Q1: ASTM B161 Speċifika l-istandard għal pajp u tubu bla xkiel tan-nikil. X'inhuma l-proprjetajiet fundamentali u inerenti ta 'nikil pur (UNS N02200) li jagħmlu t-tubi manifatturati għal din l-ispeċifikazzjoni adattati b'mod uniku għall-applikazzjonijiet fl-immaniġġjar ta' kimiċi kawstiċi u f'sistemi ta 'purità għolja -?
L-adegwatezza ta 'ASTM B161 Nickel 200 tubi f'dawn l-ambjenti eżiġenti toħroġ mill-proprjetajiet elementali tan-nikil innifsu, li huma ppreservati u garantiti b'din l-ispeċifikazzjoni. B'differenza minn ligi li l-proprjetajiet tagħhom huma derivati minn taħlita ta 'elementi, il-valur ta' Nickel pur huwa fis-sempliċità u l-konsistenza tiegħu.
Il-proprjetajiet ewlenin huma:
Reżistenza eċċezzjonali għall-korrużjoni kawstika: Din hija r-raġuni primarja għall-użu tagħha. Nickel jiżviluppa film stabbli, aderenti, u awto - Fejqan ta 'ossidu passiv (NIO) f'ambjenti alkalini. Dan il-film huwa stabbli ħafna fl-idrossidu tas-sodju kkonċentrat (soda kawstika), idrossidu tal-potassju, u alkali oħra qawwija, anke f'temperaturi għoljin u konċentrazzjonijiet fejn l-azzar li ma jissaddadx jiġu attakkati malajr. Tubi magħmula minn Nickel 200 huma għalhekk il-materjal tal-għażla għal tubi tal-evaporatur, linji ta 'trasferiment, u skambjaturi tas-sħana fl-industrija tal-ipproċessar tal-kimika kawstika.
Purità għolja u kontaminazzjoni baxxa: Bħala metall pur (99.5% ni min. Per ASTM B160 għall-bar, purità simili tapplika għal tubu), tintroduċi impuritajiet minimi fi nixxiegħa tal-proċess. Dan huwa kritiku fl-industriji tal-ikel u farmaċewtiċi, fejn il-kontaminazzjoni tal-joni metalliċi tista 'tħassar il-prodotti, u fl-industrija tas-semikondutturi, fejn il-gassijiet u l-kimiċi tal-purità għoljin - għandhom jibqgħu mhux kontaminati. Il-kostruzzjoni bla xkiel għal kull ASTM B161 tkompli tiżgura li ma jkun hemm l-ebda ħjata tal-weldjatura li tista 'tkun sit potenzjali għall-insib ta' impuritajiet jew għall-bidu tal-korrużjoni.
Konduttività termali u elettrika tajba: Filwaqt li mhix konduttiva daqs ir-ram, in-nikil joffri kombinazzjoni favorevoli ta 'konduttività termali tajba u reżistenza għall-korrużjoni sinifikament superjuri. Dan jagħmel tubi ASTM B161 adattati għal tubi ta 'skambjatur tas-sħana f'servizzi korrużivi u għal komponenti elettriċi u elettroniċi fejn hemm bżonn ta' reżistenza speċifika għall-korrużjoni.
2. L-aspett "bla saldatura" fl-ASTM B161 huwa differenzjatur kritiku. Għal tubu destinat għal evaporatur kawstiku għoli ta '- pressjoni, għaliex huwa speċifikat tubu bla xkiel fuq alternattiva orħos, iwweldjata (bil-ħjata)?
L-ispeċifikazzjoni ta 'tubi bla xkiel fuq iwweldjati hija riskju dirett - strateġija ta' mitigazzjoni għal pressjoni għolja - u servizz korrużiv. Id-deċiżjoni hija mmexxija mill-imperattiv li telimina l-iktar punt potenzjali konsistenti ta 'falliment: il-ħjata lonġitudinali tal-weldjatura.
Tubu bla xkiel, manifatturat billi jtaqqab billetta solida u mbagħad estruż jew pilgering, għandu struttura ta 'qamħ kontinwu u omoġenja madwar iċ-ċirkonferenza kollha tiegħu. Din l-istruttura integrali toffri bosta vantaġġi kritiċi f'evaporatur kawstiku:
Eliminazzjoni ta 'weldjatura - Skontinwitajiet relatati: Tubu wweldjat għandu Heat - Żona affettwata (HAZ) bi struttura metallurġika differenti mill-metall bażiku. Din iż-żona tista 'tkun aktar suxxettibbli għal attakk ta' korrużjoni, fenomenu magħruf bħala korrużjoni ta 'weldjatura preferenzjali. Barra minn hekk, il-weldjatura nnifisha jista 'jkun fiha mikro - inklużjonijiet, porożità, jew varjazzjonijiet fil-kompożizzjoni li joħolqu ċellula galvanika u jibdew il-pitting jew il-qsim.
Integrità tal-pressjoni superjuri: Il-fluss uniformi tal-qamħ f'tubu bla saldatura jipprovdi saħħa mekkanika konsistenti fid-direzzjonijiet kollha, li tirriżulta fi klassifikazzjonijiet ta 'pressjoni ta' fqigħ ogħla u reżistenza aħjar għal creep taħt il-pressjoni u t-temperatura fit-tul -. Fl-evaporatur tal-pressjoni għolja -, din l-omoġenjità mhix - negozjabbli għas-sigurtà u l-affidabbiltà.
Reżistenza għall-korrużjoni uniformi: Ir-reżistenza għall-korrużjoni tat-tubu hija identika f'kull punt. M'hemm l-ebda "rabta dgħajfa" fil-forma ta 'ħjata tal-weldjatura li tista' tissaddad b'rata aktar mgħaġġla, li twassal għal falliment prematur u waqfien mhux ippjanat. Għal ipproċessar ta 'pjanti sħun, kawstiku kkonċentrat, għeluq mhux ippjanat minħabba tnixxija ta' tubu huwa esponenzjali aktar għalja mid-differenza inizjali tal-prezz bejn tubi bla xkiel u wweldjati.
Fil-qosor, filwaqt li t-tubu tan-nikil iwweldjat jista 'jkun adattat għal pressjoni baxxa -, applikazzjonijiet kritiċi mhux -, il-kostruzzjoni bla xkiel ingħatat għal applikazzjonijiet kritiċi f'ASTM B161 tipprovdi l-integrità strutturali u strutturali meħtieġa - integrità reżistenti biex tiżgura s-sigurtà operattiva u l-lonġevità.
3
Il-ħidma ma 'nikil pur teħtieġ tekniki speċifiċi li huma differenti minn dawk użati għall-azzar jew l-istainless steel, primarjament minħabba d-duttilità għolja tiegħu, konduttività termali baxxa, u suxxettibilità għolja għax-xogħol tat-twebbis.
Sfidi u prekawzjonijiet ewlenin:
Liwi u jiffurmaw:
Sfida: ix-xogħol tan-nikil - jibbies malajr ħafna. Li tipprova tgħawweġ tubu malajr wisq jew b'raġġ tal-liwja mhux korrett jista 'jwassal għal qsim fuq ir-raġġ ta' barra tal-liwja.
Prekawzjoni: Il-liwi għandu jitwettaq fil-kundizzjoni ttemprata (ratba). Uża Power - Benders assistiti b'azzjoni kkontrollata u bla xkiel. Għal liwjiet issikkati, il-liwi tal-mandrin spiss ikun meħtieġ biex jipprevjeni li t-tubu jitwaqqa 'u biex isostni l-ħajt ta' ġewwa. Stress intermedju - anneal ta 'eżenzjoni jista' jkun meħtieġ bejn operazzjonijiet li jiffurmaw multipli.
