Legierung C276 Rohrbrotdrucktische

Einführung in Alloy C276 Pipes

Legierung C276, Auch als Hastelloy C276 bekannt, UNS N10276, oder W.NR. 2.4819, ist ein Nickel-Molybdän-Chrom-Superalloy, der für seine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit in extremen Umgebungen bekannt ist. In der chemischen Verarbeitung häufig verwendet, Öl und Gas, und Marineanwendungen, Es widersetzt sich, Spaltkorrosion, und Stresskorrosionsrisse (SCC) in aggressiven Medien wie Chloriden und Säuren. Legierung C276 Rohre, erhältlich in nahtlos (ASTM B622) und geschweißt (ASTM B626) Formen, sind für Hochdrucksysteme von entscheidender Bedeutung, bei denen die Zuverlässigkeit von größter Bedeutung ist. Platzen der Drucktische, berechnet mit Barlows Formel, Geben Sie theoretische interne Drucke an, die Rohre vor dem Ausfall standhalten können, Führungsingenieure bei der Auswahl geeigneter Rohrpläne für bestimmte Anwendungen.

Die Vielseitigkeit der Legierungen beruht auf seiner ausgewogenen Zusammensetzung und robusten mechanischen Eigenschaften, Damit es für Rohre in Größen geeignet ist, die von 1/8 Zoll 30 Zoll im Durchmesser. Druckdruckdaten, Entworfen von seriösen Lieferanten wie Korrosionsmaterialien und Neonickel, Drücke von so hoch wie hoch wie 35,175 Psi für kleine Durchmesser, Dickwandige Rohre (z.B., 1/8 Zoll, Schedule 80s). Dieser Artikel beschreibt die chemische Zusammensetzung von Alloy C276, mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit, Herstellungsprozess, Anwendungen, und platzende Drucktische, mit Vergleiche mit Inconel 625, Legierung 20, ASTM A671 CC60, und API 5L PSL2 BNS. Eine umfassende Tabelle fasst den Burstdrücke und die Schlüsselparameter zusammen, Gewährleistung einer wertvollen Ressource für Ingenieure.

 

Chemische Zusammensetzung und Materialanalyse

Die chemische Zusammensetzung von Legierung C276 ist für Korrosionsbeständigkeit und -festigkeit optimiert. Es enthält Nickel (Gleichgewicht, ~ 55–57%), Molybdän (15.0–17,0%), Chrom (14.5–16,5%), Eisen (4.0–7,0%), Wolfram (3.0–4,5%), Kobalt (≤ 2,5%), Mangan (≤ 1,0%), KOHLENSTOFF (≤ 0,01%), Silizium (≤ 0,08%), Phosphor (≤ 0,04%), Schwefel (≤ 0,03%), und Vanadium (≤ 0,35%). Der hohe Molybdängehalt verbessert die Resistenz gegen Lochfraß und Spaltkorrosion in Chloridumgebungen, Während Chrom Oxidationsresistenz liefert. Niedriger Kohlenstoff und Silizium minimieren den Kohlensäurebausfall beim Schweißen, Gewährleistung der Schweißintegrität. Wolfram fügt Stärke und Korrosionsresistenz bei der Reduzierung von Säuren hinzu.

Im Vergleich zu Inconel 625 (58% Min Nickel, 8–10% Molybdän), Legierung C276 hat ein höheres Molybdän, bieten überlegene Resistenz gegen lokalisierte Korrosion, aber etwas geringere Festigkeit. Legierung 20 (32–38% Nickel, 2–3% Molybdän, 3–4% Kupfer) zeichnet sich in Schwefelsäure aus, ist aber in Chloriden weniger wirksam. ASTM A671 CC60 (0.04–0,27% Kohlenstoff, 0.85–1,20% Mangan) und API 5L PSL2 BNS (≤ 0,12% Kohlenstoff) sind Kohlenstoffstähle mit minimaler Legierung, Auf Beschichtungen zum Korrosionsschutz stützen. Austenitische Struktur von Legierung C276 sorgt für Duktilität und Zähigkeit, Unterstützung der Verwendung in Hochdruckrohren. Die niedrige Verunreinigungsniveaus und die Stabilisierung der Zusammensetzung machen es ideal für geschweißte Rohre, Wie in platzenden Drucktischen zu sehen ist, Wo die Schweißintegrität für die Hochdruckleistung von entscheidender Bedeutung ist.

