Paduan C276 Pipa meledaknya meja tekanan

Pengantar Pipa C276 Paduan

Paduan C276, juga dikenal sebagai Hastelloy C276, UNS N10276, atau W.Nr. 2.4819, adalah superalloy nikel-molybdenum-chromium yang terkenal dengan ketahanan korosi yang luar biasa dan kekuatan tinggi di lingkungan yang ekstrem. Banyak digunakan dalam pemrosesan kimia, minyak dan gas, dan aplikasi kelautan, itu tahan pitting, korosi celah, dan retak korosi stres (SCC) dalam media agresif seperti klorida dan asam. PIPA C276 Paduan, Tersedia dalam bentuk mulus (ASTM B622) dan dilas (ASTM B626) bentuk, sangat penting untuk sistem tekanan tinggi di mana keandalan adalah yang terpenting. Tabel tekanan meledak, dihitung menggunakan formula Barlow, memberikan tekanan internal teoretis yang dapat menahan pipa sebelum gagal, Insinyur penuntun dalam memilih jadwal pipa yang sesuai untuk aplikasi tertentu.

Fleksibilitas paduan berasal dari komposisi seimbang dan sifat mekanik yang kuat, membuatnya cocok untuk pipa dalam ukuran mulai dari 1/8 inch untuk 30 inci diameter. Data tekanan meledak, bersumber dari pemasok terkemuka seperti bahan korosi dan neonickel, menunjukkan tekanan setinggi 35,175 Psi untuk berdiameter kecil, pipa berdinding tebal (misalnya, 1/8 inch, Jadwal 80 -an). Artikel ini merinci komposisi kimia paduan C276, Sifat mekanik, Tahan korosi, proses manufaktur, Aplikasi, dan tabel tekanan meledak, dengan perbandingan dengan Inconel 625, Paduan 20, ASTM A671 CC60, dan API 5L PSL2 BNS. Tabel komprehensif merangkum tekanan dan parameter utama, memastikan sumber daya yang berharga bagi para insinyur.

 

Komposisi kimia dan analisis material

Komposisi kimia paduan C276 dioptimalkan untuk ketahanan dan kekuatan korosi. Itu berisi nikel (Keseimbangan, ~ 55–57%), molibdenum (15.0–17.0%), kromium (14.5–16.5%), Besi (4.0–7.0%), tungsten (3.0–4.5%), Kobalt (≤2,5%), mangan (≤1.0%), Karbon (≤0,01%), Silicon (≤0,08%), fosfor (≤0,04%), sulfur (≤0,03%), dan vanadium (≤0,35%). Kandungan molibdenum tinggi meningkatkan resistensi terhadap korosi pitting dan celah di lingkungan klorida, Sedangkan kromium memberikan resistensi oksidasi. Karbon rendah dan silikon meminimalkan presipitasi karbida selama pengelasan, memastikan integritas las. Tungsten menambah kekuatan dan resistensi korosi dalam mengurangi asam.

Dibandingkan dengan Inconel 625 (58% Min nikel, 8–10% molibdenum), Paduan C276 memiliki molibdenum yang lebih tinggi, menawarkan resistensi superior terhadap korosi lokal tetapi kekuatan yang sedikit lebih rendah. Paduan 20 (32–38% nikel, 2–3% molibdenum, 3–4% tembaga) unggul dalam asam sulfat tetapi kurang efektif dalam klorida. ASTM A671 CC60 (0.04–0,27% karbon, 0.85–1.20% Mangan) dan API 5L PSL2 BNS (≤0,12% karbon) adalah baja karbon dengan paduan minimal, mengandalkan pelapis untuk perlindungan korosi. Struktur Austenitik Paduan C276 memastikan keuletan dan ketangguhan, mendukung penggunaannya di pipa bertekanan tinggi. Tingkat pengotor rendah komposisi dan stabilisasi membuatnya ideal untuk pipa yang dilas, Seperti yang terlihat di meja tekanan meledak, di mana integritas las sangat penting untuk kinerja tekanan tinggi.

 

Sifat mekanik

Pipa C276 paduan menunjukkan sifat mekanik yang sangat baik, mendukung penggunaannya dalam aplikasi bertekanan tinggi. Dalam kondisi anil, pipa seamless (ASTM B622) memiliki kekuatan tarik minimum 690 Mpa (100 Ksi), kekuatan luluh 283 Mpa (41 Ksi), dan perpanjangan 40%. pipa dilas (ASTM B626) memiliki sifat serupa, dengan kekuatan tarik ≥690 MPa dan hasil ≥283 MPa, Padahal bekerja dingin dapat meningkatkan kekuatan (misalnya, Hingga 1000 MPa Tensile untuk pipa yang diperkeras dingin). Kekerasan biasanya 185–230 Brinell. Sifat -sifat ini dipertahankan hingga 450 ° F (232° C), dengan kinerja yang baik pada suhu yang lebih tinggi untuk paparan jangka pendek.

Dibandingkan dengan Inconel 625 (Tarik 827 Mpa, Hasil 414 Mpa), Paduan C276 memiliki kekuatan yang sedikit lebih rendah tetapi ketahanan korosi yang lebih baik dalam mengurangi lingkungan. Paduan 20 (Tarik 551 Mpa, Hasil 241 Mpa) lebih lemah tetapi dioptimalkan untuk resistensi asam. ASTM A671 CC60 (Tarik 415–550 MPa, Hasil 220 Mpa) dan API 5L PSL2 BNS (Tarik 415-760 MPa, Hasil 245 Mpa) secara signifikan lebih lemah, Dirancang untuk pipa servis suhu rendah atau asam. Tabel tekanan meledak mencerminkan kekuatan tinggi paduan C276, dengan pipa jadwal 80 -an (misalnya, 1/8 inch, 0.095-dinding inci) mencapai hingga 35,175 psi. Ketangguhan dan keuletan paduan memastikan keandalan di bawah beban dinamis, penting untuk aplikasi kimia dan minyak/gas.

 

Karakteristik resistensi korosi

Paduan C276 terkenal dengan ketahanan korosi yang luar biasa, khususnya di lingkungan yang agresif seperti klorida, asam sulfat, dan gas asam. Angka setara resistansi pittingnya (KAYU) kira -kira 69, menunjukkan resistensi yang luar biasa terhadap korosi pitting dan celah. Paduan ini kebal terhadap klorida SCC dan berkinerja baik dalam mengoksidasi dan mengurangi asam, dengan laju korosi serendah 0,1-0,2 mm/tahun dalam asam sulfat mendidih. Dalam layanan asam, itu memenuhi persyaratan NACE MR0175, menahan stres sulfida retak (SSC) di lingkungan H2S, membuatnya ideal untuk sumur minyak dan gas.

Dibandingkan dengan Inconel 625 (Kayu ~ 52), Paduan C276 menawarkan resistensi superior terhadap korosi lokal karena molibdenum yang lebih tinggi. Paduan 20 (Kayu ~ 34) unggul dalam asam sulfat tetapi kurang efektif dalam klorida. ASTM A671 CC60 dan API 5L PSL2 BNS, kedua baja karbon, membutuhkan pelapis untuk perlindungan korosi, Tidak seperti resistensi yang melekat pada Alloy C276. Kinerja paduan di pipa bertekanan tinggi, seperti yang ditunjukkan pada tabel tekanan meledak, ditingkatkan dengan ketahanan korosi, Memastikan integritas jangka panjang dalam pemrosesan kimia dan aplikasi laut. Misalnya, Pipa Jadwal 40-an 1-inci bertahan 15,175 PSI tanpa melemahnya terkait korosi, mendukung penggunaannya di lingkungan yang keras.

 

Manufaktur dan pemrosesan

Pipa C276 paduan diproduksi menggunakan peleburan induksi vakum atau tungku busur listrik, diikuti oleh pekerjaan panas atau dingin untuk menghasilkan mulus (ASTM B622) atau dilas (ASTM B626) PIPA. Pipa mulus diekstrusi atau ditarik, dengan anil pada 1040–1150 ° C (1900–2100 ° F.) untuk memulihkan keuletan. Pipa las terbentuk dari strip atau pelat, dilas melalui GTAW atau GMAW dengan logam pengisi yang cocok (misalnya, Ernichrmo-4), dan dianil untuk meminimalkan tekanan las. Pemesinan membutuhkan pengaturan yang kaku dan alat karbida karena pengerjaan kerja, dengan kecepatan pemotongan 10-20 m/menit.

Dibandingkan dengan Inconel 625, Pemrosesan Paduan C276 serupa tetapi manfaat dari karbon yang lebih rendah untuk las yang lebih baik. Paduan 20 lebih mudah dibuat karena nikel yang lebih rendah, Sedangkan ASTM A671 CC60 dan API 5L PSL2 BNS menggunakan proses EFW yang lebih sederhana untuk baja karbon. Pengujian non destruktif (ultrasonik, Radiografi) memastikan las kualitas, penting untuk tekanan meledak tinggi (misalnya, 26,250 PSI untuk jadwal 1/2-inci 80-an). Proses pembuatan mendukung berbagai ukuran pipa (1/8–30 inci) dan jadwal (5S, 10S, 40S, 80S), seperti yang tercermin dalam tabel tekanan meledak, memastikan keandalan dalam sistem tekanan tinggi.