Iwweldjar:
Sfida: Il-konduttività termali baxxa ta 'Nickel tikkawża li s-sħana tikkonċentra fiż-żona tal-weldjatura aktar milli tinħela, u twassal għal ġabra ta' weldjatura akbar u potenzjal għal qsim sħun. It-tensjoni għolja tal-wiċċ tagħha tista 'twassal għal profil ta' żibeġ tal-weldjatura fqir.
Prekawzjoni:
Indafa: Dan huwa tal-akbar importanza. Il-linka kollha tal-grass, iż-żejt, u l-immarkar għandhom jitneħħew. Kull kontaminazzjoni (speċjalment kubrit u ċomb) tista 'tikkawża embrittlement u cracking.
Disinn konġunt: Uża lakuni tal-għeruq miftuħa biex tippermetti penetrazzjoni sħiħa.
Teknika: Uża l-iwweldjar bl-ark tat-tungstenu tal-gass (GTAW / TIG) bi lqugħ ta 'argon pur. Żomm tul ta 'ark qasir u uża teknika ta' "drag". Il-metall tal-mili għandu jkun Erni-1.
Input tas-sħana: Uża żibeġ tal-istringer b'input tas-sħana baxx għal moderat u evita l-insiġ eċċessiv biex timminimizza s-sħana - Żona affettwata.
Tubu - sa - installazzjoni tubesheet:
Sfida: It-truf tat-tubu għandhom jiġu estiżi fit-toqob tat-tubesheet biex jiffurmaw tnixxija - siġill issikkat mingħajr - Saffing in-nikil, li jista 'jaħdem - Harden u crack.
Prekawzjoni: It-toqob tat-tubesheet għandu jkollhom uċuħ lixxi u mnaddfa. Il-proċess ta 'espansjoni tat-tubi għandu jkun ikkontrollat bir-reqqa, tipikament għal perċentwali tal-ħxuna tal-ħajt tat-tubu, bl-użu ta' roller expander biex jiżgura siġill uniformi u kkontrollat mingħajr aktar minn - li tnaqqas it-tubu.
4 X'inhi l-implikazzjoni prattika għal inġinier li jispeċifika dan il-materjal għal komponent tal-bastiment tal-pressjoni?
Ir-relazzjoni bejn ASTM B161 u ASME SB-161 hija punt komuni ta 'kjarifika fl-inġinerija u l-akkwist.
Il-paragun:
ASTM B161 hija speċifikazzjoni materjali żviluppata minn ASTM International. Jiddefinixxi r-rekwiżiti għall-materjal innifsu: kompożizzjoni kimika, proprjetajiet mekkaniċi, proċess ta 'manifattura (bla xkiel), trattament tas-sħana, dimensjonijiet, u ttestjar. Hija twieġeb il-mistoqsija: "X'inhu magħmul minn dan it-tubu, u x'inhuma l-proprjetajiet inerenti tiegħu?"
ASME SB - 161 hija l-adozzjoni tas-Soċjetà Amerikana tal-Inġiniera Mekkaniċi tal-Istandard ASTM B161 għall-użu fil-Bojler ASME u l-Kostruzzjoni tal-Kodiċi tal-Bastiment tal-Pressjoni. Il- "B" jindika materjal mhux tal-ħadid. Ir-rekwiżiti tekniċi għat-tubu huma identiċi għal ASTM B161.
L-implikazzjoni prattika:
Id-differenza kritika hija waħda ta 'ġurisdizzjoni legali u ċertifikazzjoni. Laqgħa ta 'tubu ASTM B161 hija tubu għoli ta' nickel ta 'kwalità - adattat għal użu industrijali ġenerali. Madankollu, tubu li huwa ttimbrat u ċċertifikat għal ASME SB - 161 huwa approvat legalment għall-użu f'bastiment ta 'pressjoni jew bojler li qed jinbena għall-kodiċi ASME, li huwa rekwiżit legali fil-biċċa l-kbira tal-Amerika ta' Fuq u f'ħafna reġjuni oħra għal tagħmir kritiku għas-sigurtà.
