تصنيع مفاعل Hastelloy B3: أفضل ممارسات اللحام والتبطين ومراقبة الجودة

A هاستيلوي B3تم تصنيع المفاعل عن طريق لحام لوحة Mo-كربون Ni-منخفضة (UNS N10675) تحت تحكم صارم في إدخال الحرارة-، وتطبيق حشو B3 مطابق (AWS ERNiMo-10)، والتحقق من كل وصلة باستخدام PMI + RT/PT بالإضافة إلى اختبار هيدروستاتيكي. احصل على النظافة ودرجة الحرارة البينية وإجراءات التراكب بشكل صحيح، وسيحتوي الوعاء على حمض الهيدروكلوريك من 0% إلى 40% عند درجات حرارة تصل إلى نقطة الغليان.

ما هو Hastelloy B3 ولماذا يتم استخدامه للمفاعلات؟

Hastelloy B3 (UNS N10675, W.Nr. 2.4600) عبارة عن سبيكة موليبدينوم من النيكل- تم تصميمها خصيصًا لتقليل خدمة الحمض -، وهي المادة الأساسية للمفاعلات التي تتعامل مع حمض الهيدروكلوريك وغاز حمض الهيدروكلوريك الرطب وحمض الكبريتيك ( أقل من أو يساوي 60 %) وحمض الفوسفوريك وغيرها من تيارات العمليات الغنية بالكلوريد - حيث يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ وحتى C-276 تفشل.

تحتوي السبيكة على ما يقرب من 28% موليبدينوم و1-3% حديد على قاعدة من النيكل، مع إبقاء الكروم منخفضًا جدًا (أقل من أو يساوي 3%) وغطاء من الحديد + الكروم للحد من تكوين مراحل Ni₄Mo وsigma الهشة أثناء التعرض إلى 600-900 درجة. إن كيمياء التحكم هذه - هي ما يفصل B3 عن سلفه Hastelloy B (الذي عانى من تشقق اللحام HAZ) وعن C-276 (الذي يحتوي على كمية أكبر من الكروم لخدمة الأكسدة ولكنه أكثر عرضة لهطول الأمطار في تقليل تعرض الخدمة - لفترة طويلة). في وعاء المفاعل، يُترجم ذلك إلى معدلات تآكل يمكن التنبؤ بها - عادةً 0.05-0.25 مم/سنة في 20% حمض الهيدروكلوريك عند 80 درجة - ولحام قابل للتصنيع لا يتشقق عند التبريد.

تقوم JN Alloy بتخزين لوحة Hastelloy B3، والصفائح، والقضبان، وسلك تراكب اللحام، وشريط تراكب اللحام؛ نحن نوفرها كمواد خام وكرؤوس وأغلفة وأوعية مفاعلات كاملة-مُشكلة مسبقًا لعملاء معالجة المواد الكيميائية والصيدلانية والليثيوم.

كيف يمكن مقارنة Hastelloy B3 بـ B2 وC-276 في خدمة المفاعل؟

اختر B3 افتراضيًا لتيارات حمض الاختزال السائدة والنقية HCl-، واختر B2 فقط عندما يتطلب كود ASME أو مجموعة بيانات قديمة ذلك، واختر C-276 فقط عندما يتأرجح التيار إلى ملوثات مؤكسدة (Fe³⁺، Cu²⁺، HNO₃، الأكسجين المذاب).

يعتمد القرار على مخطط بوربايكس للعملية - على وجه التحديد احتمالية الأكسدة والاختزال ومستوى الكلوريد. يلخص الجدول أدناه التجارة الهندسية العملية-التي يستخدمها الفريق الهندسي لشركة JN Alloy عند تأهيل المفاعل.

الوجبات الرئيسية للمشتريات:يعد تحديد C-276 لوعاء حمض الهيدروكلوريك النقي هو الأكثر شيوعًا بين المواصفات التي نراها. يدفع المهندسون ما بين 25 إلى 40% أكثر مقابل قذيفة C-276 عندما تتفوق عليها B3 في الخدمة. على العكس من ذلك، فإن تحديد B3 لتيار يحتوي على حمض النيتريك أو كلوريد الحديديك يؤدي إلى ثقب سريع - C-276 أو حتى Alloy 20 هو الاختيار الصحيح هناك.

