لوله بدون درز Monel 400: مشخصات ASTM B165، در دسترس بودن اندازه و رتبه بندی فشار

لوله بدون درز مونل 400بر اساس استاندارد ASTM B165 (UNS N04400) ساخته شده است، که در 1/8 تا 12 اینچ NPS / 6 تا 273 میلی‌متر OD در طرح‌های دیواری 5S تا XXS عرضه می‌شود، با تنش طراحی حدود 115{20}}130 مگاپاسکال در دمای محیط به حدود 95 مگاپاسکال در دمای 3070 درجه سانتی‌گراد و کاهش می‌یابد. یک لوله معمولی NPS 2 x SCH 80 فشار کاری تقریباً 34-40 مگاپاسکال (5000-5800 psi) را در محیط حمل می کند - یک انتخاب محافظه کارانه که در آن آب دریا یا خوردگی ترش مانع از فولاد ضد زنگ می شود.

Monel 400 Seamless Pipe

در یک جمله: لوله بدون درز B165 لوله‌ای است که-در برابر خوردگی-مقاوم در برابر خوردگی برای آب دریا، آب نمک، و خدمات شیمیایی غیر اکسیدکننده زیر حدود 450 درجه سانتیگراد، سفارش داده شده با MTC و PMI کامل، و با معادله ASME B31.3 با استفاده از تنش‌های مجاز B165 رتبه‌بندی شده است.

لوله بدون درز Monel 400 (UNS N04400) یک آلیاژ مس نیکل است (حدود 63 تا 70 درصد نیکل، 28 تا 34 درصد مس) که بدون جوش کشیده می‌شود و در جایی استفاده می‌شود که آب دریا، آب شور، اسید هیدروفلوئوریک و بسیاری از مواد شیمیایی فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی را از بین ببرد.

از آنجایی که لوله بدون درز است (بدون جوش طولی)، استحکام یکنواخت دارد و بدون خطر خوردگی خط جوشی- در خدمات آب دریا و ترش با فشار بالا-. کاربردهای معمولی:

دریایی:خطوط خنک کننده آب دریا، آب آتش، بالاست، و خطوط تزریق در کشتی ها و سکوهای دریایی.
شیمیایی:کارخانجات و لوله کشی فرآیند آب نمک، اسیدهای سوزاننده و غیر اکسید کننده-.
پالایش:واحدهای آلکیلاسیون HF، مدیریت اسید سولفوریک و هیدروکلریک (رقیق، غیر{0}}تهواده شده).
تجهیزات:بدنه دریچه‌ها، پوسته‌های مبدل حرارتی-و لوله‌های ابزار در عملکرد خورنده.

ASTM B165 (اکنون با نام ASME SB{2}}165 هماهنگ شده است) لوله و لوله بدون درز آلیاژ نیکل مس UNS N04400 (Monel 400) و UNS N04405 را پوشش می دهد و شیمی، خواص کششی، ابعاد، و آزمایش لوله و لوله تحت فشار را تعریف می کند.

پارامتر B165	الزامات (خلاصه)
آلیاژ / UNS	N04400 (Monel 400)، همچنین N04405
شرکت نی +	حداقل 63.0 درصد
مس	28.0 - 34.0 درصد
Fe (حداکثر)	2.5 درصد
C (حداکثر)	0.30 درصد
استحکام کششی (دقیقه)	483 مگا پاسکال (70 ksi)
قدرت تسلیم (دقیقه)	172 مگاپاسکال (25 ksi)
ازدیاد طول (دقیقه)	35 درصد (در 2 اینچ / 50 میلی متر)
محصول	لوله و لوله بدون درز (بدون جوش طولی)
عملیات حرارتی	آنیل شده (معمولاً محدوده 700-900 درجه سانتیگراد)

B165 مشخصات مواد است. ابعاد برای اکثر لوله‌ها از ASME B36.10M (اندازه‌های لوله کربن/آلیاژ) پیروی می‌کنند، در حالی که B165 لوله مبدل حرارتی{3}}به B163 را نیز پوشش می‌دهد. همیشه B165 را با استانداردهای طراحی ابعاد و فشار{6} مرتبط کنید.

لوله بدون درز Monel 400 معمولاً از 1/8 تا 12 اینچ NPS (6 تا 273 میلی‌متر OD) در جدول‌های دیواری 5S، 10S، 40S، 80S، 160 و XXS موجود است. قطرهای بزرگتر بالای 12 اینچ معمولاً جوش داده می شوند (B165 بدون درز پوشش می دهد، پوشش B775/B619 جوش داده می شود).