 

Aplikasi

Pipa C276 paduan digunakan dalam aplikasi yang menuntut yang membutuhkan ketahanan korosi tinggi dan kapasitas tekanan. Dalam pemrosesan kimia, Mereka menangani asam dan klorida di reaktor, Penukar Panas, dan sistem perpipaan. Aplikasi minyak dan gas termasuk tabung downhole dan pipa gas asam, memanfaatkan kepatuhan Nace. Lingkungan laut menggunakan C276 untuk perpipaan air laut, sementara pengendalian polusi menggunakannya dalam sistem desulfurisasi gas-gas. Tabel tekanan meledak memandu penggunaannya, dengan 1/4-inci pipa 40-an yang mendukung 24,450 psi, Ideal untuk garis kimia bertekanan tinggi.

Dibandingkan dengan Inconel 625, Digunakan dalam Aerospace dan Pengaturan Laut yang Parah, C276 lebih disukai untuk layanan asam dan resistensi asam. Paduan 20 menargetkan aplikasi asam sulfat, Sedangkan ASTM A671 CC60 adalah untuk jaringan pipa suhu rendah dan API 5L PSL2 BNS untuk transportasi gas asam. Tekanan bursting tinggi paduan C276 dan resistensi korosi membuatnya ideal untuk infrastruktur kritis, Mengurangi perawatan di lingkungan yang keras seperti platform lepas pantai dan pabrik kimia. Fleksibilitasnya di seluruh ukuran dan jadwal pipa memastikan penerapan yang luas.

Tabel tekanan meledak

Tabel tekanan meledak untuk pipa C276 paduan, dihitung menggunakan formula Barlow (P = 2st/d, Dimana P adalah tekanan, S adalah stres yang diijinkan, T adalah ketebalan dinding, D adalah diameter luar), Berikan tekanan internal teoretis untuk pipa yang mulus dan las. Data dari bahan korosi dan neonickel untuk pipa mulus (ASTM B622) di seluruh jadwal 5s, 10S, 40S, dan 80 -an dirangkum di bawah ini. pipa dilas (ASTM B626) memiliki tekanan yang sama, dengan sedikit variasi karena faktor lasan.

Nominal Pipe Size (inci)	Nominal (inci)	Jadwal	Dinding tebal (inci)	Tekanan Burst (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 / –

Catatan: Tekanan adalah teoretis, Berdasarkan formula Barlow, dan hanya untuk referensi. Kinerja aktual dapat bervariasi karena variasi material, suhu, dan efek korosi. Konsultasikan dengan ASME Boiler dan Kode Kapal Tekan untuk Desain.

 

TOLERANSI DIMENSI

Toleransi dimensi untuk pipa C276 paduan memastikan kompatibilitas dalam sistem tekanan tinggi. pipa seamless (ASTM B622) dan pipa yang dilas (ASTM B626) berkisar dari 1/8 untuk 30 inci dengan diameter luar (OD), dengan toleransi ± 0,5% untuk OD dan ± 10% untuk ketebalan dinding (misalnya, ± 0,0095 inci untuk dinding 0,095 inci). Panjang biasanya sampai 6 meter, dengan kelurusan ≤0,2% panjangnya. Tinggi jahitan las untuk pipa las adalah ≤3.2 mm, dan akhir selesai (misalnya, Beveled per ASME B16.25) Pastikan koneksi yang tepat.

Dibandingkan dengan Inconel 625 (ASTM B444: ± 0,25 mm untuk diameter kecil), Paduan C276 memiliki toleransi yang sama tetapi dioptimalkan untuk pipa yang lebih besar. Paduan 20 (ASTM B729/B464: ± 0,5% dari) cocok dengan toleransi C276, Sedangkan ASTM A671 CC60 (± 0,5% dari) dan API 5L PSL2 BNS (± 0,75% dari) lebih longgar karena ukuran pipa yang lebih besar. Toleransi ini mendukung tekanan meledak tinggi, memastikan pemasangan yang andal dalam sistem kimia dan minyak/gas di mana presisi sangat penting.