ما هي أفضل ممارسات اللحام لمفاعلات Hastelloy B3؟

اللحام B3 باستخدام لحام قوس التنغستن الغازي (GTAW / TIG) باستخدام حشو AWS ERNiMo-10، والحفاظ على درجة حرارة الممر البيني عند أو أقل من 93 درجة (200 درجة فهرنهايت)، وتقييد إدخال الحرارة إلى 0.5–1.5 كيلو جول/مم، وتجنب المعالجة الحرارية بعد اللحام ما لم تتطلب تأهيل الإجراء ذلك على وجه التحديد.

B3 عبارة عن سبيكة صلبة -معززة بالمحلول-، لذا فإن خواصها الميكانيكية تأتي من مصفوفة Ni-Mo - وليس من الطور الصلب الذي يحتاج إلى التقسية. الحرارة، في الواقع، هي العدو: التعرض لفترة طويلة بين 600 و900 درجة يترسب Ni₄Mo وطور منظم طويل-المدى-يؤدي إلى تصلب السبيكة ولكنه يؤدي إلى تقصفها وانخفاض مقاومتها للتآكل بنسبة 30-60%. لذلك يجب أن يكون إجراء اللحام:

1. استخدم حشوًا مطابقًا (ERNiMo-10)- يصنفه AWS A5.14 إلى B3. يعتبر ERNiMo-7 (حشو B2) مقبولًا من الناحية المعدنية ولكنه يفتقر إلى تثبيت الطور B3؛ لا تستبدل ERNiCrMo-4 (حشو C-276) بخدمة تقليل الحمض لأنها ترفع محتوى الكروم وتقلل من مقاومة حمض الهيدروكلوريك.
2. حافظ على مدخلات الحرارة بين 0.5 و 1.5 كيلوجول/مم.على جدار 6 مم، يُترجم هذا إلى ما يقرب من 80-120 أمبير على DCEN مع قطب كهربائي من التنجستن 2.4 مم و8-12 لتر/دقيقة من الأرجون.
3. سقف درجة الحرارة البينية عند 93 درجة (200 درجة فهرنهايت).استخدم أقلام تلوين تشير إلى درجة الحرارة (أعواد Tempil مصنفة إلى 93 درجة) في كل تمريرة لحام -، وهذا هو الانحراف الأكثر ذكرًا في عمليات تدقيق التصنيع B3.
4. تخطي PWHT بشكل افتراضي.لا تتطلب سفينة B3 عادةً أي معالجة حرارية بعد اللحام-لتحسين أداء التآكل. يتم استخدام التلدين بالمحلول عند درجة 1065 متبوعًا بالتبريد السريع فقط للرؤوس العاملة شديدة البرودة - أو بعد التشكيل الشديد.
5. قم بتطهير الجذر والجانب الخلفي باستخدام الأرجون أو الأرجون-الهيليوم.لا يحتوي B3 على تيتانيوم أو ألومنيوم ليعمل كمزيل للأكسدة؛ يؤدي تلوث الأكسجين في الجذر إلى ظهور أفلام أكسيد سكرية ومسامية سفلية. الدرع الزائد غير قابل للتفاوض-على الدرزات المحيطية.

بالنسبة للمقاطع السميكة التي يزيد طولها عن 19 مم، قم بالتبديل إلى البلازما أو السلك الساخن -GTAW؛ للتطبيق المكسو، قم بالتبديل إلى لحام شريط القوس المغمور - (SAW مع شريط EQNiMo-10). يستخدم فريق تصنيع JN Alloy كليهما ويمكنه مشاركة أوراق WPS المؤهلة عند الطلب.

ما هو معدن الحشو الذي يجب أن تستخدمه في لحام B3 - التطابق أو التطابق؟

استخدم مادة حشو مطابقة، AWS ERNiMo-10 (أو شريط EQNiMo-10)، لعمليات اللحام من B3 إلى B3؛ التطابق الوحيد المقبول بشكل شائع هو ERNiCrMo-4 (حشو C-276) عندما ينتقل الوعاء إلى شفة أو فوهة C-276.

الحشو "المطابق" في سبائك النيكل يعني نفس عائلة التركيب مثل المعدن الأساسي - وليس البت-لـ-البت المتطابق، ولكن ضمن نفس تصنيف AWS. بالنسبة لـ B3، هذا هو ERNiMo-10 (ASME SFA-5.14). هناك سيناريوهان عمليان يكسران قاعدة المباراة:

• وصلات مختلفة للفلنجات C-276 أو Alloy 625.ERNiCrMo-4 هو حشو التحول القياسي في الصناعة لأنه يتحمل التخفيف من كل من B3 وC-276 ويقاوم التشقق. توفر JN Alloy عادةً انتقالات التراكب والمؤخرة من الشفاه B3 إلى C-276 مع هذا الحشو.
• وصلات مختلفة عن الكربون أو الأصداف الفولاذية-منخفضة السبائك.استخدم الزبدة ERNi-1 أو ERNiCrMo-3 أولًا، ثم ERNiMo-10 على الجانب B3. يفعللاقم بتشغيل ERNiMo-10 مباشرة على الفولاذ الكربوني - سوف يتشقق نتيجة تخفيف الكربون.

احتفظ بتخزين مواد الحشو المعدنية في خزائن مخصصة ومعلمة عند درجة حرارة 5-25 درجة ونسبة رطوبة نسبية أقل من 50%؛ أعد خبز أي مادة حشو تم فتحها لأكثر من أربع ساعات، وفقًا لتوجيهات التخزين الخاصة بـ AWS A5.01.

كيف يجب عليك التحكم في مدخلات الحرارة لتجنب عيوب اللحام B3؟

قم بتسجيل شدة التيار والجهد وسرعة السير لكل ممر لحام على جهاز السفر WPS؛ رفض أي تمرير يتجاوز 1.5 كيلوجول/مم أو يتجاوز 93 درجة.

العيبان اللذان يمنعهما التحكم في الحرارة- هما الليونة-التكسير بالغمس (DDC) في HAZ وترسيب طور Ni₄Mo الهش على طول حدود الاندماج. كلاهما يعتمدان على الوقت-و-درجة الحرارة-وكلاهما يمكن اكتشافهما فقط عن طريق فحص المعادن - وفي الوقت الذي تراهما فيه، تكون قد قمت بالإصلاح بالفعل. نقطة المراقبة تشغيلية وليست تحليلية.

صيغة عملية لإدخال الحرارة-للكتابة على كل بطاقة مسافر:الدخل الحراري (كيلو جول/مم)=(V × A × 0.06) / (سرعة السفر بالسم/دقيقة)، باستخدام عامل كفاءة القوس القياسي بنسبة 60٪ لـ GTAW.

للحصول على وصلة تناكبية مقاس 12 مم B3 ملحومة على الجانب - من الجانب الساخن، اضبط V=10 V، A=100 A، سرعة السير 8 سم/دقيقة:(10 × 100 × 0.06) / 8=0.75 كيلوجول/مم- بشكل مريح داخل السقف الذي يبلغ 1.5 كيلوجول/مم.

إذا تم إجراء تأهيل الإجراء (PQR) عند 1.2 كيلو جول/مم، فإن WPQ يحد من إنتاج اللحامات إلى أقل من أو يساوي 1.2 كيلو جول/مم - وليس أقل من أو يساوي 1.5 كيلو جول/مم. يكون سقف PQR دائمًا أكثر إحكامًا من المبدأ التوجيهي العالمي.

ما هي-تنظيف اللحام المسبق والمعالجة-بعد اللحام التي تتطلبها B3؟

يتم مسح -اللحام المسبق، وإزالة الشحوم، والصنفرة-الكاشطة، والأسيتون-في غضون أربع ساعات من اللحام؛ بعد اللحام -، وإجراء - تخليل الوعاء بالكامل (HNO₃ + HF) والتخميل، ولكن تخطي المعالجة الحرارية لتخفيف الضغط -.

لا تشكل سبائك الموليبدينوم-النيكل -طبقة سلبية ذاتية الإصلاح كما تفعل الفولاذ المقاوم للصدأ. أي زيت أو علامة أو كبريت أو رصاص يلامس السطح قبل اللحام يصبح كبريتيد تحت السطح أو سترينجر أكسيد - موقع بدء تآكل مضمون في حمض الهيدروكلوريك. تسلسل تنظيف اللحام المسبق- الذي تستخدمه JN Alloy هو:

• إزالة الشحومباستخدام قطعة قماش تحتوي على الأسيتون أو كحول الأيزوبروبيل، وخالية من الوبر-.
• تآكل ميكانيكيباستخدام فرشاة سلكية مخصصة من الفولاذ-أو قرص من الألومينا بحبيبات 60- - لا تستخدم أبدًا عجلة سبق أن لامست الفولاذ الكربوني.
• مسح المذيب النهائيفي غضون أربع ساعات من ضرب القوس؛ إذا كانت المنطقة أطول،-قم بإعادة التآكل.
• غطيها بورق الكرافت أو البلاستيكإذا كانت وصلة اللحام ستظل طوال الليل قبل -تركيبها.

بعد اللحام، قم بتخليل السطح الداخلي بأكمله باستخدام حمام عالي التردد بنسبة 10–20% HNO₃ + 1–3% عند درجة حرارة 50–60 درجة، ثم اشطفه بالماء منزوع الأيونات وجففه. يؤدي هذا إلى إزالة الصبغة الحرارية والطبقة المستنفدة من الكروم-التي تركها اللحام.لاقم بتشغيل تخفيف الضغط بمقدار 595 درجة - حيث تكون نافذة درجة الحرارة هذه هي بالضبط المكان الذي يتسارع فيه هطول الأمطار Ni₄Mo.

كيف يمكنك الاختيار بين المفاعلات المبطنة والمتراكبة والصلبة B3؟

استخدم المادة الصلبة B3 للأوعية التي يقل قطرها عن ~ 2 متر وسعة 5 متر مكعب؛ استخدام اللحام -التراكب-الفولاذ الكربوني المبطن للمفاعلات المقامة ذات المجال الأكبر-؛ استخدم البطانة السائبة فقط لتطبيقات البطانة ذات الضغط المنخفض والقابلة للاستبدال-.

الصلبة B3 هي أنظف إجابة معدنية ولكنها أيضًا أغلى ألواح - B3 حيث يصل سعرها إلى 6-9 أضعاف سعر ألواح الصلب الكربوني ASTM A516-70. بالنسبة لمفاعل يبلغ قطره 4 أمتار × 8 أمتار، تبلغ دلتا التكلفة الرأسمالية-ستة أرقام. يستعيد التصميم المبطن معظم مقاومة التآكل بجزء بسيط من التكلفة.

بالنسبة لمعظم عملاء المواد الكيميائية، توفر شركة JN Alloy ألحام -تراكب-وعاء مبطن: غلاف قاعدة A516-70، وشريط تراكب B3 ملحوم على سطح التآكل، ثم يصلب محلول التراكب بعد ذلك -عند درجة 1065 ويتم إخماده لاستعادة مقاومة التآكل. وهذا يعطي تآكلًا بمقدار 3-6 مم مع بطانة معدنية - لا يوجد شق يمكن أن يمتص الحمض خلفه.

ما هي تقنيات تراكب اللحام التي تعمل بشكل أفضل مع بطانات المفاعل B3؟

استخدم عملية اللحام القوسي المغمور-بالقطب الكهربائي (SAW-S) مع شريط EQNiMo-10 (عادة 30 × 0.5 مم) للكميات الكبيرة ولحام الخبث الكهربي- (ESW) للدعامة ذات معدل الترسيب العالي-، ثم انتهي بتمرير تجميلي واحد أو اثنين من GTAW باستخدام ERNiMo-10.

يحتاج تراكب وعاء مفاعل يبلغ قطره 5 أمتار × 8 أمتار إلى حوالي 200 كجم من الحشو لكل متر مربع من سطح التآكل. هذه ليست مهمة يدوية-سلكية. إن تراكب شريط SAW عند 250-400 مم/دقيقة مع 600-800 أمبير على الشريط هو عملية الإنتاج القياسية. ثلاث قواعد تشغيلية:

1. احتفظ بتراكب أكبر من أو يساوي 3 مم في الكيمياء النهائية.يمكن للتخفيف من الركيزة الفولاذية الكربونية- أن يسحب الكروم والحديد للأعلى والمولود للأسفل - تحت -سمك أو ممرات ترسيب منخفضة- مما ينتج طبقة لم تعد "B3".
2. استخدم تراكب الدعم أولاً.قم بلحام زبدة ERNiCrMo-4 بسمك 2-3 مم على الفولاذ الكربوني، ثم قم بتشغيل طبقة ERNiMo-10. تعمل الزبدة بمثابة حشو انتقالي يتحمل تخفيف الكربون.
3. التحقق من كيمياء التراكب.خذ قسيمة تحليل كيميائي في بداية كل حملة تراكب، ثم قسيمة واحدة لكل 200 ملم من طول الوعاء. المواصفات: 27-32% Mo، أقل من أو يساوي 3% Cr، أقل من أو يساوي 3% Fe على وجه التراكب النهائي، لكل ASME SA-265.

يعتبر ESW (لحام شريط الخبث الكهربائي-) أسرع ولكنه ينتج حبيبات خشنة واسترداد Mo أقل قليلاً؛ تستخدمه شركة JN Alloy في السفن التي يزيد حجمها عن 25 مترًا مكعبًا حيث يكون إنتاجية الإنتاج أكثر أهمية من آخر 5% من أداء التآكل.

كيف تقوم بالفحص والتحقق من الجودة-مفاعل B3؟

فحص بهذا الترتيب: بصري (100%) → الأبعاد (100%) → سطح PT على جميع اللحامات (100%) → RT حجمي على جميع اللحامات التناكبية أكبر من أو يساوي 19 مم (100%) → مؤشر مديري المشتريات (PMI) على كل لوحة وقسيمة لحام (100%) → اختبار مائي عند 1.5 × ضغط تصميمي (100%)، ثم مخلل داخلي نهائي + تخميل.

تعكس سلسلة مراقبة الجودة ASME القسم V والقسم VIII Div 1 لأوعية الضغط المصنوعة من سبائك النيكل-. الترتيب مهم: كل خطوة تكتشف حالات الفشل التي تفترض الخطوة التالية أنها قد تم فحصها بالفعل. تتضمن خطة الفحص القياسية لشركة JN Alloy، المتوفرة مع كل سفينة، ما يلي:

• الفحص البصري (VT)إلى AWS QC1، القبول وفقًا للمادة 9 من ASME V.
• فحص الصبغة-الاختراق (PT)على جميع اللحامات - ASTM E165، يمكن غسلها بالماء- أو بعد-الاستحلاب.
• الفحص الشعاعي (RT)وفقًا للمادة 2 من ASME V على جميع اللحامات التناكبية التي تزيد أو تساوي 19 مم من سمك الجدار. بقعة RT على اللحامات فوهة.
• تحديد المواد الإيجابية (PMI)باستخدام محلل XRF على كل لوحة ورأس وشفة فوهة قبل التركيب-. أحد الأعطال الميدانية الشائعة هو تهريب قطعة من لوحة C-276 إلى سفينة B3 لأن الاثنين يبدوان متطابقين.
• اختبار الهيدروستاتيكيعند 1.5 × ضغط تصميمي (أو 1.3 × للقواعد البديلة ASME VIII Div 1) لمدة 30 دقيقة، متبوعًا بفحص تسرب محلول الصابون في كل فوهة لحام.
• المخلل النهائي والتخميلكما هو موضح في قسم التنظيف أعلاه.

يتم تسجيل كل خطوة على مسافر خطة الفحص والاختبار (ITP) الذي يسافر مع السفينة من استلام اللوحة إلى إصدار الشحن. توفر JN Alloy قالب ITP في حزمة عرض الأسعار حتى يتمكن العملاء من مواءمة المفتشين الخاصين بهم مع المعالم الرئيسية.

ما هي طرق الاختبار غير المتلفة-المطلوبة لـ B3؟

تتطلب السفن B3 عادةً PT على جميع اللحامات وRT على اللحامات التناكبية؛ يعد اختبار UT وeddy-الاختباري الحالي اختياريًا ولكن يوصى به على التراكبات السميكة والرؤوس المشكلة على البارد-على التوالي.

يتم تحديد نطاق الاختبارات غير التدميرية المطلوبة من خلال كود البناء (ASME VIII Div 1 في أمريكا الشمالية، EN 13445 في الاتحاد الأوروبي، GB 150 في الصين). تتعامل الرموز الثلاثة جميعها مع سبائك النيكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ لأغراض الاختبارات غير التدميرية، مع بعض الاختلافات العملية:

• حزب العمال- ASTM E165 مع ماء-قابل للغسل أو ما بعد-مخترق للاستحلاب. القبول حسب ASME V T-640. استخدم هذا لالتقاط الشقوق السطحية من DDC.
• ر.ت- ASME V المادة 2، القبول بموجب VIII Div 1 UW-51. استخدم الأشعة السينية أو Ir-192. RT هي الطريقة الحجمية الوحيدة التي يمكنها التقاط تشققات HAZ المستوية.
• يوتا- ASME V المادة 5 الخاصة بالقص-الكشف عن موجة التصفيحات في اللوحة الأم. اختياري ولكن يوصى به على الألواح > 50 مم.
• الدوامة الحالية(مصفوفة أو نابض) - مفيد لمسح السطح الداخلي للتراكب بعد المعالجة لتأكيد سمك التراكب. ASTM E2159 هو معيار عملي.
• محتوى الفريت(ينطبق فقط على B3 في حالة حدوث أي تلوث غير مقصود غير قابل للصدأ) - قم بمعايرة Feritscope على عينة B3 معروفة؛ السبيكة غير مغناطيسية بشكل أساسي، لذا فإن أي قراءة أعلى من ~5 FN تشير إلى التلوث.

تستطيع شركة JN Alloy تشغيل الطرق الخمس جميعها-في المنزل؛ بالنسبة للعميل-الفحص الذي يشهده طرف ثالث-، نقوم بجدولة Lloyd's، أو TÜV، أو SGS، أو BV، أو DNV في مرحلة عرض الأسعار.

ما هي حزمة الوثائق التي يجب أن تنتقل مع مفاعل B3؟

يتم شحن مفاعل B3 مزودًا بمجموعة شهادات المواد EN 10204 3.1 / 3.2، ومجموعة نماذج ASME U2 / U3 / U4، وجميع أدوات اللحام WPQ + WPS + PQR، وتقارير NDT، وسجل الاختبار الهيدروستاتيكي، ومسافر ITP، ولوحة اسم يمكن تتبعها إلى أرقام الحرارة الأصلية.

يتطلب القسم الثامن من ASME أن يغادر كل وعاء ضغط المتجر بتقرير بيانات (U-1 لـ UM، U-2 لـ U، U-3 لـ U3). بالنسبة لسفينة B3، فإن الوثائق التكميلية هي ما يثبت أن علم المعادن يتطابق فعليًا مع لوحة الاسم وأنه تم اتباع خطة مراقبة الجودة. حزمة JN Alloy القياسية هي:

• شهادات اختبار المطحنة (MTC)- 3.1 شهادات على كل لوحة، رأس، شفة، تركيب. EN 10204 3.2 مع شاهد TÜV / LR / DNV إذا طلب العميل ذلك.
• وثائق اللحام- أوراق WPS وسجلات PQR وشهادات WPQ لكل عامل لحام لمس السفينة.
• تقارير NDT- سجلات VT، PT، RT، UT، مع الاحتفاظ بالصور الشعاعية للفيلم أو الرقمية لمدة 7 سنوات.
• سجل مؤشر مديري المشتريات- مطبوعات محلل XRF مع سجل المعايرة، مقيدة برقم حرارة اللوحة.
• تقرير الاختبار الهيدروستاتيكي- الضغط، المدة، درجة الحرارة المحيطة، التسرب-فحص النتائج.
• سجل المعالجة الحرارية- للحل-رؤوس وتراكبات ملدنة.
• مسافر اي تي بي- المرحلة-بواسطة-تسجيل الخروج-بالأحرف الأولى من اسم المفتش.
• لوحة- ASME-مختوم بالرقم التسلسلي للشركة المصنعة، وضغط التصميم، ودرجة حرارة التصميم، ومواصفات المادة، وسنة الصنع.

السفينة التي يتم شحنها بدون هذه الحزمة الكاملة، هي، في تجربتنا، سفينة تصل إلى الموقع ومعها سؤال لا يستطيع أحد الإجابة عليه. الحزمة هي أرخص تأمين على المفاعل.

