Q1: ASTM B161 Määrab nikli sujuva toru ja toru standardi. Millised on puhta nikli (UNS N02200) põhilised, loomupärased omadused, mis muudavad torud selle spetsifikatsiooni jaoks, mis sobib unikaalselt kaustiliste kemikaalide ja kõrge - puhtuse süsteemide käitlemiseks?
ASTM B161 nikli 200 toru sobivus nendes nõudlikes keskkondades tuleneb nikli enda elementaarsetest omadustest, mida see spetsifikatsioon säilitatakse ja tagatakse. Erinevalt sulamitest, mille omadused tulenevad elementide segust, on puhta nikli väärtus selle lihtsuses ja järjepidevuses.
Peamised omadused on:
Erakordne vastupidavus kaustilisele korrosioonile: see on selle kasutamise peamine põhjus. Nickel arendab stabiilse, kleepuva ja iseenda - passiivse oksiidkile (NIO) tervendav leeliselises keskkonnas. See kile on kontsentreeritud naatriumhüdroksiidi (kaustiline sooda), kaaliumhüdroksiidi ja muu tugeva leeliselise korral väga stabiilne, isegi kõrgetel temperatuuridel ja kontsentratsioonidel, kus roostevabast terasest kiiresti rünnatakse. Nickel 200 -st valmistatud torud on seetõttu valitud materjal aurusti torude, ülekandeliinide ja soojusvahetite jaoks kaustika keemilise töötlemise tööstuses.
Suur puhtus ja madal saastumine: puhta metallina (99,5% Ni min. ASTM B160 baari jaoks, sarnane puhtus toru suhtes), toob see protsessivoogu minimaalsed lisandid. See on kriitilise tähtsusega toidu- ja farmaatsiatööstuses, kus metalliioonide saastumine võib tooteid rikkuda, ja pooljuhtide tööstuses, kus kõrge - puhtuse gaasid ja kemikaalid peavad jääma saastamata. Õmblusteta konstruktsioon ASTM B161 kohta tagab veelgi keevisõmbluse, mis võiks olla potentsiaalne koht lisandite püüdmiseks või korrosiooni algatamiseks.
Hea termiline ja elektrijuhtivus: kuigi mitte nii juhtiv kui vask, pakub Nickel soodsat kombinatsiooni heast soojusjuhtivusest ja oluliselt paremast korrosioonikindlust. See muudab ASTM B161 torud soojusvaheti torude jaoks söövitavates teenustes ning elektriliste ja elektrooniliste komponentide jaoks, kus on vaja spetsiifilisi korrosioonikindlust.
2. ASTM B161 "õmblusteta" aspekt on kriitiline eristaja. Miks määratakse kõrge - kaustilise aurusti jaoks mõeldud toru jaoks, miks on sujuva toru täpsustatud odavama, keevitatud (õmblusega) alternatiivi kohal?
Keevitatud sujuva torude spetsifikatsioon on otsene risk - kõrge - rõhu- ja söövitava teenuse leevendusstrateegia. Otsuse juhib hädavajalik ebaõnnestumise kõige järjepidevam potentsiaalne punkt: pikisuunaline keevisõmblus.
Õmblusteta toru, mis on toodetud tahke tooriku läbistamisel ja seejärel väljapressimisel või pilgutamisel, omab pidevat, homogeennet terakonstruktsiooni kogu ümbermõõdu ümber. See integreeritud struktuur pakub kaustilises aurustis mitmeid kriitilisi eeliseid:
Keevisõmbluse - seotud katkendlikkuse kõrvaldamine: keevitatud torul on soojust - mõjutatud tsoon (HAZ), millel on erinev metallurgiline struktuur kui mitteväärismetall. See tsoon võib olla vastuvõtlikum korrosioonirünnakule - nähtus, mida nimetatakse eelistatavaks keevisõmbluse korrosiooniks. Lisaks võib keevisõmblus ise sisaldada mikro - lisamist, poorsust või kompositsiooni variatsioone, mis loovad galvaanilise lahtri ja algatavad pittimise või pragunemise.
Parem rõhu terviklikkus: ühtlane teravool sujuvas torus tagab järjepideva mehaanilise tugevuse kõigis suundades, mille tulemuseks on kõrgemad lõhkerõhuhinnangud ja parem takistus pikka - termini rõhu ja temperatuuri all. Kõrge - rõhu aurusti korral on see homogeensus mitte - ohutuse ja töökindluse tagamiseks.