 

mechanische Eigenschaften

Legierung C276 -Rohre weisen hervorragende mechanische Eigenschaften auf, Unterstützung der Verwendung in Hochdruckanwendungen. Im geglühten Zustand, Nahtlose Rohre (ASTM B622) eine minimale Zugfestigkeit von haben 690 MPA (100 Ksi), Ertragsstärke von 283 MPA (41 Ksi), und Dehnung von 40%. geschweißte Rohre (ASTM B626) ähnliche Eigenschaften haben, mit Zugfestigkeit ≥ 690 MPa und Ertrag von ≥283 MPa, Obwohl Kaltbearbeitung die Kraft erhöhen kann (z.B., Bis zu 1000 MPA-Zug für kaltgehärtete Rohre). Die Härte ist typischerweise 185–230 Brinell. Diese Eigenschaften werden bis zu 450 ° F gehalten (232° C), mit guter Leistung bei höheren Temperaturen für kurzfristige Exposition.

Im Vergleich zu Inconel 625 (Zug 827 MPA, Rendite 414 MPA), Die Legierung C276 hat eine geringfügige Stärke, aber eine bessere Korrosionsbeständigkeit in der Reduzierung von Umgebungen. Legierung 20 (Zug 551 MPA, Rendite 241 MPA) ist schwächer, aber optimiert für Säurebeständigkeit. ASTM A671 CC60 (Zug 415–550 MPa, Rendite 220 MPA) und API 5L PSL2 BNS (Zug 415–760 MPa, Rendite 245 MPA) sind deutlich schwächer, Entwickelt für Pipelines mit niedriger Temperatur oder saurer Service. Burst -Drucktische spiegeln die hohe Festigkeit von Legierung C276 wider, Mit Pipes der 80er Jahre (z.B., 1/8 Zoll, 0.095-Zollwand) Erreichen 35,175 PSI. Die Zähigkeit und Duktilität der Legierungen gewährleisten die Zuverlässigkeit bei dynamischen Lasten, kritisch für chemische und Öl-/Gasanwendungen.

 

Korrosionsresistenzeigenschaften

Legierung C276 ist bekannt für seinen außergewöhnlichen Korrosionsbeständigkeit, besonders in aggressiven Umgebungen wie Chloriden, Schwefelsäure, und saures Gas. Seine Lochfraßfestigkeit entspricht äquivalente Zahl (HOLZ) ist ungefähr 69, Hinweis auf herausragende Widerstand gegen Lochfraß und Spaltkorrosion. Die Legierung ist immun gegen Chlorid -SCC und funktioniert gut bei der Oxidation und Reduzierung von Säuren, mit Korrosionsraten von nur 0,1–0,2 mm/Jahr in kochender Schwefelsäure. Im sauren Service, Es erfüllt die Anforderungen der NACE MR0175, gegen Sulfidstress rissen (SSC) In H2S -Umgebungen, Es ideal für Öl- und Gasbrunnen.

Im Vergleich zu Inconel 625 (Holz ~ 52), Legierung C276 bietet eine überlegene Resistenz gegen lokalisierte Korrosion aufgrund höherer Molybdäns. Legierung 20 (Holz ~ 34) zeichnet sich in Schwefelsäure aus, ist aber in Chloriden weniger wirksam. ASTM A671 CC60 und API 5L PSL2 BNS, Beide Kohlenstoffstähle, Erfordernde Beschichtungen für Korrosionsschutz, Im Gegensatz zu Alloy C276s inhärenter Widerstand. Die Leistung der Legierungen in Hochdruckrohren, Wie in platzenden Drucktabellen gezeigt, wird durch seinen Korrosionsbeständigkeit verstärkt, Gewährleistung der langfristigen Integrität in der chemischen Verarbeitung und der Meeresanwendungen. Zum Beispiel, Ein 1-Zoll-Schedule 40er-Rohr stand 15,175 Psi ohne korrosionsbedingte Schwächung, Unterstützung der Verwendung in harten Umgebungen.

