که مختص N08825 است این است که آن جدول باید - 538 درجه متوقف شود، نه محدوده 645-700 درجه که همان جدول فیزیکی برای آلیاژ 625 یا سقف حتی بالاتر برای C-276 گسترش می یابد.

جدول مشترک گروه 3.8 به همه آلیاژهای عضو اعداد فشار کاری یکسانی می‌دهد، زیرا این ارقام در ابتدا از یک منحنی تنش مجاز نماینده برای گروه محاسبه شده‌اند، اما حداکثر-استفاده{3}}دمای هر آلیاژ به‌طور مستقل، بر اساس رفتار متالورژیکی شناخته شده آن آلیاژ خاص، برای دمای نسبی نسبتاً پایین‌تر آن آلیاژ {{4}50 در دمای نسبتاً پایین‌تر تنظیم می‌شود. محتوای کروم، مولیبدن و نیکل نسبت به آلیاژهای خانواده Hastelloy-در همان گروه، پایداری طولانی مدت-و مقاومت خزشی آن را در بالاترین دماهایی که آلیاژهای غنی‌تر می‌توانند تحمل کنند، محدود می‌کند.

این یک نقص در استاندارد نیست. این نشان دهنده یک تفاوت متالورژیکی واقعی است. N10276 و N06625 به طور قابل ملاحظه ای کروم و مولیبدن بیشتری نسبت به N08825 دارند و این عناصر برای حفظ استحکام، مقاومت در برابر اکسیداسیون و پایداری ریزساختاری در بالاترین انتهای محدوده دمای آلیاژ نیکل{4}} مرکزی هستند. برعکس، N08825 عمدتاً برای مقاومت در برابر خوردگی آبی عالی - به‌ویژه در برابر اسید سولفوریک و فسفریک و تنش کلرید-ترک خوردگی - به‌جای خدمات ساختاری با دمای بالا، توسعه داده شد، بنابراین سقف ASME آن حتی با وجود طراحی B16 منعکس کننده دمای آن است. رتبه بندی فشار دمای اتاق{12}در کنار آلیاژهایی که برای اهداف متفاوتی ساخته شده اند، جدول بندی می شود.

انتخاب کلاس فلنج صحیح به معنای بررسی فشار طراحی در برابر جدول رتبه بندی N08825 در دمای واقعی طراحی و انتخاب پایین ترین طبقه ای است که فشار نامی آن در آن دما با فشار طراحی - میان یابی بین دماهای موجود در جدول مطابقت دارد یا بیشتر از آن باشد، مجاز است، اما درون یابی بین طبقات مجاز نیست.

به عنوان مثال کارکرده: یک خط فرآیند که سیال 300 درجه (572 درجه فارنهایت) را با فشار طراحی 130 psi حمل می‌کند، می‌تواند توسط فلنج N08825 کلاس 150 ارضا شود، که در آن دمای - به راحتی بالاتر از حد نیاز به حدود 148 psi می‌رسد. اما اگر فشار طراحی همان خط به جای 500 psi باشد، کلاس 150 (148 psi) بسیار کوتاه خواهد بود. کلاس 300، با درجه بندی حدود 622 psi در 300 درجه، نیاز را برطرف می کند و به حداقل کلاس مناسب تبدیل می شود. این دقیقاً نوعی بررسی است که باید مستقیماً در برابر جدول بخش قبلی - یا نسخه حاکم بر ASME B16.5 - برای هر ترکیب خاصی از فشار طراحی و دمای طراحی اجرا شود، نه اینکه براساس عادت یا رتبه‌بندی‌های مورد استفاده در یک آلیاژ یا پروژه متفاوت فرض شود.

ASTM B564 نیاز به تجزیه و تحلیل شیمیایی با گرما، آزمایش کشش و تعیین اندازه دانه بر روی موادی که هر قطعه را نشان می‌دهد، و بررسی اولتراسونیک هر قطعه آهنگری است که به خریداران مجموعه‌ای از نقاط بازرسی تعریف شده و قابل بازرسی فراتر از خود درجه‌بندی فشار-می‌دهد.

تجزیه و تحلیل شیمیایی - یک لات در هر گرما، با تأیید محدودیت‌های ترکیب در جدول بالا.
آزمایش کشش - حداقل‌های کششی 85 ksi / بازده 35 ksi / 30 درصد ازدیاد طول را تأیید می‌کند، با مقدار زیادی به عنوان تمام مواد از همان گرما، اندازه، پرداخت و شرایط پردازش شده در یک زمان تعریف می‌شود.

تعیین اندازه دانه، بر اساس همان مقدار آزمایش کشش انجام شد.
بررسی اولتراسونیک هر آهنگری جداگانه، طبق روش مرجع قابل اجرا.
بازرسی بصری و ابعادی در برابر نقشه یا طرح آهنگری قابل اجرا، با آهنگری تقریباً تا حد امکان به شکل نهایی خود با کار گرم، مطابق با الزامات مواد خود ASME B16.5.

برای کاربردهای ترش-سرویس یا سایر خوردگی-کاربردهای حیاتی، خریداران معمولاً الزامات تکمیلی را فراتر از خط پایه ASTM B564 - NACE MR0175/ISO 15156 ترش-شرایط خدمات، شناسایی مواد مثبت (PMI) یا آزمون بین دانه‌ای باید{7} و خوردگی بین دانه‌ای ذکر شده باشد، اضافه می‌کنند. به صراحت در مورد سفارش خرید، زیرا هیچ یک از آنها نیاز پیش فرض مشخصات پایه نیست.

Incoloy 825 در همان طیف از انواع فلنج مانند فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ در زیر ASME B16.5 - جوش جوش، لغزش{2}}، جوش سوکت، رزوه، اتصال لبه و کور - موجود است و گردن جوش بهترین انتخاب برای بالاترین{{{4}،{5} فشار، بالاترین فشار است. خوردگی-خدمات حیاتی به دلیل نفوذ کامل-جوش لب به لب به لوله و مسیر جریان داخلی هموارتر است.

Flange Types Are Available in Incoloy 825

گردن جوش - لبه-به لوله جوش داده شده، توپی مخروطی برای انتقال صاف تنش. برای سرویس-فشار بالا، دمای بالا-یا چرخه ای ترجیح داده می شود.
لغزش-روی - لوله به داخل سوراخ فلنج می‌لغزد و در بالا و پایین به صورت فیله جوش داده می‌شود. هزینه کمتر و تراز آسان تر، اما امتیاز خستگی کمتر از گردن جوش.
لوله جوش سوکت - در یک فرورفتگی ماشینکاری شده و فیله-جوش داده شده است. در خطوط کوچکتر-شاخه و فشار بالاتر-که در آنها جوشکاری با نفوذ کامل غیرعملی است، رایج است.
رزوه شده - بدون نیاز به جوشکاری. برای تعمیرات صحرایی یا کارهای خطرناک-که در آن جوشکاری محدود است، به قیمت تمرکز تنش ریشه مفید است.
اتصال لبه - با یک انتهای خرد جداگانه استفاده می‌شود، که به خود فلنج (اغلب-کربنی یا فولاد آلیاژی ارزان‌تر) امکان استفاده مجدد یا چرخاندن مجدد برای تراز کردن پیچ-می‌دهد.
دیسک جامد - کور که برای بستن لوله، انشعاب یا دهانه مخزن استفاده می شود.

در یک سفارش خرید کامل باید نام UNS، ASTM B564 به عنوان مشخصات حاکم، کلاس ASME B16.5 و نوع روکش، اندازه، دمای طراحی که به طور صریح با سقف 538 درجه N08825 بررسی شده، و گواهینامه مورد نیاز و آزمایش تکمیلی - ذکر شود که هر یک از این موارد نادرست ترین منبع ارائه نادرست یا ناسازگار است.