What sizes and schedules are available in Monel 400 seamless pipe

NPS (اینچ)	OD (mm)	دیوارهای مشترک (SCH)	در دسترس بودن یکپارچه معمولی
1/8 - 1 1/2	6 - 48	5S, 10S, 40S, 80S	به راحتی انبار می شود
2 - 4	60 - 114	5S، 10S، 40S، 80S، 160، XXS	به راحتی انبار می شود
6 - 8	168 - 219	5S، 10S، 40S، 80S، XXS	معمول، برخی از زمان سرب
10 - 12	273	40S، 80S، XXS	سفارش، سرب طولانی تر
>12 (جوش داده شده)	323+	در هر مشخصات	از جوش B775/B619 استفاده کنید

توجه: لوله بدون درز بالای حدود 12 اینچ کمیاب و پرهزینه می شود. برای خطوط بزرگ، مونل 400 جوش داده شده (ASTM B775 / B619) با رادیوگرافی 100 درصد جایگزین عملی است. JN Alloys NPS 1/2-۸ اندازه و منابع بزرگتر یا دیواره سنگین را در صورت درخواست دارد.

با استفاده از ASME B31.3 با تنش‌های مجاز B165، لوله بدون درز Monel 400 حدود 115-130 مگاپاسکال تنش طراحی شده است که در دمای 300 درجه سانتی‌گراد به حدود 95 مگاپاسکال و در دمای 400 درجه سانتی‌گراد به 75 مگاپاسکال می‌رسد. یک مثال کار شده برای NPS 2 SCH 80 تقریباً فشار کاری 34-40 مگاپاسکال (5000-5800 psi) را در محیط نشان می دهد.

دما (درجه سانتیگراد)	تنش مجاز (MPa، نماینده)	استرس مجاز (ksi، تقریباً)
20	115 - 130	16.7 - 18.9
100	110 - 125	16.0 - 18.1
200	105 - 118	15.2 - 17.1
300	95 - 108	13.8 - 15.7
400	75 - 88	10.9 - 12.8
450	60 - 72	8.7 - 10.4

اینها مقادیر غربالگری مهندسی هستند که از مجموعه داده‌های معمولی ASME II-D / B31.3 برای N04400 گردآوری شده‌اند. طراحی نهایی باید از نسخه ASME کنونی و مجاز خوردگی صریح استفاده کند.

از ASME B31.3 حلقه-معادله تنش t=P*D / (2*(S*E + P*Y)) استفاده کنید و برای P معکوس کنید. برای لوله کشی دیوار نازک، تقریب خوب P=2*S*t/D است، که در آن S تنش مجاز B165، t ضخامت دیواره، و D قطر خارجی است.

نمونه کار شده - NPS 2 SCH 80 Monel 400 در 20 درجه سانتیگراد:

ورودی ها:OD=60.3 میلی متر؛ SCH 80 دیوار t=5.54 میلی متر.

استرس:S=120 MPa (نماینده مجاز).

نتیجه:P تقریباً=2 * 120 * 5.54 / 60.3=22.0 مگاپاسکال برای دیوار نازک. از جمله ضریب B31.3 Y و نسبت D/t فشار کاری حدود 34-40 مگاپاسکال (5000-5800 psi) در محیط با راندمان مشترک استاندارد می دهد.

همیشه قبل از سفارش، میزان خوردگی (معمولاً 1.5-3 میلی متر در آب دریا) را به حداقل دیوار محاسبه شده اضافه کنید و با یک مهندس تنش لوله برای سیستم واقعی تأیید کنید.

Monel 400 در آب دریا و بسیاری از اسیدهای غیر اکسید کننده به طور قاطعی 316L و 904L را شکست می دهد، اما در جایی که استرس کلرید-ترک، استحکام بالا یا دمای بسیار بالا مورد نیاز است، 625 برنده است. 400 انتخاب مناسب برای خوردگی کمتر از حدود 450 درجه سانتیگراد است.

مواد	UNS	خوردگی آب دریا	قدرت	حداکثر دمای مفید (تقریبا)	هزینه نسبی (لوله)
316L SS	S31603	ضعیف (SCC، سوراخ شدن)	کم	~425 درجه سانتیگراد	0.4 - 0.6x
904L SS	N08904	متوسط	پایین-متوسط	~ 300 درجه سانتیگراد	0.8 - 1.0x
مونل 400	N04400	عالی	متوسط	~450 درجه سانتیگراد	1.0x (خط پایه)
اینکونل 625	N06625	عالی + استحکام بالا	بالا	~650 درجه سانتیگراد	2.5 - 3.5x

قانون انتخاب: 400 را برای خوردگی-اولین خطوط آب دریا/شیمیایی انتخاب کنید. 625 را فقط زمانی انتخاب کنید که استحکام بالا، استرس کلرید{3}}ایمنی ترک خوردگی یا دمای بالاتر از 450 درجه سانتیگراد مورد نیاز است.

بله - Monel 400 یک آلیاژ جامد-محلول نیکل-مس بدون سخت شدن است، بنابراین در برابر ترک خوردگی سولفید-تنش-ایمن است و تحت NACE MR0175 / ISO 15156 برای سرویس H2S بدون سختی{0}، بدون درپوش قدیمی{0} پذیرفته شده است.

Is Monel 400 pipe acceptable for sour-gas H2S service

ایمنی SSC:بدون مارتنزیت و مکانیزم سخت شدن به معنای عدم خطر SSC از خود آلیاژ است.
وضعیت NACE:در NACE MR0175 به عنوان یک آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی{0}} مناسب برای محیط های ترش ذکر شده است.
حد واقعی:محدودیت اصلی در کار ترش، حفره های کلرید خارجی در آب دریای هوادهی شده است که با طراحی و پوشش ها کاهش می یابد.

اگر خط نیز به استحکام بالا و سرویس ترش نیاز دارد، -K500 سخت شده (نگهداری<=35 HRC) or 625 are alternatives; for straight corrosion piping, 400 is the simplest compliant choice.

لوله Monel 400 را با پرکننده نیکل-مس (ERNiCu-7 / ENiCu-7) جوش دهید، آن را تمیز و عاری از آلودگی فولاد کربنی نگه دارید و پس از شکل‌گیری سنگین آنیل کنید. به دلیل اینکه آلیاژ قابل سخت شدن نیست، معمولاً نیازی به پیش گرم کردن نیست.

پرکننده:AWS A5.14 ERNiCu-7 یا A5.11 ENiCu-7 با شیمی پایه مطابقت دارد و مقاومت در برابر خوردگی را حفظ می کند.
پاکیزگی:آلودگی روغن، گریس و آهن باعث ایجاد تخلخل و نقص در جوش می شود. با ابزارهای درجه{0} ضد زنگ تمیز کنید.
سخت کاری:کار مونل-سخت می‌شود. هنگام ماشینکاری یا خم شدن از ابزارهای تیز، سرعت کمتر و تنظیمات سفت و سخت استفاده کنید.
فرم{0}پست:برای خم‌های محکم، بازپخت{0}}تنشی (حدود 550-650 درجه سانتی‌گراد) پس از شکل‌گیری، شکل‌پذیری را بازیابی می‌کند.
پیش گرم کردن/PWHT:لازم نیست (غیر-سخت‌شدنی)، اما در صورت مشخص شدن، تنش‌های پسماند را برای قرقره‌های ساخته شده بزرگ حذف کنید.

به گواهینامه آزمایش مواد EN 10204 3.1 (یا 3.2) گزارش شیمی و کشش، به‌علاوه شناسایی مواد مثبت (PMI)، آزمایش هیدرواستاتیک، و برای خطوط بحرانی، بررسی رادیوگرافی یا اولتراسونیک جوش‌ها نیاز دارید.

سند / تست	چرا مهم است
MTC 3.1 / 3.2	UNS N04400 شیمی و کششی B165 را ثابت می کند
PMI	نسبت Ni/Cu را هنگام ورود تایید می کند، از تعویض جلوگیری می کند
تست هیدرواستاتیک	یکپارچگی فشار لوله را تأیید می کند
جریان گردابی / UT (لوله)	درزها، دور زدن در لوله مبدل حرارتی{0}}
NDE جوش (RT/UT)	تضمین برای قرقره های بحرانی
بازرسی سطحی	بدون کربوره شدن یا آلودگی ناشی از تشکیل

لوله مونل 400 در برابر جریان آب دریا و اسپری نمک بهتر از هر فولاد ضد زنگ مقاومت می کند، هیدروفلوریک و بسیاری از اسیدهای غیر اکسید کننده را تحمل می کند و تا دمای برودتی انعطاف پذیر باقی می ماند - و آن را به یک ماده خوردگی چند کاره تبدیل می کند.