 

Herstellung und Verarbeitung

Legierung C276 -Rohre werden unter Verwendung von Vakuuminduktionsschmelzen oder elektrischen Lichtbogenöfen hergestellt, gefolgt von heißer oder kaltes Arbeiten, um nahtlos zu produzieren (ASTM B622) oder geschweißt (ASTM B626) ROHRE. Nahlose Rohre werden extrudiert oder gezeichnet, mit Tempern bei 1040–1150 ° C (1900–2100 ° F.) Duktilität wiederherstellen. Schweißrohre werden aus Streifen oder Teller gebildet, über GTAW oder GMAW mit passenden Füllstoffmetallen geschweißt (z.B., Ernichrmo-4), und geglüht, um Schweißbelastungen zu minimieren. Die Bearbeitung erfordert starre Setups und Carbid-Werkzeuge aufgrund einer arbeitsbezogenen, mit Schnittgeschwindigkeiten von 10–20 m/min.

Im Vergleich zu Inconel 625, Die Verarbeitung von Alloy C276 ist ähnlich, profitiert jedoch von niedrigerem Kohlenstoff für eine bessere Schweißbarkeit. Legierung 20 ist aufgrund des niedrigeren Nickels leichter zu fertigen, Während ASTM A671 CC60 und API 5L PSL2 BNS einfachere EFW -Prozesse für Kohlenstoffstahl verwenden. Zerstörungsfreie Prüfung (Ultraschall-, radiologisch) sorgt für Schweißnaht Qualität, kritisch für hohe Druckdrücke (z.B., 26,250 PSI für 1/2-Zoll-Schedule 80s). Der Herstellungsprozess unterstützt eine Reihe von Rohrgrößen (1/8–30 Zoll) und Zeitpläne (5S, 10S, 40S, 80S), wie sich in Plasting -Drucktabellen widerspiegelt, Gewährleistung der Zuverlässigkeit in Hochdrucksystemen.

 

Anwendungen

Legierung C276 -Rohre werden in anspruchsvollen Anwendungen verwendet, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Druckkapazität erfordern. In der chemischen Verarbeitung, Sie behandeln Säuren und Chloride bei Reaktoren, Wärmetauscher, und Rohrleitungssysteme. Öl- und Gasanwendungen umfassen Dunterlochrohr und Sauergaspipelines, NACE -Compliance NACE. Meeresumgebungen verwenden C276 für Meerwasserleitung, Während die Verschmutzungskontrolle es in Rauchgasesulfurizationssystemen einsetzt. Bursting -Drucktabellen leiten ihre Verwendung, Mit 1/4-Zoll-Schedule 40S-Pipes unterstützt 24,450 PSI, Ideal für chemische Hochdruckleitungen.

Im Vergleich zu Inconel 625, in der Luft- und Raumfahrt und schweren Meeresumgebungen verwendet, C276 wird für saure Service und Säurebeständigkeit bevorzugt. Legierung 20 Ziele Schwefelsäureanwendungen, Während ASTM A671 CC60 für Pipelines mit niedriger Temperaturen und API 5L PSL2 BNS für den sauren Gastransport bestimmt ist. Die hohe Druckdrücke und die Korrosionsbeständigkeit von Legierung C276 machen es ideal für eine kritische Infrastruktur, Reduzierung der Wartung in harten Umgebungen wie Offshore -Plattformen und Chemiepflanzen. Die Vielseitigkeit über Rohrgrößen und -pläne hinweg sorgt für eine breite Anwendbarkeit.

Platzen der Drucktische

Burst -Drucktische für Legierung C276 Rohre, berechnet mit Barlows Formel (P = 2st/d, wobei P Druck ist, S ist zulässiger Stress, T ist Wandstärke, D ist Außendurchmesser), Bereiten Sie theoretische innere Drucke für nahtlose und geschweißte Rohre an. Daten aus Korrosionsmaterialien und Neonickel für nahtlose Rohre (ASTM B622) über Zeitpläne 5s, 10S, 40S, und 80er Jahre sind unten zusammengefasst. geschweißte Rohre (ASTM B626) einen ähnlichen Druck haben, mit leichten Abweichungen aufgrund von Schweißfaktoren.