UNS N08825، با ارجاع به ASTM B564 (آرنج) و در صورت لزوم، ASTM B424 (صفحه برای فلنج های کور یا کاهنده).
کلاس ASME B16.5 (150 تا 2500)، نوع روبه‌رو (صورت برآمده، حلقه{3}}نوع اتصال، صورت صاف) و نوع فلنج (گردنه جوش، لغزش{4}}روی، جوش سوکت، رزوه‌دار، مفصل لبه یا کور).
NPS و برای فلنج های گردن جوش، برنامه لوله های جفت گیری/ضخامت دیواره.
فشار طراحی و دمای طراحی، به صراحت در برابر جدول رتبه بندی N08825 و سقف 538 درجه (1000 درجه فارنهایت) آن - نه صرفاً «رده بندی گروه 3.8» تأیید شده است.
سطح گواهی آزمون آسیاب مورد نیاز (EN 10204 3.1 یا 3.2) و هرگونه آزمایش تکمیلی (NACE MR0175، PMI، ASTM G28/G48).

س: چه مشخصات ASTM فلنج های Incoloy 825 را پوشش می دهد؟

A: ASTM B564، مشخصات استاندارد برای آهنگری‌های آلیاژ نیکل، فلنج‌ها، اتصالات، سوپاپ‌ها و اشکال آهنگری مشابه Incoloy 825 (UNS N08825) را پوشش می‌دهد که به حداقل استحکام کششی 85 ksi (586 مگاپاسکال)، حداقل استحکام کششی 35 ksi (حداقل مقاومت 230 مگاپاسکال) نیاز دارد

س: Incoloy 825 به کدام گروه مواد ASME B16.5 تعلق دارد؟

A: گروه مواد 3.8، همان گروه که Inconel 625، Hastelloy C-276، Hastelloy C-22، و Hastelloy C-2000 را پوشش می دهد. همه آلیاژهای این گروه دارای رتبه بندی فشار جدول بندی شده بر اساس کلاس و دما هستند.

س: حداکثر دما برای فلنج های Incoloy 825 تحت ASME B16.5 چقدر است؟

A: 538 درجه (1000 درجه فارنهایت). این کمتر از چندین آلیاژ دیگر است که در جدول رتبه بندی گروه 3.8 یکسانی دارند - Hastelloy C-276 با درجه بندی 675 درجه (1247 درجه فارنهایت) و Inconel 625 تا 645 درجه (1193 درجه فارنهایت) در جدول یکسان است.

س: درجه فشار فلنج کلاس 150 Incoloy 825 چقدر است؟

A: تقریباً 290 psi (20.0 بار) در 38 درجه (100 درجه فارنهایت)، کاهش به تقریباً 20 psi (1.4 بار) در سقف 538 درجه (1000 درجه فارنهایت) N08825. رتبه بندی برای کلاس های 300 تا 2500 از همان الگوی کاهشی در فشارهای بالاتر پیروی می کند.

س: آیا می توان از فلنج Incoloy 825 در همان دمای فلنج Inconel 625 یا Hastelloy C-276 از همان کلاس استفاده کرد؟

A: فقط تا 538 درجه (1000 درجه فارنهایت). بالاتر از آن دما، N08825 دیگر یک ماده واجد شرایط تحت ASME B16.5 نیست، اگرچه جدول گروه 3.8 همچنان رتبه بندی فشار را برای Inconel 625 (تا 645 درجه) و Hastelloy C-276 (تا 675 درجه) در آن دماهای بالاتر نشان می دهد.

س: ASTM B564 برای فلنج های Incoloy 825 به چه آزمایشی نیاز دارد؟

A: تجزیه و تحلیل شیمیایی با گرما، آزمایش کشش و تعیین اندازه دانه با لات، و بررسی اولتراسونیک هر آهنگری. NACE MR0175 ترش{3}}شرایط خدمات، PMI، و تست خوردگی (ASTM G28/G48) مکمل‌های متداول هستند، نه الزامات پیش‌فرض.