Għalhekk, inġinier li jispeċifika tubu għal skambjatur tas-sħana li se jkun parti minn bastiment tal-pressjoni ċċertifikat għandu jispeċifika "ASME SB - 161, Tube bla xkiel tan-nikil, UNS N02200" fuq id-dokumenti tad-disinn u l-ordni tax-xiri. Il-manifattur għandu mbagħad jipprovdi Rapport tat-Test tal-Materjal Ċertifikat (CMTR) li jirreferi espliċitament l-ispeċifikazzjoni ASME SB-161. L-użu ta 'tubu li jissodisfa biss ASTM B161 għal applikazzjoni bħal din ikun konformi mhux konformi u responsabbiltà sinifikanti.
5. Filwaqt li Nickel 200 huwa eċċellenti għal ħafna applikazzjonijiet, għandu limitazzjoni operazzjonali speċifika u kritika rigward it-temperatura u l-atmosfera. X'inhi din il-limitazzjoni, u liema materjal alternattiv tan-nikil jista 'jkun speċifikat għal applikazzjonijiet ta' temperatura għolja - 'il fuq minn dan il-limitu?
L-iktar limitazzjoni operazzjonali kritika għal Nickel 200 (UNS N02200) hija l-vulnerabbiltà tagħha għall-embrittlement u l-ossidazzjoni tal-kubrit f'temperaturi elevati.
Embrittlement tal-Kubrit: In-nikil għandu affinità għolja ħafna għall-kubrit. Meta jkun espost għal kubrit - li fih atmosferi (eż., Minn kombustjoni tal-fjuwil, proċess ta 'proċess, jew saħansitra ċerti materjali iżolanti) f'temperaturi' l fuq minn madwar 315 grad (600 grad F), il-kubrit jinfirex fil-konfini tal-qamħ tan-nikil. Hija tifforma nikil fraġli - fażi ewtettika tan-nikil sulfide li tnaqqas drastikament id-duttilità u s-saħħa tat-tensjoni tal-materjal, li twassal għal qsim intergranulari u insuffiċjenza katastrofika taħt tagħbija.
Ossidazzjoni: Filwaqt li n-Nikil 200 għandu reżistenza tajba għall-ossidazzjoni f'temperaturi aktar baxxi, 'il fuq minn madwar 600 grad (1112 grad F), jibda ossida b'rata inaċċettabbilment għolja, li jifforma skala protettiva mhux - li titfi.
L-Alternattiva: Nickel 201 (UNS N02201)
Għal applikazzjonijiet li jeħtieġu r-reżistenza għall-korrużjoni ta 'nikil pur iżda f'temperaturi għoljin sostnuti, l-alternattiva speċifikata hija Nickel 201, li hija koperta taħt l-istess standard, ASTM B161.
Nickel 201 huwa grad baxx - Grad tal-karbonju ta 'nikil pur. Il-kontenut massimu tal-karbonju huwa mnaqqas minn 0.15% fin-nikil 200 għal 0.02% fin-nikil 201. F'temperaturi għoljin, il-karbonju f'Nickel 200 jista 'jippreċipita barra fil-konfini tal-qamħ bħala grafita. Din il-formazzjoni tal-grafita ddgħajjef il-konfini tal-qamħ u, meta kkombinata mal-attakk tal-kubrit, tista 'tħaffef l-embrittlement.
Billi jispeċifikaw Nickel 201, l-inġiniera jistgħu jużaw in-nikil pur b'mod sikur f'atmosferi newtrali jew li jnaqqsu f'temperaturi sa madwar 600 grad (1112 grad F), billi l-kontenut baxx ta 'karbonju jipprevjeni din il-grafitizzazzjoni u jipprovdi aħjar - stabbiltà mikrostrutturali fit-tul. Għal servizz fl-atmosferi ossidanti jew 'il fuq minn din it-temperatura, in-nikil - ligi tal-kromju bħal Alloy 600 jew 601 ikunu l-għażla xierqa.