B3 لحام المفاعل - سريع-بطاقة المعلمة المرجعية

الأسئلة المتداولة

ما هو الفرق بين Hastelloy B2 وB3؟
B3 هو خليفة B2. يشترك الاثنان في قاعدة Ni-26/28-Mo، لكن B3 يعمل على استقرار الكيمياء من خلال عناصر تحكم أكثر إحكامًا في الحديد والكروم ويضيف مواد صغيرة من التيتانيوم والألومنيوم. والنتيجة هي انخفاض خطر حدوث تشققات HAZ بشكل كبير وأداء تآكل مستقر بعد اللحام. من الناحية العملية، يتطلب B2 تحكمًا أكثر عدوانية في PWHT؛ اللحامات B3 يتم شحنها كما هي ملحومة.

هل Hastelloy B3 هو نفسه Alloy B-3؟
نعم. "Hastelloy" هو الاسم التجاري لشركة Haynes International. التسمية العامة هيسبائك النيكل ب-3أو UNS N10675. يقوم المنتجون الآخرون مثل شركة Special Metals بتوزيع درجات معادلة تحت أسماء مختلفة (على سبيل المثال،سبيكة ب-3في الكتالوج الخاص بهم).

هل يمكن لحام Hastelloy B3 بدون المعالجة الحرارية بعد اللحام؟-
نعم، في جميع الحالات تقريبًا. يتم وضع السفن B3 في الخدمة في حالة -الملحومة. يتم استخدام التلدين بالمحلول عند درجة 1065 متبوعًا بالتبريد السريع للرؤوس العاملة شديدة البرودة- وبعد تراكب اللحام من الفولاذ الكربوني، ولكنه ليس مطلوبًا للحام الروتيني.

ما هو معدن الحشو المستخدم في Hastelloy B3؟
AWS A5.14 ERNiMo-10 (سلك) أو EQNiMo-10 (شريط) هو الحشو المطابق القياسي. يعد ERNiMo-7 (حشو B2) مقبولًا من الناحية المعدنية ولكنه يفتقر إلى حزمة تثبيت الطور B3. يُستخدم ERNiCrMo-4 (حشو C-276) فقط في اللحامات الانتقالية إلى C-276 أو المكونات غير القابلة للصدأ.

ما هي درجة الحرارة القصوى للتداخل في Hastelloy B3؟
93 درجة (200 درجة فهرنهايت). هذا هو الرقم المقتبس في مظاريف التأهيل للقسم التاسع من ASME لإجراءات B3 ويطابق نشرة Haynes الفنية الأصلية. وتجاوزه يؤدي إلى خطر هطول الأمطار Ni₄Mo في اللحام وHAZ.

ما هي درجة حرارة التشغيل القصوى لـ Hastelloy B3؟
بالنسبة لخدمة الاختزال النقي-للحمض، يتم تصنيف B3 بما يصل إلى 400 درجة تقريبًا بشكل مستمر، على الرغم من أن معظم المفاعلات الكيميائية تعمل بدرجة أقل من 200 درجة. فوق 400 درجة، لا يُنصح باستخدام B3 - فالسبائك غير مصممة لمقاومة درجات الحرارة العالية-، كما أن نمو الحبوب المقترن بترسيب الطور يؤدي إلى انخفاض الليونة.

هل يمكن استخدام B3 في حمض الهيدروكلوريك بجميع التركيزات؟
نعم. تم تصنيف B3 بنسبة 0% إلى 40% من حمض الهيدروكلوريك عبر نطاق درجة الحرارة الكامل حتى الغليان. أعلى من 40% من حمض الهيدروكلوريك أو في وجود مؤكسدات قوية (Fe³⁺، Cu²⁺، Cl₂ مجاني، HNO₃)، ترتفع معدلات التآكل ويلزم استخدام سبيكة مختلفة.

هل يمكن استخدام B3 في حامض الكبريتيك؟
نعم يصل إلى حوالي 60% تركيز أقل من 100 درجة. علاوة على ذلك، ترتفع معدلات التآكل بشكل حاد. بالنسبة لتيارات الكبريتيك + المؤكسد المختلطة، يفضل بشكل عام Hastelloy C-276 أو Alloy 20.

ما هي الاختبارات غير الإتلافية الإلزامية لمفاعل B3؟
وفقًا للمادة 4 و6 من ASME V وVIII Div 1: الفحص البصري لكل لحام، واختبار اختراق الصبغة- على كل سطح لحام، واختبار التصوير الشعاعي على جميع اللحامات التناكبية أكبر من أو تساوي 19 مم. لا يلزم إجراء فحوصات مغناطيسية حديدية / فريت لـ B3 -، فالسبائك غير مغناطيسية بشكل أساسي.