Ühtne korrosioonikindlus: toru korrosioonikindlus on igas punktis identne. Keevisõmbluse kujul ei ole "nõrka lüli", mis võiks kiiremini söövitada, põhjustades enneaegset ebaõnnestumist ja planeerimata seisakuid. Taimede töötlemise kuuma, kontsentreeritud kaustika jaoks on toru lekkest tulenev planeerimata seiskamine eksponentsiaalselt kulukam kui sujuvate ja keevitatud torude esialgne hinnaerinevus.
Kokkuvõtlikult võib öelda, et kuigi keevitatud niklitoru võib olla sobiv madala - rõhu jaoks, ei - kriitilised rakendused, ASTM B161 kriitiliste rakenduste jaoks volitatud sujuv konstruktsioon pakub vajalikku struktuurilist ja korrosiooni-, et tagada operatiivohutuse ja pikaajalisus.
3. Millised on valmistamise ja paigaldamise seisukohast, millised on peamised väljakutsed ja vajalikud ettevaatusabinõud ASTM B161 nikli 200 torude painutamise, keevitamise ja paigaldamisel soojusvaheti kimp?
Puhta nikliga töötamine nõuab spetsiifilisi tehnikaid, mis erinevad terase või roostevabast terasest kasutatavatest, peamiselt selle kõrge elastsuse, madala soojusjuhtivuse ja kõrge vastuvõtlikkuse tõttu karenemise suurenemise tõttu.
Peamised väljakutsed ja ettevaatusabinõud:
Painutamine ja moodustamine:
Väljakutse: niklitöö - kõveneb väga kiiresti. Katse toru liiga kiiresti painutada või vale painderaadiusega võib põhjustada kurvi välimise raadiuse pragunemist.
Ettevaatusabinõu: painutamine tuleks läbi viia lõõmutatud (pehme) tingimuses. Kasutage Power - kontrollitud ja sujuva toiminguga abistatavaid painutajaid. Tihedate painutuste korral on toru kokkuvarisemise ja siseseina toetamiseks sageli vaja mandri painutamist. Mitme moodustamisoperatsiooni vahel võib olla vajalik vahepealne pinge - reljeefne lõõmutamine.
Keevitamine:
Väljakutse: Nickeli madal soojusjuhtivus põhjustab soojuse koondumist keevispinnale, mitte hajub, põhjustades suurema keevisõmbluse kogumi ja kuuma pragunemise potentsiaali. Selle kõrge pindpinevus võib põhjustada kehva keevisõmbluse profiili.
Ettevaatusabinõu:
Puhtus: see on ülitähtis. Kogu määrded, õli ja märgistusvärvid tuleb eemaldada. Igasugune saastumine (eriti väävel ja plii) võib põhjustada omaksvõtu ja pragunemist.
Ühisdisain: täieliku läbitungimise võimaldamiseks kasutage avatud juurte lünki.
Tehnika: kasutage puhast argooni varjestusega gaasi volframi kaarekeevitamist (GTAW/TIG). Hoidke lühikest kaare pikkust ja kasutage "lohise" tehnikat. Täitemetall peaks olema Erni-1.
Soojussisend: kasutage madala ja mõõduka soojusentriga stringeri helmeid ja vältige liigset kudumist, et minimeerida soojust - mõjutatud tsooni.
Tube - to - torulehe installimine:
Väljakutse: toru otsad tuleb laiendada torulehe aukudesse, et moodustada lekke - tihe tihend, ilma et - pingutaks niklit, mis võiks toimida - karastada ja praguneda.
Ettevaatusabinõu: Torulehe augudel peaksid olema siledad, puhastatud pinnad. Toru laienemisprotsessi tuleks hoolikalt juhtida, tavaliselt protsendiliselt toru seina paksusest, kasutades rulli laiendajat, et tagada ühtlane, kontrollitud tihend ilma - toru vedeldamata.
4. Kuidas võrrelda ASTM B161 rahvusvaheliste materiaalsete standardite kontekstis sarnase standardiga nagu ASME SB-161? Milline on inseneri praktiline tähendus, mis täpsustab seda materjali rõhunumbri komponendi jaoks?
ASTM B161 ja ASME SB-161 seos on inseneri- ja hangete levinud selgituspunkt.
Võrdlus:
ASTM B161 on ASTM Internationali välja töötatud materiaalne spetsifikatsioon. See määratleb materjali enda nõuded: keemiline koostis, mehaanilised omadused, tootmisprotsess (sujuv), kuumtöötlus, mõõtmed ja testimine. See vastab küsimusele: "Mis see toru koosneb ja mis on selle omased omadused?"
ASME SB - 161 on Ameerika Mehaanikainseneride Seltsi ASTM B161 standardi kasutuselevõtt ASME katla ja survenuma koodi konstruktsioonis. "B" tähistab värvilist materjali. Toru tehnilised nõuded on identsed ASTM B161 -ga.
Praktiline tähendus:
Kriitiline erinevus on juriidilise jurisdiktsiooni ja sertifitseerimise üks. Toru koosolek ASTM B161 on kõrge - kvaliteetne nikkeltoru, mis sobib üldiseks tööstuslikuks kasutamiseks. ASME SB - 161 tembeldatud ja sertifitseeritud toru on aga seaduslikult heaks kiidetud kasutamiseks ASME koodeksis ehitatava survenumbris või katlaks, mis on enamikus Põhja-Ameerika ja paljudes teistes ohutuskriitiliste seadmete piirkondades juriidiline nõue.
Seetõttu peab soojusvaheti toru täpsustav insener, mis on osa sertifitseeritud rõhulaevast, täpsustama "ASME SB - 161, nikli sujuv toru, UNS N02200" kujundusdokumentides ja ostutellimuses. Seejärel peab tootja esitama sertifitseeritud materjalide testide aruande (CMTR), mis viitab selgesõnaliselt ASME SB-161 spetsifikatsioonile. Toru kasutamine, mis vastab sellise rakenduse jaoks ainult ASTM B161-le, oleks mittekoodiga nõuetele vastav ja oluline vastutus.
5. Kuigi Nickel 200 sobib paljude rakenduste jaoks, on sellel temperatuuri ja atmosfääri osas konkreetne ja kriitiline operatiivne piirang. Mis on see piirang ja millist alternatiivset niklimaterjali võiks täpsustada kõrge - temperatuurirakenduste jaoks, mis ületavad selle läve kohal?
Nickel 200 (UNS N02200) kõige kriitilisem operatsioonipiirang on selle haavatavus väävli omastamise ja oksüdatsiooni suhtes kõrgendatud temperatuuridel.
Väävli omakspind: niklil on väävli suhtes väga kõrge afiinsus. Kui kokku puutute väävliga -, mis sisaldab atmosfääre (nt kütusepõlemisest, töötlemise gaaside või isegi teatud isoleermaterjalidest), temperatuuridel üle 315 kraadi (600 kraadi F), hajub väävel nikli tera piiridesse. See moodustab rabeda nikli - nikkelsulfiidi eutektilise faasi, mis vähendab drastiliselt materjali elastsust ja tõmbetugevust, põhjustades granulaarse pragunemise ja katastroofilise rike koormuse all.
Oksüdatsioon: Kuigi niklil 200 on hea oksüdatsiooniresistentsus madalamatel temperatuuridel, mis ületavad umbes 600 kraadi (1112 kraadi F), hakkab see oksüdeeruma lubamatult kõrge kiirusega, moodustades mitte - kaitseskaala, mis pallib maha.
Alternatiiv: Nickel 201 (UNS N02201)
Rakenduste jaoks, mis nõuavad puhta nikli korrosioonikindlust, kuid püsivatel temperatuuridel, on määratud alternatiiv nikkel 201, mis on kaetud sama standardi ASTM B161 all.
Nickel 201 on madal - puhta nikli süsiniku klass. Maksimaalne süsinikusisaldus väheneb niklil 200 -ni niklil 200 kuni 0,15% -lt niklil 201. Kõrgetel temperatuuridel võib nikli 200 süsinik sadestuda terade piirides grafiidina. See grafiidi moodustumine nõrgendab teravilja piire ja võib väävlirünnakuga kombineerida, kiirendada omaks.
Nickel 201 täpsustades saavad insenerid puhast nikli ohutult kasutada neutraalses või vähendades atmosfääri temperatuuridel kuni umbes 600 kraadi (1112 kraadi F), kuna madala süsinikusisaldusega sisaldus takistab seda graafimist ja tagab parema pika - termini mikrostrukturaalse stabiilsuse. Oksüdeerivates atmosfäärides või sellest temperatuurist kõrgemal olevatel teenustel oleks sobiv valik nikkel - kroomisulamid nagu Alloy 600 või 601.
