ASTM B366 هو المعيار الخاص بتركيبات لحام -سبائك النيكل والنيكل المطاوع-، بما في ذلك السبائك 20 شديدة المقاومة للتآكل - (UNS N08020).
تعمل تركيبات BW هذه كموصلات مهمة في أنظمة الأنابيب التي تتطلب مقاومة استثنائية للوسائط العدوانية، مثل حمض الكبريتيك والكلوريدات وحمض الفوسفوريك.
سبيكة 20، والمعروف أيضًا باسم "Carpenter 20،" هو عبارة عن سبيكة نيكل تم تطويرها في الأصل لبيئات حمض الكبريتيك في مصانع اللب والورق. تشتمل تركيبات السبائك 20 BW بموجب ASTM B366 على الأكواع، والمحملات، ومخفضات السرعة، والأغطية، والصلبان، المصممة لتكوين وصلات دائمة خالية من التسرب-في ظروف الضغط العالي- والخدمة المسببة للتآكل.
المواصفات القياسية ASTM B366
نطاق ASTM B366 والغرض منه
تحدد ASTM B366، التي تحمل عنوان "المواصفات القياسية للمصنع-تركيبات النيكل وسبائك النيكل المطاوع"، متطلبات تركيبات اللحام المطاوع المستخدمة في أنظمة أنابيب الضغط. يغطي المعيار مصنع التركيبات-المصنوع من النيكل وسبائك النيكل، بما في ذلك أنواع اللحام التناكبي-واللحام بالمقبس-.
يتضمن النطاق على وجه التحديد أنواع التركيبات الشائعة مثل المرفقين 45 درجة و90 درجة، والانحناءات 180 درجة، والأغطية، والمحملات، ومخفضات السرعة، ونهايات مفاصل اللفة-، والأنواع الأخرى التي تغطيها ASME B16.9، وASME B16.11، وMSS SP-43، وMSS SP-95، وMSS SP-97. من المهم ملاحظة أن المعيار لا ينطبق على تركيبات اللحام المصبوبة، والتي يتم تغطيتها بمواصفات مختلفة.
الغرض من هذه المواصفة القياسية هو التأكد من أن التركيبات المصنعة بموجب أحكامها تلبي دائمًا الحد الأدنى من متطلبات جودة المواد ودقة الأبعاد وتقييمات الضغط ومعايير الفحص.
التصنيف ودرجات المواد
ضمن مواصفات ASTM B366، يتم تحديد المواد ببادئة بناءً على معايير الأبعاد والتصنيف المعمول بها. بالنسبة لسبائك النيكل، بما في ذلك السبائك 20، فإن التسميات الأساسية هي:
درجات WP (المنتج المطاوع):يتم تصنيع هذه التركيبات وفقًا لمتطلبات ASME B16.9 وB16.11. بالنسبة للسبائك 20، فإن التصنيف المحدد هو WP20CB لتطبيقات الضغط.
درجات CR (مقاومة للتآكل):وتشمل هذه التصنيفات CR20CB للتطبيقات المقاومة للتآكل-.
بالنسبة لدرجات WP، يصنف المعيار أيضًا التركيبات بناءً على طريقة تصنيعها ومستوى الفحص غير المدمر:
الفئة س:بناء سلس.
الفئة ث:البناء الملحومة.
فئة وو:البناء الملحومة مع متطلبات الفحص بالموجات فوق الصوتية إضافية.
خصائص ومزايا سبيكة 20
تجمع سبيكة 20 بين فوائد الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والمقاومة المحسنة للتآكل:
مقاومة التآكل:تقاوم السبيكة التنقر، وتآكل الشقوق، والتآكل الناتج عن الإجهاد في البيئات الغنية بالكلوريد. يوفر محتواه من النحاس مقاومة فائقة لحمض الكبريتيك، بينما يدافع الموليبدينوم والكروم عن العوامل المؤكسدة والاختزالية.
القوة الميكانيكية:تشتمل الخواص الميكانيكية النموذجية على قوة شد أكبر من أو تساوي 551 ميجا باسكال، وقوة خضوع أكبر من أو تساوي 241 ميجا باسكال، واستطالة أكبر من أو تساوي 30%. تسمح هذه الخصائص لتجهيزات Alloy 20 بتحمل الضغوط العالية ودرجات الحرارة التي تصل إلى 400 درجة.
الاستقرار مع النيوبيوم:تعمل إضافة النيوبيوم على تقليل ترسيب الكربيد أثناء اللحام، مما يضمن مقاومة التآكل بين الحبيبات في حالة اللحام-. وهذا يلغي الحاجة إلى المعالجة الحرارية بعد-لللحام في العديد من التطبيقات.
تتجاوز درجة PRE للسبائك 40 مما يضعها بين الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي وسبائك النيكل الأعلى تكلفة مثل Hastelloy، مما يوفر حلاً للبيئات شديدة التآكل.
تركيب سبيكة 20 بي دبليوأنواع
بموجب ASTM B366، ينتج المصنعون مجموعة شاملة من التركيبات الملحومة من سبائك 20 -لتتوافق مع تخطيطات ومتطلبات أنظمة الأنابيب المختلفة. تشمل الأنواع الأكثر شيوعًا ما يلي:
المرفقين:تستخدم لتغيير اتجاه التدفق. متوفر بزوايا 45 درجة و90 درجة و180 درجة مع تكوينات نصف القطر الطويل (LR) ونصف القطر القصير (SR).
المحملات:لأغراض المتفرعة. متاح على شكل المحملات المتساوية والمحملات المخففة.