Nominale Rohr-Größe (Zoll)	Nominal von (Zoll)	Zeitplan	Wandstärke (Zoll)	Druckdruck (PSI)
1/8	0.405	5S / 10S / 40S / 80S	0.049 / 0.068 / 0.095 / –	18,150 / 25,175 / 35,175 / –
1/4	0.540	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.088 / 0.119 / –	18,050 / 24,450 / 33,050 / –
3/8	0.675	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.091 / 0.126 / –	14,450 / 20,225 / 28,000 / –
1/2	0.840	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.083 / 0.109 / 0.147	11,600 / 14,825 / 19,475 / 26,250
3/4	1.050	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.083 / 0.113 / 0.154	9,275 / 11,850 / 16,150 / 22,000
1	1.315	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.109 / 0.133 / 0.179	7,425 / 12,450 / 15,175 / 20,425
1 1/4	1.660	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.109 / 0.140 / 0.191	5,875 / 9,850 / 12,650 / 17,250
1 1/2	1.900	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.109 / 0.145 / 0.200	5,125 / 8,600 / 11,450 / 15,800
2	2.375	5S / 10S / 40S / 80S	0.065 / 0.109 / 0.154 / 0.218	4,100 / 6,875 / 9,750 / 13,775
2 1/2	2.875	5S / 10S / 40S / 80S	0.083 / 0.120 / 0.203 / 0.276	4,325 / 6,250 / 10,600 / 14,400
3	3.500	5S / 10S / 40S / –	0.083 / 0.120 / 0.216 / –	3,550 / 5,150 / 9,250 / –
4	4.500	5S / 10S / 40S / –	0.083 / 0.120 / 0.237 / –	2,750 / 4,000 / 7,900 / –
6	6.625	5S / 10S / 40S / –	0.109 / 0.134 / 0.280 / –	2,475 / 3,050 / 6,350 / –
8	8.625	5S / 10S / 40S / –	0.109 / 0.148 / 0.322 / –	1,900 / 2,575 / 5,600 / –

Anmerkungen: Drücke sind theoretisch, Basierend auf Barlows Formel, und nur als Referenz. Die tatsächliche Leistung kann aufgrund materieller Variationen variieren, Temperatur, und Korrosionseffekte. Wenden Sie sich an den ASME -Kessel- und Druckbehälter -Code für das Design.

 

Maßtoleranzen

Dimensionstoleranzen für Legierungs-C276-Rohre gewährleisten die Kompatibilität in Hochdrucksystemen. Nahtlose Rohre (ASTM B622) und geschweißte Rohre (ASTM B626) reichen von 1/8 An 30 Zoll im äußeren Durchmesser (OD), mit Toleranzen von ± 0,5% für OD und ± 10% für die Wandstärke (z.B., ± 0,0095 Zoll für 0,095-Zoll-Wand). Die Längen sind normalerweise bis zu 6 Meter, mit geradheit ≤ 0,2% der länge. Die Schweißnähtehöhe für geschweißte Rohre beträgt ≤ 3,2 mm, und Ende endet (z.B., gemäß ASME B16.25 abgeschrägt) Stellen Sie die richtigen Verbindungen sicher.

Im Vergleich zu Inconel 625 (ASTM B444: ± 0,25 mm für kleine Durchmesser), Legierung C276 hat ähnliche Toleranzen, ist jedoch für größere Rohre optimiert. Legierung 20 (ASTM B729/B464: ± 0,5% von) entspricht den Toleranzen von C276, während ASTM A671 CC60 (± 0,5% von) und API 5L PSL2 BNS (± 0,75% von) sind lockerer aufgrund größerer Pipelinegrößen. Diese Toleranzen unterstützen hohen Druckdrücke, Gewährleistung der zuverlässigen Installation in chemischen und Öl-/Gassystemen, bei denen Präzision kritisch ist.

 

Vergleich mit anderen Legierungen und Rohren

Legierung C276 -Rohre werden mit Inconel verglichen 625, Legierung 20, ASTM A671 CC60, und API 5L PSL2 BNS. Inconel 625 (Zug 827 MPA, Holz ~ 52) Bietet eine hohe Festigkeit, aber etwas geringere Lochfraßfestigkeit als C276 (Holz ~ 69). Legierung 20 (Zug 551 MPA, Holz ~ 34) ist für Schwefelsäure geeignet, aber bei Chloriden weniger wirksam. ASTM A671 CC60 (Zug 415–550 MPa) und API 5L PSL2 BNS (Zug 415–760 MPa) sind Kohlenstoffstähle für niedrige Temperatur- und saure Service-Pipelines, beziehungsweise, mit geringerer Festigkeit und keiner inhärenten Korrosionsbeständigkeit. Hohe Druckdrücke von Legierung C276 (z.B., 35,175 PSI für 1/8-Zoll-Schedule 80s) und Korrosionsbeständigkeit machen es ideal für extreme Bedingungen, Im Gegensatz zu Kohlenstoffstählen, die Beschichtungen benötigen.