هل مؤشر مديري المشتريات (PMI) إلزامي على متن سفينة B3؟
نعم، على كل طبق ورأس ومجموعة من المواد الاستهلاكية قبل-التجهيز. تكلفة فحص PMI XRF لا تذكر مقارنة بتكلفة قطع المفاعل المفتوح بعد سقوط لوحة 316L عن طريق الخطأ في ساحة وضع B3-.

هل يمكن بناء مفاعل B3 على ركيزة من الصلب الكربوني- مع طبقة خارجية؟
نعم - هذا هو التصميم الأكثر شيوعًا للسفن المنشأة ميدانيًا والتي يزيد حجمها عن 5 متر مكعب. الفولاذ الكربوني A516-70 ملحوم ومغطى بمادة EQNiMo-10 بسمك لا يقل عن 3 مم، وهو مؤهل لـ ASME SA-265، ومحلول صلب عند 1065 درجة، ومروي بالماء، ومخلل.

ما هي المعايير التي تنطبق على مفاعل B3؟
ASME SB-333 (لوحة)، SB-619 (أنابيب ملحومة)، SB-775 (تركيبات)، SB-829 (عام)، ASME القسم التاسع (لحام)، القسم الخامس (NDT)، القسم الثامن (السفن)، ASTM B333 (لوحة)، AWS A5.14 (حشو)، وISO 15156 / NACE MR0175 للتوافق مع الخدمة الحامضة.

ما هو معدل تآكل B3 في 20% حمض الهيدروكلوريك عند 80 درجة؟
عادةً ما يتراوح من 0.05 إلى 0.15 ملم/سنة لكل بيانات التآكل المتساوي المنشورة من Haynes. وهذا يضع بئر B3 داخل الغلاف "الجيد" بمقدار 0.5 مم/عام للمفاعلات الكيميائية ويدعم عمرًا تصميميًا يتجاوز 20 عامًا مع بدل تآكل قياسي يبلغ 6 مم.

لماذا يفشل B3 في حمض النيتريك؟
يحتوي B3 على أقل من أو يساوي 3% كروم - أقل بكثير من الحد الأدنى ~ 16% المطلوب لتكوين طبقة سلبية مستقرة في الأحماض المؤكسدة. يهاجم حمض النيتريك وكلوريد الحديديك وكلوريد النحاسيك مصفوفة Ni-Mo بسرعة. استخدم سبيكة 20 أو C-276 في خدمة الأكسدة.

هل يمكن أن يكون B3 باردًا-متكونًا؟
نعم، بحد أقصى 20% من العمل البارد دون التلدين المتوسط. يتطلب التشوه الأكبر محلولًا يصلب عند درجة 1065 درجة يليه تبريد سريع لاستعادة مقاومة التآكل. يتم تشكيل نهايات الرأس ومنصات تقوية الفوهة والرؤوس المقعرة بشكل روتيني على البارد.

هل يمكن تشكيل B3؟
نعم، ولكنه يعمل-بقوة. استخدم أدوات كربيد حادة، وأشعل النار الإيجابي، وسرعات قطع أقل (10-25 م/دقيقة)، ومبرد فيضانات سخي. لا تدع رقائق البطاطس تمر. سوف يتركون سطحًا خشنًا يصعب تنظيفه بالمخلل.

ما هي حالة رمز ASME لـ B3؟
تحكم حالة كود ASME رقم 2486 استخدام سبائك النيكل والموليبدينوم SB-333 (UNS N10675) في بناء القسم VIII Div 1. تم تحديث القضية آخر مرة في عام 2018 وتم قبولها على نطاق واسع من قبل سلطات الولايات المتحدة والمقاطعات الكندية.

كم من الوقت يستغرق تصنيع مفاعل B3؟
تمتد المهلة الزمنية لشركة JN Alloy من 14 إلى 22 أسبوعًا لسفينة B3 صلبة نموذجية سعة 5-20 مترًا مكعبًا -، بما في ذلك شراء المواد والتشكيل واللحام والاختبار غير الإتلافي والاختبار المائي والشحن. تعمل الأوعية المتراكبة - لمدة تتراوح من 18 إلى 28 أسبوعًا بسبب دورة التصلب والإخماد بعد -محلول التراكب.