آب دریا:چندین دهه خدمات در سیستم های آب دریا کشتی و سکو با خوردگی ناچیز.
اسیدها/قلیاها:مقاومت خوب در برابر HF، H2SO4/HCl رقیق (غیر-هواده) و سوزاننده.
برودتی:چقرمگی را تا -200 درجه سانتیگراد حفظ می کند، مناسب برای لوله های LNG و برودتی.
بدون SCC:تنش کلرید{0}}در آب دریا مانند زنگ نزن آستنیتی ترک نمی‌خورد.

محدودیت‌های اصلی عملکرد ضعیف در اسیدهای اکسید کننده (نیتریک، سولفوریک هوادهی قوی)، خطر خوردگی استرس{0} تنها در شرایط شدید، و حفره‌های کلرید در آب هوادهی/راکد دریا هستند. طراحی خوب و انتخاب آلیاژ در اطراف این موارد از شکست جلوگیری می کند.

محدودیت / شکست	علت	کاهش
حفره (آب دریای گازدار)	آب نمک راکد غنی از O2	طراحی جریان، پوشش ها، اجتناب از شکاف
حمله اسید اکسید کننده-	HNO3، H2SO4 هوادهی گرم	به جای آن از آلیاژ-Ni Cr-Mo 625 یا بالا استفاده کنید
خوردگی گالوانیکی	به فولاد کربنی متصل شده است	عایق کاری کنید، از آلیاژهای سازگار استفاده کنید
تردی هیدروژنی	کار سرد-با استحکام بالا در H2	کنترل کار سرد؛ 400 قابل سخت شدن نیست
جیوه / حمله فلزات مذاب-	سیالات فرآیندی خاص	اجتناب کنید؛ مواد مناسب نیست

فراتر از B165 برای لوله، از ASTM B164 (میله/میله)، B127 (صفحه)، B163 (لوله مبدل حرارتی)، B775/B619 (لوله جوشی)، B564 (فرجینگ)، و ASME B31.3 برای طراحی فشار، با NACE MR0175 استفاده کنید.

استاندارد	دامنه
ASTM B165 / SB-165	لوله و لوله Monel 400 بدون درز (تمرکز این مقاله)
ASTM B163	کندانسور بدون درز و{0}}لوله مبدل حرارتی
ASTM B164	میله و میله
ASTM B127	بشقاب، ورق، نوار
ASTM B775 / B619	لوله جوشی (قطر زیاد)
ASTM B564	آهنگری (فلنج، اتصالات)
ASME B31.3	طراحی فشار لوله های فرآیند
NACE MR0175 / ISO 15156	پذیرش ناخوشایند-خدمات

B165 (ASME SB{2}}165) لوله و لوله آلیاژ نیکل مس بدون درز UNS N04400 (Monel 400) و N04405 را پوشش می‌دهد و شیمی، خواص کششی، ابعاد و آزمایش را مشخص می‌کند.

لوله بدون درز Monel 400 در چه اندازه هایی عرضه می شود؟

معمولاً 1/8 تا 12 اینچ NPS (6 تا 273 میلی متر OD) در برنامه های 5S تا XXS. لوله جوشی بالای 12 اینچ (B775/B619) استفاده می شود.

میزان فشار لوله مونل 400 چقدر است؟

تنش طراحی در محیط حدود 115-130 مگاپاسکال است که در دمای 400 درجه سانتیگراد به حدود 75 مگاپاسکال می رسد. یک لوله NPS 2 SCH 80 تقریباً 34-40 مگاپاسکال (5000-5800 psi) را در محیط با معادله B31.3 حمل می کند.

آیا لوله مونل 400 برای سرویس H2S ترش مناسب است؟

بله. به عنوان یک آلیاژ محلول جامد در برابر ترک خوردگی استرس سولفید ایمن است و تحت NACE MR0175 بدون درپوش سختی پذیرفته می شود. حد واقعی حفره کلرید خارجی در آب دریای گازدار است.

برای جوش لوله مونل 400 از چه فیلری استفاده می شود؟

نیکل{0}}پرکننده مسی ERNiCu-7 یا ENiCu-7، با تمیزی دقیق برای جلوگیری از تخلخل و آلودگی.

لوله Monel 400 چگونه با 316L مقایسه می شود؟

400 در برابر آب دریا و بسیاری از اسیدهای غیر اکسید کننده بسیار بهتر از 316 لیتر مقاومت می کند و از ترک خوردگی استرس کلرید، تقریباً 2 برابر هزینه مواد، جلوگیری می کند. 316L برای خدمات خفیف، خشک یا هزینه{5}} باقی می ماند.