 

Perbandingan dengan paduan dan pipa lain

Pipa C276 paduan dibandingkan dengan Inconel 625, Paduan 20, ASTM A671 CC60, dan API 5L PSL2 BNS. Inconel 625 (Tarik 827 Mpa, Kayu ~ 52) menawarkan kekuatan tinggi tetapi resistensi pitting yang sedikit lebih rendah dari C276 (Kayu ~ 69). Paduan 20 (Tarik 551 Mpa, Kayu ~ 34) cocok untuk asam sulfat tetapi kurang efektif dalam klorida. ASTM A671 CC60 (Tarik 415–550 MPa) dan API 5L PSL2 BNS (Tarik 415-760 MPa) adalah baja karbon untuk pipa servis suhu rendah dan asam, masing-masing, dengan kekuatan yang lebih rendah dan tidak ada resistensi korosi yang melekat. Tekanan Bursting Tinggi Paduan C276 (misalnya, 35,175 PSI untuk jadwal 1/8-inci 80-an) dan resistensi korosi membuatnya ideal untuk kondisi ekstrem, Tidak seperti baja karbon yang membutuhkan pelapis.

Tantangan dan keterbatasan

Pipa C276 Pipa menghadapi tantangan dalam biaya dan fabrikasi. Konten nikel dan molibdenum tinggi mereka membuat mereka lebih mahal daripada ASTM A671 CC60 atau API 5L PSL2 BNS, membatasi penggunaan untuk aplikasi kritis. Pemesinan sulit karena pengerasan kerja, membutuhkan kecepatan pemotongan rendah dan pengaturan yang kaku. Pipa las harus menghindari kontaminasi untuk mempertahankan resistensi korosi, dan suhu tinggi (>450° F) dapat mengurangi keuletan. Tabel tekanan meledak mengasumsikan kondisi yang ideal, tetapi tekanan aktual mungkin lebih rendah karena korosi atau cacat. Dibandingkan dengan Inconel 625, C276 kurang serbaguna dalam suhu ultra-tinggi, dan paduan 20 terbatas di lingkungan klorida. Tantangan-tantangan ini dikurangi melalui manufaktur yang tepat dan desain khusus aplikasi, memastikan keandalan dalam sistem tekanan tinggi.

Tren dan Inovasi Masa Depan

Masa Depan Pipa Paduan C276 melibatkan kemajuan dalam manufaktur dan aplikasi. Pabrikan aditif sedang dieksplorasi untuk perlengkapan khusus, mengurangi limbah. Teknik Pengelasan Tingkat Lanjut, seperti pengelasan laser, Tingkatkan jahitan kualitas, Mendukung tekanan meledak tinggi. Pelapis berbasis nanoteknologi meningkatkan resistensi korosi di lingkungan yang ekstrem, Memperluas umur pipa dalam aplikasi gas dan kimia asam. Penggunaan paduan dalam energi terbarukan, seperti panas bumi dan angin lepas pantai, tumbuh karena daya tahannya. Dibandingkan dengan Fokus Aerospace Inconel 625, C276 menargetkan inovasi kimia dan minyak/gas. ASTM A671 dan API 5L Pipa melihat kemajuan lapisan, Tapi properti inheren C276 memposisikannya untuk aplikasi bernilai tinggi. Pemantauan digital untuk korosi dan tekanan akan semakin meningkatkan keandalan, Memastikan paduan C276 tetap menjadi pilihan utama untuk tekanan tinggi, Sistem korosif.

Kesimpulan

Paduan C276 (UNS N10276) Pipa sangat penting untuk tekanan tinggi, lingkungan yang korosif, Menawarkan kekuatan yang luar biasa dan resistensi korosi. Tabel tekanan meledak, Berdasarkan formula Barlow, Tunjukkan tekanan hingga 35,175 Psi untuk berdiameter kecil, pipa berdinding tebal, memandu penggunaannya dalam bahan kimia, minyak/gas, dan aplikasi kelautan. Komposisi nikel-molybdenum-kromium paduan memastikan ketahanan terhadap pitting, SCC, dan asam, Mengungguli Inconel 625 dalam korosi dan paduan terlokalisasi 20 di klorida. Dibandingkan dengan ASTM A671 CC60 dan API 5L PSL2 BNS, C276 menawarkan kinerja yang unggul tetapi dengan biaya lebih tinggi. Tabel yang disediakan merangkum tekanan dan parameter utama, membantu insinyur dalam desain. Inovasi di masa depan dalam manufaktur dan pelapis akan meningkatkan peran paduan C276 dalam infrastruktur kritis, memastikan keandalan dalam kondisi ekstrem.