المخفضات:لتوصيل الأنابيب بأقطار مختلفة. متوفرة كمخفضات متحدة المركز ومخفضات غريب الأطوار.
القبعات:تستخدم لإنهاء نهايات الأنابيب.
كعب ينتهي:تستخدم مع الشفاه المشتركة للأنظمة التي تتطلب التفكيك المتكرر؛ متوفر في أنماط طويلة وقصيرة.
الصلبان:بالنسبة لاتصالات الفروع-أربعة اتجاهات.
يتم تصنيع هذه التركيبات بأحجام تتراوح من ½ بوصة NB (التجويف الاسمي) إلى 48 بوصة NB، مع جداول مختلفة لسمك الجدار بما في ذلك SCH 10S، و40S، و80S، و160S، وXXS.
عمليات تصنيع تركيبات BW
يتضمن تصنيع تجهيزات ASTM B366 Alloy 20 عدة عمليات:
اختيار المواد:يجب أن تتوافق المواد الخام مع معايير ASTM ذات الصلة مثل ASTM B464/B468 للأنابيب، وASTM B463 للألواح/الألواح، وASTM B472/B473 للقضبان/المطروقات.
عمليات التشكيل:يمكن تصنيع التركيبات باستخدام طرق البناء غير الملحومة أو الملحومة. يمكن أن تشمل عمليات التشكيل الضغط الساخن أو البارد، أو الثني، أو الحدادة، أو مزيج من هذه الطرق.
المعالجة الحرارية:يجب أن تخضع جميع التركيبات للتليين بالمحلول عند درجة حرارة 1700-1850 درجة فهرنهايت (927-1010 درجة) متبوعة بالتبريد السريع لتحسين مقاومة التآكل والخواص الميكانيكية.
الاختبار والفحص:يتطلب المعيار اختبارات مختلفة بما في ذلك الاختبار الهيدروستاتيكي والتحليل الكيميائي واختبار الخصائص الميكانيكية. قد تتضمن المتطلبات التكميلية الاختيارية طرق فحص غير مدمرة إضافية مثل التصوير الشعاعي أو الاختبار بالموجات فوق الصوتية.
حالة السطح:قد تشتمل التشطيبات النهائية للأسطح على ظروف مخللة أو مصقولة أو مسفعة بالرمل-، اعتمادًا على متطلبات التطبيق.
ASTM B366 سبيكة 20الأسلحة البيولوجيةالتجهيزات: الأنواع والتطبيقات
يغطي ASTM B366 مجموعة واسعة من أنواع التركيبات المطلوبة لأنظمة الأنابيب الملحومة لتلبية تغييرات اتجاه التدفق المختلفة، والتفرع، وتقليل القطر، واحتياجات الختم. أنواع التركيب الرئيسية هي كما يلي:
الأكواع: تستخدم لتغيير اتجاه الأنابيب؛ تشمل الأنواع الشائعة أكواع بزاوية 45 درجة و90 درجة و180 درجة، وهي متوفرة في سلسلة نصف قطر طويلة وقصيرة.
المحملات: تستخدم لتفرع السوائل؛ متوفر بقطر-متساوي ومحملات مخففة.
المخفضات: تستخدم لتوصيل الأنابيب بأقطار مختلفة؛ متوفر في مخفضات متحدة المركز وغريب الأطوار.
أغطية الأنابيب: تستخدم لإغلاق أطراف الأنابيب.
التركيبات الأخرى: مثل المقاطع القصيرة ذات الحواف، والتي غالبًا ما تستخدم جنبًا إلى جنب مع-الفلنجات المنزلقة.
يتم استخدام وصلات الأنابيب الملحومة هذه من Alloy 20 على نطاق واسع في العديد من الصناعات الحيوية نظرًا لمقاومتها الممتازة للتآكل.
وفي صناعة المعالجة الكيميائية، يتم استخدامه في المفاعلات، وصهاريج تخزين الأحماض، وأنظمة الأنابيب لنقل الوسائط المسببة للتآكل؛
وفي المنصات البتروكيماوية والبحرية، يتم استخدامه للتعامل مع الوسائط التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين والكلوريدات؛
وفي الصناعات الدوائية والغذائية، يتم استخدامه في عملية الأنابيب.
الأسئلة الشائعة
س1: كيف يمكن مقارنة السبيكة 20 بـ 316L في بيئات الكلوريد؟
تتفوق سبيكة 20 بشكل كبير على 316L بسبب محتواها العالي من Mo وCu وNi، مما يوفر مقاومة فائقة للتنقر وSCC. في حين أن 316L مناسب للبيئات المعتدلة، فإن السبائك 20 مفضلة للأحماض والكلوريدات المركزة.
س 2: ما هي اعتبارات اللحام الخاصة بتركيبات ASTM B366 Alloy 20؟
يجب أن يستخدم اللحام معادن حشو متطابقة (على سبيل المثال، ER320LR) ومدخلات حرارة منخفضة لتجنب التشقق الساخن. يسمح تثبيت النيوبيوم باللحام بدون التلدين-بعد اللحام، ولكن قد تكون هناك حاجة إلى تخفيف الضغط-للمقاطع السميكة.
س3: كيف تتجنب التركيبات المزيفة أو غير المتوافقة مع-؟
اطلب دائمًا شهادات اختبار المطحنة التي تثبت صحة التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية. يضيف فحص الطرف الثالث-الضمان.
س4: ما هي حدود السبائك 20؟
لا ينصح باستخدام سبيكة 20 لحمض الهيدروكلوريك أو الكلوريدات المؤكسدة. في درجات حرارة أعلى من 400 درجة، قد يسبب التعرض لفترات طويلة التقصف.