Herausforderungen und Einschränkungen

Legierung C276 Rohre stehen vor Herausforderungen bei Kosten und Herstellung. Ihr hoher Nickel- und Molybdängehalt macht sie teurer als ASTM A671 CC60 oder API 5L PSL2 BNS, Einschränkende Verwendung für kritische Anwendungen. Die Bearbeitung ist aufgrund der Arbeitserhaltung schwierig, Erfordernde niedrige Schnittgeschwindigkeiten und starre Setups. Schweißrohre müssen eine Kontamination vermeiden, um den Korrosionsbeständigkeit aufrechtzuerhalten, und hohe Temperaturen (>450° F) kann die Duktilität verringern. Bursting -Drucktabellen nehmen ideale Bedingungen an, Der tatsächliche Druck kann jedoch aufgrund von Korrosion oder Mängel niedriger sein. Im Vergleich zu Inconel 625, C276 ist bei extrem hohen Temperaturen weniger vielseitig, und Legierung 20 ist in Chloridumgebungen begrenzt. Diese Herausforderungen werden durch präzise Herstellung und anwendungsspezifisches Design gemindert, Gewährleistung der Zuverlässigkeit in Hochdrucksystemen.

Zukünftige Trends und Innovationen

Die Zukunft von Legierung C276 Pipes beinhaltet Fortschritte bei der Herstellung und Anwendungen. Die additive Fertigung wird für benutzerdefinierte Ausstattung untersucht, Abfall reduzieren. Fortschrittliche Schweißtechniken, wie Laserschweißen, Naht verbessern Qualität, Stützende hohe Platzen des Drucks. Beschichtungen auf Nanotechnologie-basierten Beschichtungen verbessern die Korrosionsbeständigkeit in extremen Umgebungen, Verlängerung der Rohrlebensdauer in sauren Gas und chemischen Anwendungen. Die Nutzung der Legierung in erneuerbarer Energien, wie geothermische und Offshore -Wind, wächst aufgrund seiner Haltbarkeit. Im Vergleich zum Luft- und Raumfahrtfokus von Inconel 625, C276 zielt auf chemische und Öl-/Gasinnovationen ab.. ASTM A671- und API 5L -Rohre sehen die Fortschritte mit Beschichtungen, Aber die inhärenten Eigenschaften von C276 positionieren es für hochwertige Anwendungen. Die digitale Überwachung auf Korrosion und Druck wird die Zuverlässigkeit weiter verbessern, Die Gewährleistung der Legierung C276 bleibt eine wichtigste Wahl für den Hochdruck, ätzende Systeme.

Fazit

Legierung C276 (UNS N10276) Rohre sind für Hochdruck von entscheidender Bedeutung, korrosive Umgebungen, Bieten außergewöhnlicher Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Platzen der Drucktische, Basierend auf Barlows Formel, Druck auf den Druck zeigen bis zu 35,175 Psi für kleine Durchmesser, Dickwandige Rohre, ihre Verwendung in Chemikalie leiten, Öl/Gas, und Marineanwendungen. Die Nickel-Molybdän-Chrom-Zusammensetzung der Legierungen sorgt dafür, SCC, und Säuren, übertreffen Inconel 625 in lokalisierter Korrosion und Legierung 20 in Chloriden. Im Vergleich zu ASTM A671 CC60 und API 5L PSL2 BNS, C276 bietet überlegene Leistung, aber zu höheren Kosten. Die bereitgestellte Tabelle fasst den Burstdrücke und die Schlüsselparameter zusammen, Unterstützung von Ingenieuren im Design. Zukünftige Innovationen in der Herstellung und Beschichtungen werden die Rolle von Legierung C276 in der kritischen Infrastruktur verbessern, Gewährleistung der Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen.