Mar 06, 2026 ฝากข้อความ

ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 Hastelloy C-22 คืออะไร และเกี่ยวข้องกับ UNS N06022 อย่างไร

1. การระบุวัสดุ: ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 Hastelloy C-22 คืออะไร และเกี่ยวข้องกับ UNS N06022 อย่างไร

ถาม: ข้อกำหนดทางวิศวกรรมของเราเรียกว่า "ASTM B622 Hastelloy C-22 Seamless Steel Pipes" ซัพพลายเออร์ของเรากำลังนำเสนอวัสดุที่ได้รับการรับรองเป็น UNS N06022 นี่เป็นสิ่งเดียวกันหรือไม่? นอกจากนี้เหตุใดจึงเรียกว่า "ท่อเหล็ก" ในเมื่อเป็นโลหะผสมนิกเกิล?

ตอบ: นี่เป็นจุดที่สร้างความสับสนในอุตสาหกรรมนี้ การทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างมาตรฐาน ASTM ชื่อทางการค้า การกำหนด UNS และคำศัพท์เฉพาะทาง ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุที่เหมาะสม

ความเท่าเทียมกันโดยตรง:

ระบบการกำหนด การกำหนด
มาตรฐาน ASTM B622
ชื่อทางการค้าทั่วไป ฮาสเตลลอย C-22
สหประชาชาติ N06022
หมายเลขเวิร์คสตอฟ 2.4602

หากข้อกำหนดของคุณกำหนดให้ใช้ ASTM B622 Hastelloy C-22 และซัพพลายเออร์ของคุณเสนอ UNS N06022 พร้อมใบรับรองที่แสดงความสอดคล้องกับมาตรฐานเหล่านี้ แสดงว่าพวกเขากำลังจัดหาวัสดุที่ถูกต้อง

คำศัพท์ "ท่อเหล็ก":

คำว่า "ท่อเหล็ก" ในข้อกำหนดของคุณไม่ถูกต้องทางเทคนิค แต่มักใช้ในอุตสาหกรรมเป็นคำทั่วไป แม่นยำยิ่งขึ้น:

ถูกต้อง: ท่อโลหะผสมนิกเกิล

สามัญแต่ไม่แน่ชัด: ท่อเหล็ก

เหตุใดจึงสำคัญ: โลหะผสมนิกเกิลแตกต่างจากเหล็กกล้า (ซึ่งมีธาตุเหล็ก-เป็นหลัก)

ในข้อมูลจำเพาะ ให้ใช้คำศัพท์ที่ถูกต้องเสมอ: "ท่อโลหะผสมนิกเกิล" หรือโดยเฉพาะ "ท่อไร้รอยต่อ Hastelloy C-22"

เคมีของ UNS N06022 (C-22):

องค์ประกอบ ช่วงองค์ประกอบ ทำไมมันถึงสำคัญ
นิกเกิล ยอดคงเหลือ (ขั้นต่ำ 56%) องค์ประกอบเมทริกซ์ให้ความต้านทานการกัดกร่อนโดยทั่วไป
โครเมียม 20.0 - 22.5% Cr สูงให้ความต้านทานต่อกรดออกซิไดซ์
โมลิบดีนัม 12.5 - 14.5% ช่วยลดความต้านทานต่อกรด ต้านทานการเกิดรูพรุน
ทังสเตน 2.5 - 3.5% เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนเฉพาะจุด
เหล็ก 2.0 - 6.0% ควบคุมเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด
โคบอลต์ สูงสุด 2.5% โคบอลต์ต่ำสำหรับการใช้งานเฉพาะ

คุณสมบัติที่สำคัญของ C-22:

เคมีที่สมดุล: C-22 ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้ต้านทานต่อสภาพแวดล้อมการออกซิไดซ์และรีดิวซ์ได้ดีเยี่ยม ทำให้เป็นหนึ่งในโลหะผสมนิกเกิลที่มีความหลากหลายมากที่สุดที่มีอยู่

ปริมาณโครเมียมสูง: ที่ 20-22.5% โครเมียมให้ความต้านทานที่ยอดเยี่ยมต่อตัวกลางออกซิไดซ์ เช่น กรดไนตริก เฟอร์ริกไอออน และคลอรีนเปียก

โมลิบดีนัม + ทังสเตน: สารผสมนี้ให้ความต้านทานที่โดดเด่นต่อการกัดกร่อนเฉพาะจุด (การกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยก) ในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์-

ความคงตัวทางความร้อน: C-22 ต้านทานการแพ้ระหว่างการเชื่อม ทำให้สามารถใช้งานได้ในสภาพที่เป็น-การเชื่อมโดยไม่ต้องให้ความร้อนหลังการเชื่อม

ASTM B622 เทียบกับมาตรฐานอื่นๆ:

มาตรฐาน แบบฟอร์มสินค้า เมื่อใดควรใช้
มาตรฐาน ASTM B622 ท่อและท่อไร้รอยต่อ เมื่อต้องการการก่อสร้างที่ไร้รอยต่อ
มาตรฐาน ASTM B619 ท่อเชื่อม สำหรับท่อเชื่อม (เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น ต้นทุนลดลง)
มาตรฐาน ASTM B626 ท่อเชื่อม สำหรับท่อเชื่อม (เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องมือวัด)

ข้อได้เปรียบที่ไร้รอยต่อ:

สำหรับการใช้งานที่สำคัญ ท่อ C-22 ไร้ตะเข็บมี:

ไม่มีรอยเชื่อมตามยาวให้ตรวจสอบหรือกังวล

โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อเดียวกันตลอด

ต้านทานความล้าที่เหนือกว่าสำหรับการบริการแบบเป็นรอบ

ความต้านทานการกัดกร่อนสม่ำเสมอ (ไม่เปลี่ยนแปลงโซนการเชื่อม)

ตรวจสอบย้อนกลับได้เต็มรูปแบบตั้งแต่บิลเล็ตไปจนถึงท่อสำเร็จรูป

ข้อมูลจำเพาะภาษา:

สำหรับการใช้งานที่สำคัญ ให้ระบุ:

*"ASTM B622 UNS N06022 (Hastelloy C-22) ท่อโลหะผสมนิกเกิลไร้รอยต่อ วัสดุจะต้องผลิตจากเหล็กแท่งยาวที่ได้รับการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง สารละลายอบอ่อนที่ 1,060-1120 องศา และดับด้วยน้ำ ท่อจะต้องได้รับการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง 100% ตาม ASTM E213 ต้องมีใบรับรองที่มีการตรวจสอบย้อนกลับได้เต็มรูปแบบถึงหมายเลขความร้อน"*

คำแนะนำ:

ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 Hastelloy C-22 เป็นตัวเลือกระดับพรีเมียมสำหรับการใช้งานที่สำคัญซึ่งต้องการความน่าเชื่อถือสูงสุด ในขณะที่มักเรียกขานว่า "ท่อเหล็ก" คำศัพท์ที่ถูกต้องคือท่อโลหะผสมนิกเกิล การผสมผสานระหว่างโครงสร้างที่ไร้รอยต่อและความต้านทานการกัดกร่อนที่หลากหลายของ C-22 ทำให้เหมาะสำหรับการแปรรูปทางเคมี การควบคุมมลพิษ และการใช้งานทางเภสัชกรรมที่มีความต้องการสูง


2. ความต้านทานการกัดกร่อน: ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 มีประสิทธิภาพเหนือกว่าโลหะผสมนิกเกิลอื่น ๆ ในสภาพแวดล้อมเฉพาะใด

ถาม: เรากำลังออกแบบกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับทั้งสภาวะออกซิไดซ์และรีดิวซ์ในขั้นตอนต่างๆ วิศวกรการกัดกร่อนของเราแนะนำ C-22 มากกว่า C-276 สภาพแวดล้อมเฉพาะใดที่ทำให้ C-22 ได้เปรียบ

ตอบ: การใช้งานของคุณ-เกี่ยวข้องกับทั้งสภาวะออกซิไดซ์และสภาวะรีดิวซ์-เป็นที่แน่ชัดว่าเคมีที่สมดุลของ C-22 ให้ข้อได้เปรียบเหนือโลหะผสมนิกเกิลอื่นๆ เช่น C-276 อย่างชัดเจน

ข้อได้เปรียบทางเคมี:

แม็ก Cr % โม % W % ความแข็งแกร่งเบื้องต้น
C-22 20.0-22.5 12.5-14.5 2.5-3.5 ปรับสมดุล - ทั้งการออกซิไดซ์และรีดิวซ์
C-276 14.5-16.5 15.0-17.0 3.0-4.5 ลดการเกิดออกซิไดซ์ได้ดีเยี่ยม
C-4 14.0-18.0 14.0-17.0 ไม่มี ความคงตัวทางความร้อน ความต้านทานฟลูออไรด์
625 20.0-23.0 8.0-10.0 ไม่มี ออกซิไดซ์ได้ดีเยี่ยม มีการแปลที่ดี

สภาพแวดล้อมที่ C-22 เก่ง:

สิ่งแวดล้อม ประสิทธิภาพของซี-22 ทำไม
กรดออกซิไดซ์ (HNO₃, Fe⁺³) ยอดเยี่ยม โครเมียมสูง (20-22.5%)
กรดผสม (ออกซิไดซ์ + รีดิวซ์) ยอดเยี่ยม เคมีที่สมดุลของ Cr-Mo-W
การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากก๊าซไอเสีย (FGD) ยอดเยี่ยม มาตรฐานอุตสาหกรรมคลอไรด์+ออกซิไดซ์
คลอรีนเปียก คลอรีนไดออกไซด์ ยอดเยี่ยม ต้านทานโครเมียมสูง
น้ำทะเลคลอไรด์สูง ยอดเยี่ยม Mo+W ให้ความต้านทานการเกิดรูพรุน
กรดซัลฟูริก (ช่วงความเข้มข้นกว้าง) ดีมาก สมดุลสำหรับระบอบการปกครองแบบผสม

การเปรียบเทียบเฉพาะ:

สิ่งแวดล้อม C-22 C-276 625 ผู้ชนะ
กรดไนตริก (20% เดือด) <0.1 mm/yr 0.3-0.5 มม./ปี <0.1 mm/yr C-22/625
กรดไฮโดรคลอริก (10%, 66 องศา) 0.1-0.3 มม./ปี <0.1 mm/yr 0.3-0.5 มม./ปี C-276
กรดผสม (HNO₃+HCl) ยอดเยี่ยม ดี ดีมาก C-22
สภาพแวดล้อมเครื่องฟอก FGD ยอดเยี่ยม ดีมาก ดี C-22
ก๊าซคลอรีนเปียก ยอดเยี่ยม ดี ยอดเยี่ยม C-22/625

ข้อดีแบบผสม-ของกรด:

ในสภาพแวดล้อมที่มีทั้งสายพันธุ์ออกซิไดซ์ (HNO₃, Fe⁺³) และรีดิวซ์ (HCl, H₂SO₄):

C-276 อาจประสบปัญหาในสภาวะออกซิไดซ์เนื่องจากโครเมียมลดลง

625 อาจประสบปัญหาในสภาวะรีดิวซ์เนื่องจากโมลิบดีนัมลดลง

เคมีที่สมดุลของ C-22 จัดการทั้งสองอย่างพร้อมกัน

กรณีศึกษา: ส่วนประกอบเครื่องขัดพื้น FGD:

ระบบ FGD ของโรงไฟฟ้าจัดการ:

คลอไรด์จากถ่านหิน (สูงถึง 50,000 ppm)

สภาวะออกซิไดซ์จากออกซิเจนตกค้าง

ค่า pH แปรผัน (2-7)

อุณหภูมิถึง 80 องศา

C-22 ได้กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม ซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่าทั้ง C-276 และ 625 ในการบริการระยะยาว

กรณีศึกษา: การผสม-การวางท่อกรด:

โรงงานเคมีแปรรูปกรดผสม (HCl + HNO₃) พบว่า:

C-276: การโจมตีเฉพาะที่ในโซนออกซิไดซ์หลังจาก 2 ปี

C-22: ไม่มีการโจมตีที่สำคัญหลังจาก 5 ปี

ผลลัพธ์: ปรับเป็น C-22 สำหรับบริการกรดผสมทั้งหมด

ข้อได้เปรียบที่ไร้รอยต่อสำหรับบริการการกัดกร่อน:

สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูงเหล่านี้ การก่อสร้างที่ราบรื่นช่วยให้:

ไม่มีรอยเชื่อมเป็นจุดอ่อนที่อาจเกิดขึ้น

โครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอตลอด

ทนต่อการกัดกร่อนได้สม่ำเสมอตลอดความยาว

ความน่าเชื่อถือสูงสุดสำหรับการใช้งานที่สำคัญ

ภาษาข้อกำหนดสำหรับบริการการกัดกร่อน:

*"ท่อไร้ตะเข็บ ASTM B622 UNS N06022 สำหรับบริการกรดผสม- วัสดุจะต้องจัดหาในสภาวะอบอ่อนของสารละลาย การทดสอบการกัดกร่อนตาม ASTM G28 วิธี A จะต้องแสดงอัตรา<0.5 mm/year. Pipe suitable for environments containing both oxidizing and reducing species."*

คำแนะนำ:

สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับทั้งสภาวะออกซิไดซ์และการลด-เช่น กรดผสม ระบบ FGD และกระบวนการที่มีเคมีแปรผัน-ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 มีข้อได้เปรียบเหนือโลหะผสมนิกเกิลอื่นๆ อย่างชัดเจน โครเมียมที่สมดุล-เคมีของโมลิบดีนัม-ทังสเตนทำให้มีความสามารถรอบด้านซึ่งโลหะผสมเฉพาะทางอื่นๆ ไม่สามารถเทียบเคียงได้ โครงสร้างที่ไร้รอยต่อช่วยเพิ่มความปลอดภัยเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูงเหล่านี้


3. กระบวนการผลิต: ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 ผลิตขึ้นมาอย่างไร และการควบคุมคุณภาพใดที่รับประกันความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์

ถาม: เรากำลังระบุท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 สำหรับการใช้งานแรงดันสูงที่สำคัญ- เราต้องการทำความเข้าใจกระบวนการผลิตและการควบคุมคุณภาพที่เราควรกำหนดเพื่อให้แน่ใจว่าเราได้รับผลิตภัณฑ์ที่ปราศจากข้อบกพร่อง

ตอบ: การผลิตท่อไร้ตะเข็บจาก C-22 เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด การทำความเข้าใจกระบวนการช่วยให้คุณระบุการตรวจสอบคุณภาพที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่สำคัญของคุณได้

กระบวนการผลิต:

การเตรียมบิลเล็ต:

วัสดุเริ่มต้นคือเหล็กแท่งปลอมแปลงและปรับสภาพของ C-22

เคมีได้รับการตรวจสอบตามข้อกำหนดเฉพาะของ UNS N06022 (Cr 20-22.5%, Mo 12.5-14.5%, W 2.5-3.5%)

Billet ได้รับการตรวจสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ภายใน (ไม่มีความพรุนของเส้นกึ่งกลางหรือสิ่งเจือปน)

Surface ได้รับการปรับสภาพเพื่อขจัดข้อบกพร่องใดๆ

การอัดขึ้นรูปร้อน (การขึ้นรูปเบื้องต้น):

Billet ถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 1150-1200 องศา (2100-2190 องศา F) ในเตาควบคุมบรรยากาศ

ใช้สารหล่อลื่นผงแก้ว ซึ่งจะละลายและสร้างฟิล์มหนืดระหว่างบิลเล็ตและเครื่องมือ

Billet ถูกอัดขึ้นรูปบนแมนเดรลเพื่อสร้างเปลือกกลวง (ท่อกลวง)

กระบวนการนี้จะสร้างแบบฟอร์มท่อพื้นฐานพร้อม OD และ ID ที่ควบคุม

Pilgering เย็น (ลดลง):

กลวงที่อัดขึ้นรูปนั้นเย็น-โดยผ่านโรงสีพิลเจอร์เพื่อลดเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนัง

Pilgering ใช้แม่พิมพ์แบบลูกสูบและด้ามแบบเรียวเพื่อให้ได้ขนาดที่แม่นยำ

เนื่องจากการแข็งตัวของงาน อาจจำเป็นต้องมีการผ่านทะลุหลายรอบด้วยการอบอ่อนระดับกลาง

การหลอมระดับกลาง:

หลังจากการลดความเย็นแต่ละครั้ง ท่อจะถูกอบอ่อนที่อุณหภูมิ 1,060-1120 องศา (1940-2050 องศา F)

การหลอมจะต้องตามด้วยการดับน้ำอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันการตกตะกอนของเฟส

สิ่งนี้จะคืนความเหนียวเพื่อการลดลงอีก

การวาดภาพแบบเย็น (ตัวเลือกเพื่อความแม่นยำ):

สำหรับขนาดและพื้นผิวที่แม่นยำ ท่ออาจถูกดึงเย็นผ่านแม่พิมพ์และเหนือแมนเดรล

การเขียนแบบจะสร้างเส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้าย ความหนาของผนัง และการตกแต่งพื้นผิว

การหลอมสารละลายขั้นสุดท้าย:

ท่อที่เสร็จแล้วจะได้รับการอบอ่อนขั้นสุดท้ายเพื่อให้แน่ใจว่ามีความต้านทานการกัดกร่อนที่เหมาะสมที่สุด

การชุบแข็งอย่างรวดเร็วถือเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาโลหะผสมให้อยู่ในสถานะต้านทานการกัดกร่อนส่วนใหญ่-

การยืดผมและการตกแต่ง:

ยืดท่อให้ตรงโดยใช้เครื่องยืดผมแบบหมุน

เตรียมปลายไว้แล้ว (เอียงสำหรับการเชื่อมหรือตัดสี่เหลี่ยม)

พื้นผิวอาจถูกดองหรือทู่หากจำเป็น

การควบคุมคุณภาพที่จำเป็นสำหรับท่อไร้ตะเข็บ:

จุดควบคุม วิธี สิ่งที่ต้องระบุ
การตรวจสอบบิลเล็ต อัลตราโซนิค (ASTM A388) "บิลเล็ตได้รับการตรวจสอบด้วยอัลตราโซนิก 100% ก่อนการอัดขึ้นรูป"
เคมี การวิเคราะห์ทางสเปกโตรกราฟี "คุณสมบัติทางเคมีครบถ้วนตาม UNS N06022 รวมถึงการตรวจสอบทังสเตน"
การตรวจอัลตราโซนิก มาตรฐาน ASTM E213 "การตรวจสอบท่อสำเร็จรูปด้วยคลื่นอัลตราโซนิค 100% ตาม ASTM E213, ความไวของรอยบาก 5%"
การตรวจสอบมิติ ไมโครมิเตอร์ คาลิเปอร์ "OD และความหนาของผนังต่อความคลาดเคลื่อน ASTM B622"
การทดสอบอุทกสถิต แรงดันน้ำ "ท่อแต่ละท่อผ่านการทดสอบอุทกสถิตตามมาตรฐาน ASTM B622"
การทดสอบการกัดกร่อน มาตรฐาน ASTM G28 "วิธี ASTM G28 การทดสอบการกัดกร่อนในตัวอย่างที่เป็นตัวแทน"
การทดสอบความแข็ง ร็อคเวลล์ บี “ความแข็งสูงสุด 100 HRB”
พีเอ็มไอ XRF หรือ OES "การระบุวัสดุที่เป็นบวกบนปลายท่อแต่ละด้าน"

ข้อบกพร่องและการตรวจจับทั่วไป:

ข้อบกพร่อง สาเหตุ การตรวจจับ
รอบพื้นผิว/ตะเข็บ ข้อบกพร่องในการอัดขึ้นรูป UT สารแทรกซึมสีย้อม
ข้อบกพร่องภายใน คุณภาพเหล็กแท่งการประมวลผล ยูทาห์
ความพรุนของเส้นกึ่งกลาง การรวมบิลเล็ตไม่เพียงพอ ยูทาห์
การเปลี่ยนแปลงมิติ การสึกหรอของเครื่องมือ การควบคุมกระบวนการ การตรวจสอบมิติ
จุดแข็ง การหลอมที่ไม่สมบูรณ์ การทดสอบความแข็ง
การแยกทังสเตน การละลายที่ไม่เหมาะสม การตรวจสอบทางเคมี โครงสร้างจุลภาค

ปัจจัยทังสเตน:

ปริมาณทังสเตนของ C-22 (2.5-3.5%) ต้องได้รับการดูแลในระหว่างการประมวลผล:

ทังสเตนเพิ่มความแข็งแกร่งของอุณหภูมิสูง- ทำให้การทำงานที่ร้อนยากขึ้น

การควบคุมอุณหภูมิอย่างเหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการแยกตัว

ปริมาณทังสเตนต้องได้รับการตรวจสอบโดย PMI และการวิเคราะห์ทางเคมี

ภาษาข้อกำหนดสำหรับบริการที่สำคัญ:

สำหรับการใช้งานแรงดันสูง- ให้ระบุ:

*"ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 UNS N06022 จะต้องผลิตจากเหล็กแท่งยาวที่ได้รับการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง กระบวนการจะรวมถึงการอัดขึ้นรูปร้อนตามด้วยการรีดเย็นและการดึงแบบเย็นตามที่ต้องการเพื่อให้ได้ขนาดสุดท้าย จำเป็นต้องมีการหลอมสารละลายขั้นสุดท้ายที่ 1,060-1120 องศาด้วยการดับน้ำ ต้องมีการตรวจสอบอัลตราโซนิก 100% ต่อ ASTM E213 ด้วยความไวของรอยบาก 5% การทดสอบอุทกสถิตและการทดสอบการกัดกร่อน ASTM G28 ให้การรับรองเต็มรูปแบบพร้อมความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับหมายเลขความร้อนและบันทึกการผลิต"*

คำแนะนำ:

สำหรับการใช้งานแรงดันสูงที่สำคัญ- ให้ยืนกรานในการควบคุมคุณภาพเหล่านี้ การผสมผสานระหว่างการผลิตที่เหมาะสมและการตรวจสอบอย่างละเอียดทำให้มั่นใจได้ว่าท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 จะให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้และยาวนาน- ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง ซึ่งเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตรวจจับข้อบกพร่องภายในที่อาจส่งผลต่อความสมบูรณ์ของแรงดัน การตรวจสอบเนื้อหาทังสเตนถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ C-22 เช่นกัน


4. คุณสมบัติทางกล: อะไรคือคุณสมบัติทางกลของท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 และเปรียบเทียบกับโลหะผสมอื่น ๆ เพื่อการออกแบบได้อย่างไร

ถาม: เรากำลังออกแบบระบบท่อแรงดันสูง-ด้วยท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 คุณสมบัติทางกลขั้นต่ำคืออะไร และเปรียบเทียบกับสเตนเลส C-276 และ 316L สำหรับการออกแบบ ASME B31.3 ได้อย่างไร

ตอบ: การทำความเข้าใจคุณสมบัติทางกลของ C-22 ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบที่เหมาะสม แม้ว่า C-22 จะถูกเลือกสำหรับความต้านทานการกัดกร่อนเป็นหลัก แต่คุณสมบัติทางกลของมันก็ดีเยี่ยมและเปรียบเทียบได้ดีกับโลหะผสมนิกเกิลอื่นๆ

ข้อกำหนดขั้นต่ำ ASTM B622 (โซลูชันที่ผ่านการอบอ่อน):

คุณสมบัติ C-22 (UNS N06022) C-276 (N10276) สแตนเลส 316L การเปรียบเทียบ
ความต้านแรงดึง (ขั้นต่ำ) 100 ksi (690 MPa) 100 ksi (690 MPa) 70 ksi (485 MPa) แข็งแกร่งกว่า 316L -22 40%
ความแข็งแรงของผลผลิต (0.2%, นาที) 40 ksi (276 MPa) 40 ksi (276 MPa) 25 ksi (170 MPa) แข็งแกร่งกว่า 316L -22 60%
การยืดตัว (นาที) 45% 40% 40% C-22 มีความเหนียวมากขึ้น
ความแข็ง (ทั่วไป) สูงสุด 95 HRB สูงสุด 100 HRB สูงสุด 85 HRB ช่วงที่คล้ายกัน

ค่าทั่วไปเทียบกับค่าต่ำสุด:

คุณสมบัติที่แท้จริงของ C-22 อบอ่อนมักจะสูงกว่า:

ความต้านแรงดึง: 105-115 ksi (725-795 MPa)

Yield Strength: 45-55 ksi (310-380 MPa)

การยืดตัว: 50-60%

ASME B31.3 ความเค้นที่อนุญาต:

อุณหภูมิ C-22 ความเครียดที่อนุญาต* C-276 ความเครียดที่อนุญาต* ความเครียดที่อนุญาต 316L*
100 องศาฟาเรนไฮต์ (38 องศา) 25.0 กิโลปอนด์ 25.0 กิโลปอนด์ 16.7 ksi
200 องศาฟาเรนไฮต์ (93 องศา) 24.5 ksi 24.5 ksi 16.1 ksi
400 องศาฟาเรนไฮต์ (204 องศา) 23.5 กิโลปอนด์ 23.5 กิโลปอนด์ 14.5 กิโลปอนด์
600 องศาฟาเรนไฮต์ (316 องศา) 21.5 กิโลปอนด์ 21.5 กิโลปอนด์ 13.0 กิโลปอนด์
800 องศาฟาเรนไฮต์ (427 องศา) 19.0 ksi 19.0 ksi 11.0 กิโลปอนด์

*ปรึกษา ASME ส่วนที่ II, ส่วน D ในปัจจุบันสำหรับค่าที่แน่นอน

คุณสมบัติทางกายภาพ:

คุณสมบัติ C-22 C-276 316L
ความหนาแน่น (ปอนด์/นิ้ว³) 0.314 0.321 0.290
ค่าการนำความร้อน (Btu·ft/ft²·hr· องศา F) 6.2 6.0 9.4
สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (µin/in- องศา F) 6.9 6.8 8.9
โมดูลัสความยืดหยุ่น (10⁶ psi) 29.8 29.8 28.3

ผลกระทบจากการออกแบบ:

ปัจจัย ความหมายโดยนัย
ความแข็งแรงสูงกว่า 316L สามารถใช้ผนังที่บางกว่าสำหรับแรงดันเท่ากัน หรือใช้แรงดันสูงกว่าสำหรับผนังเดียวกัน
ความแข็งแกร่งคล้ายกับ C-276 การทดแทนโดยตรงสามารถทำได้โดยไม่ต้อง-ให้คะแนนใหม่
ความเหนียวที่ดี ขึ้นรูปได้ดีเยี่ยมสำหรับการโค้งงอและการแปรรูป
โมดูลัสปานกลาง คล้ายกับโลหะผสมนิกเกิลอื่นๆ ซึ่งสูงกว่าสเตนเลสเล็กน้อย

ความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า:

C-22 มีความทนทานต่อความล้าได้ดีเยี่ยม เทียบได้กับ C-276 สำหรับบริการแบบวนรอบ:

การตกแต่งพื้นผิวให้เรียบเป็นสิ่งสำคัญ (32 Ra หรือดีกว่า)

หลีกเลี่ยงรอยหยักที่แหลมคมหรือความเข้มข้นของความเครียด

พิจารณาการวิเคราะห์ความเหนื่อยล้าสำหรับการปั่นจักรยานขั้นรุนแรง

ความเหนียวแตกหัก:

โลหะผสมนิกเกิล เช่น C-22 มีความทนทานต่อการแตกหักที่ดีเยี่ยม แม้ในอุณหภูมิที่เย็นจัดก็ตาม ทำให้เหมาะสำหรับ:

บริการอุณหภูมิต่ำ-

การใช้งานที่อาจเกิดภาวะช็อกจากความร้อน

ส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยขั้นวิกฤต-

สูตรการออกแบบแรงดัน (B31.3):

สำหรับท่อตรงภายใต้แรงดันภายใน:

t = (P × D) / (2 × (S × E + P × Y))

ที่ไหน:

t=ความหนาของผนังที่ต้องการ

P=ความกดดันการออกแบบภายใน

D=เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก

S=ความเครียดที่อนุญาตจากส่วนที่ II, ส่วน D

E=ปัจจัยคุณภาพข้อต่อตามยาว (1.0 สำหรับรอยต่อไร้รอยต่อ)

Y=ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ (0.4 สำหรับโลหะผสมเหล่านี้)

ภาษาข้อกำหนดสำหรับการออกแบบแรงดันสูง-:

*"ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 UNS N06022 จะต้องมีคุณสมบัติเชิงกลขั้นต่ำ: แรงดึง 100 ksi, อัตราผลตอบแทน 40 ksi, การยืดตัว 45% ผลการทดสอบจริงจะต้องระบุไว้ในรายงานการทดสอบของโรงงาน การออกแบบตาม ASME B31.3 โดยใช้ความเค้นที่อนุญาตจาก ASME หมวด II, ส่วน D สำหรับ N06022 พร้อมประสิทธิภาพร่วม E=1.0."*

คำแนะนำ:

สำหรับระบบท่อแรงดันสูง- ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 มีคุณสมบัติทางกลเทียบเท่ากับ C-276 และดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 316L อย่างมาก ช่วยให้สามารถออกแบบได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยมีผนังที่บางกว่าหรือมีระดับแรงดันที่สูงกว่า ความเหนียวสูงยังเอื้อต่อการผลิตอีกด้วย ใช้ความเค้นที่อนุญาตจาก ASME ส่วนที่ II, ส่วน D สำหรับการออกแบบ และตรวจสอบคุณสมบัติจริงในรายงานการทดสอบของโรงงาน โครงสร้างที่ไร้รอยต่อช่วยให้ข้อต่อ E=1.0 มีประสิทธิภาพ ทำให้เกิดความเครียดสูงสุดที่อนุญาต


5. การใช้งานและอุตสาหกรรม: โดยทั่วไปแล้วท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 จะถูกระบุทับทางเลือกการเชื่อมในการใช้งานที่สำคัญใดบ้าง

ถาม: เรากำลังออกแบบโรงงานเคมีแห่งใหม่พร้อมบริการด้านกรดวิกฤตหลายแห่ง เมื่อใดที่เราควรระบุท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 แทนทางเลือกแบบเชื่อม โดยคำนึงถึงความแตกต่างของต้นทุนอย่างมีนัยสำคัญ

ตอบ: นี่เป็นการตัดสินใจที่สำคัญด้านเศรษฐศาสตร์วิศวกรรม แม้ว่าท่อ C-22 แบบเชื่อม (ASTM B619) จะช่วยประหยัดต้นทุน แต่โครงสร้างที่ไร้รอยต่อก็ให้ข้อได้เปรียบที่แสดงให้เห็นถึงความพรีเมียมในการใช้งานที่สำคัญโดยเฉพาะ

เมื่อ Seamless เป็นตัวเลือกที่เหมาะสม:

หมวดหมู่แอปพลิเคชัน ตัวอย่าง เหตุใดจึงเลือกใช้ Seamless
ความกดดันที่รุนแรง เครื่องปฏิกรณ์แรงดันสูง- ท่อของไหลวิกฤตยิ่งยวด ไม่มีรอยเชื่อมเป็นจุดที่อาจเกิดความล้มเหลว
ความเหนื่อยล้าแบบเป็นรอบ วงจรความร้อน วงจรแรงดัน การสั่นสะเทือน ไม่มีรอยต่อมีชีวิตที่เหนื่อยล้าที่เหนือกว่า
ระบบความปลอดภัยที่สำคัญ การทำความเย็นฉุกเฉิน, ขอบเขตการกักกัน ต้องการความน่าเชื่อถือสูงสุด
ไม่มีการเข้าถึงการตรวจสอบ เส้นฝัง ท่อหุ้ม ไม่สามารถตรวจสอบรอยเชื่อมหลังการติดตั้งได้
บริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมาก กรดผสมร้อน pH สูงมาก ขจัดความกังวลเกี่ยวกับการกัดกร่อนบริเวณรอยเชื่อม
มีความบริสุทธิ์สูง ยา สารกึ่งตัวนำ ไม่มีรอยเชื่อมเพื่อดักจับสารปนเปื้อน
ข้อกำหนดของรหัส รหัสบางส่วนบังคับใช้อย่างราบรื่นสำหรับบริการบางอย่าง การปฏิบัติตามกฎระเบียบเฉพาะ

ต้นทุน-การวิเคราะห์ผลประโยชน์:

ปัจจัย ไม่มีรอยต่อ (B622) รอยเชื่อม (B619)
ต้นทุนสัมพัทธ์ 100% (พื้นฐาน) ไร้รอยต่อ 60-70%
เวลานำ 16-20 สัปดาห์ 8-12 สัปดาห์
ข้อกำหนดในการตรวจสอบ มาตรฐานยูทาห์ ต้องใช้ตะเข็บเชื่อม NDT
ปัจจัยความน่าเชื่อถือ สูงสุด สูง (มีการตรวจสอบที่เหมาะสม)
การใช้งานทั่วไป วิกฤต วัฏจักร ความกดดันสูง- ท่อกระบวนการทั่วไป

การใช้งานเฉพาะสำหรับ Seamless C-22:

แรงดันสูง-ผสม-เส้นถ่ายโอนกรด:

แรงดัน > 1,000 psi

ของผสมHNO₃ + HCl (มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง)

การหมุนเวียนความร้อนระหว่างการทำงาน

ไม่มีรอยต่อช่วยขจัดรอยเชื่อมที่เป็นจุดอ่อนที่อาจเกิดขึ้น

ยูทิลิตี้ที่สำคัญทางเภสัชกรรม:

น้ำฉีด (WFI) ที่มีความบริสุทธิ์สูง-

ระบบไอน้ำสะอาด

ไม่มีรอยเชื่อมเพื่อดักจับสารปนเปื้อนหรือแบคทีเรีย

ตรงตามข้อกำหนดการตรวจสอบของ FDA

FGD Scrubber ส่วนหัวที่สำคัญ:

เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ซึ่งอาจไม่มีรอยต่อ แต่สำหรับส่วนวิกฤตที่มีขนาดเล็กกว่า

มีโอกาสเกิดการกัดกร่อนในระดับรุนแรง

ความน่าเชื่อถือสูงสุดที่จำเป็นสำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

ระบบความปลอดภัยของแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง:

การฉีดกรดฉุกเฉิน

สถานที่ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้

ข้อกำหนดความล้มเหลวเป็นศูนย์-

การแปรรูปกากนิวเคลียร์:

การจัดการขยะระดับสูง-

มีศักยภาพในการกัดกร่อนสูง

ข้อกำหนดด้านกฎระเบียบเพื่อความน่าเชื่อถือสูงสุด

กรณีศึกษา: สายกรด-แรงดันสูงผสม-:

โรงงานเคมีแห่งหนึ่งติดตั้งระบบกรดผสม C-22 แบบไร้รอยต่อและแบบเชื่อมในระบบแรงดันสูง (1200 psi):

ส่วนที่ไร้รอยต่อ: 12 ปี ไม่มีปัญหา

ส่วนที่เป็นรอยเชื่อม: รอยเชื่อมเสียหาย 1 ครั้งเมื่ออายุ 7 ปีเนื่องจากการแตกร้าวจากความเมื่อยล้า

บทเรียน: สำหรับบริการแรงดันสูงแบบไซคลิก- การทำงานที่ราบรื่นช่วยให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้น

กรณีศึกษา: ระบบ WFI ทางเภสัชกรรม:

ผู้ผลิตยาระบุ C-22 ไร้รอยต่อสำหรับท่อจ่าย WFI ทั้งหมด:

เหตุผล: กำจัดรอยเชื่อมเนื่องจากอาจเกิดการปนเปื้อนและเป็นแหล่งดักจับแบคทีเรีย

ผลลัพธ์: ผ่านการตรวจสอบจาก FDA โดยไม่มีปัญหาใดๆ อายุการใช้งาน 10+ ปี

หมายเหตุ: ต้นทุนพรีเมียมที่สมเหตุสมผลโดยการปฏิบัติตามกฎระเบียบและความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์

เมื่อการเชื่อมอาจเป็นที่ยอมรับได้:

พิจารณาเชื่อมท่อเมื่อ:

ความกดดันอยู่ในระดับปานกลาง (< 500 psi)

บริการไม่ใช่-วงจร (สถานะคงที่)

สามารถตรวจสอบรอยเชื่อมได้ 100%

ดำเนินการอบอ่อนหลังการเชื่อม

การประหยัดต้นทุนเป็นสิ่งสำคัญ

Diameters are large (>6" ในกรณีที่ไม่มีรอยต่อ)

เมทริกซ์การตัดสินใจ:

ความรุนแรงของบริการ ความดัน การปั่นจักรยาน การเข้าถึงการตรวจสอบ คำแนะนำ
สุดขีด >1,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ใช่ จำกัด ไร้รอยต่อ
สูง 500-1,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ใช่ สามารถเข้าถึงได้ ไร้รอยต่อ
ปานกลาง 500-1,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว เลขที่ สามารถเข้าถึงได้ เชื่อมด้วย RT 100%
มาตรฐาน <500 psi เลขที่ สามารถเข้าถึงได้ เชื่อมด้วยจุด RT
ไม่สำคัญ- <250 psi เลขที่ สามารถเข้าถึงได้ รอยเชื่อม เฉพาะภาพเท่านั้น

ภาษาข้อมูลจำเพาะสำหรับการใช้งานที่สำคัญ:

สำหรับการใช้งานที่ระบุอย่างราบรื่น:

*"ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 UNS N06022 จะต้องถูกใช้สำหรับการใช้งานบริการที่มีแรงดันสูง- และแบบวนรอบที่สำคัญทั้งหมด ท่อจะต้องได้รับการตรวจสอบด้วยอัลตราโซนิก 100% ตาม ASTM E213 ท่อเชื่อม (ASTM B619) ยอมรับได้เฉพาะสำหรับบริการที่มีแรงดันไม่-เป็นรอบ ปานกลาง- พร้อมการตรวจด้วยภาพรังสี 100% ของตะเข็บตามยาวและ หลัง-การหลอมสารละลายเชื่อม"*

คำแนะนำ:

สำหรับโรงงานเคมีแห่งใหม่ของคุณ ให้ใช้ท่อไร้รอยต่อ ASTM B622 C-22 สำหรับ:

High-pressure systems (>500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)

บริการแบบวนหรือแบบสั่น

บรรทัดที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยขั้นวิกฤต-

สถานที่ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้

การใช้งานที่มีความบริสุทธิ์สูง- (ยา อาหาร)

บริการกรดผสม-ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง

สำหรับการวางท่อในกระบวนการทั่วไปที่มีสภาวะปานกลางและการตรวจสอบที่สามารถเข้าถึงได้ ท่อเชื่อม (ASTM B619) ที่มีการถ่ายภาพรังสี 100% และการอบอ่อนหลังการเชื่อม- สามารถช่วยประหยัดต้นทุนได้มากในขณะที่ยังคงความน่าเชื่อถือที่เพียงพอ บันทึกเกณฑ์การตัดสินใจไว้ในข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุท่อของคุณ

info-425-424info-431-427info-430-434

 

ส่งคำถาม

whatsapp

โทรศัพท์

อีเมล

สอบถาม