Alloy C276 Pipa Tekanan Tekanan

Pengenalan kepada Paip Aloi C276

Aloi C276, juga dikenali sebagai Hastelloy C276, AS N10276, atau w.nr. 2.4819, adalah superalloy nikel-molybdenum-chromium yang terkenal dengan ketahanan kakisan yang luar biasa dan kekuatan tinggi dalam persekitaran yang melampau. Digunakan secara meluas dalam pemprosesan kimia, minyak dan gas, dan aplikasi marin, Ia menentang pitting, kakisan celah, dan retak karat tekanan (SCC) dalam media agresif seperti klorida dan asid. Paip aloi C276, Tersedia di Latar (ASTM B622) dan dikimpal (ASTM B626) bentuk, sangat penting untuk sistem tekanan tinggi di mana kebolehpercayaan adalah yang paling penting. Jadual tekanan pecah, dikira menggunakan formula Barlow, menyediakan tekanan dalaman teoritis yang boleh ditangguhkan oleh paip sebelum kegagalan, jurutera membimbing dalam memilih jadual paip yang sesuai untuk aplikasi tertentu.

Kepelbagaian aloi berpunca dari komposisi seimbang dan sifat mekanikal yang mantap, menjadikannya sesuai untuk paip dalam saiz dari 1/8 inci 30 inci diameter. Data tekanan pecah, Bersumbu dari pembekal yang bereputasi seperti bahan kakisan dan neonickel, menunjukkan tekanan setinggi 35,175 Psi untuk diameter kecil, paip berdinding tebal (cth, 1/8 inci, Jadual 80 -an). Artikel ini butiran aloi aloi C276 Komposisi Kimia, Sifat Mekanikal, Rintangan kakisan, proses pembuatan, Permohonan, dan meja tekanan pecah, Dengan perbandingan dengan Inconel 625, ALOI 20, ASTM A671 CC60, dan API 5L PSL2 bns. Jadual komprehensif meringkaskan tekanan pecah dan parameter utama, memastikan sumber yang berharga bagi jurutera.

 

Komposisi kimia dan analisis bahan

Komposisi kimia aloi C276 dioptimumkan untuk rintangan kakisan dan kekuatan. Ia mengandungi nikel (Baki, ~ 55-57%), Molybdenum (15.0-17.0%), kromium (14.5-16.5%), besi (4.0-7.0%), tungsten (3.0-4.5%), Cobalt (≤2.5%), deposit (≤1.0%), Karbon (≤0.01%), silikon (≤0.08%), fosfor (≤0.04%), sulfur (≤0.03%), dan Vanadium (≤0.35%). Kandungan molibdenum yang tinggi meningkatkan ketahanan terhadap kakisan pitting dan celah dalam persekitaran klorida, Walaupun kromium memberikan rintangan pengoksidaan. Karbon rendah dan silikon meminimumkan pemendakan karbida semasa kimpalan, memastikan integriti kimpalan. Tungsten menambah kekuatan dan ketahanan kakisan dalam mengurangkan asid.

Berbanding Inconel 625 (58% Min nikel, 8-10% Molybdenum), Aloi C276 mempunyai molibdenum yang lebih tinggi, Menawarkan ketahanan unggul kepada kakisan setempat tetapi kekuatan sedikit lebih rendah. ALOI 20 (32-38% nikel, 2-3% molibdenum, 3-4% tembaga) cemerlang dalam asid sulfurik tetapi kurang berkesan dalam klorida. ASTM A671 CC60 (0.04-0.27% Karbon, 0.85-1.20% mangan) dan API 5L PSL2 bns (≤0.12% karbon) Adakah keluli karbon dengan pengaliran minimum, bergantung pada lapisan untuk perlindungan kakisan. Struktur austenit aloi C276 memastikan kemuluran dan ketangguhan, menyokong penggunaannya dalam paip tekanan tinggi. Tahap dan penstabilan yang rendah komposisi menjadikannya sesuai untuk paip yang dikimpal, Seperti yang dilihat dalam jadual tekanan pecah, di mana integriti kimpalan penting untuk prestasi tekanan tinggi.

 

Sifat Mekanikal

Paip aloi C276 mempamerkan sifat mekanikal yang sangat baik, menyokong penggunaannya dalam aplikasi tekanan tinggi. Dalam keadaan annealed, Paip lancar (ASTM B622) mempunyai kekuatan tegangan minimum 690 MPa (100 Ksi), Kekuatan hasil 283 MPa (41 Ksi), dan pemanjangan 40%. paip dikimpal (ASTM B626) mempunyai sifat yang sama, dengan kekuatan tegangan ≥690 MPa dan hasil ≥283 MPa, Walaupun kerja sejuk dapat meningkatkan kekuatan (cth, Sehingga 1000 MPA Tegangan untuk Paip Keras Harden). Kekerasan biasanya 185-230 Brinell. Ciri -ciri ini dikekalkan sehingga 450 ° F (232° C), dengan prestasi yang baik pada suhu yang lebih tinggi untuk pendedahan jangka pendek.

Berbanding Inconel 625 (Tegangan 827 MPa, Hasil 414 MPa), Aloi C276 mempunyai kekuatan sedikit lebih rendah tetapi rintangan kakisan yang lebih baik dalam mengurangkan persekitaran. ALOI 20 (Tegangan 551 MPa, Hasil 241 MPa) lebih lemah tetapi dioptimumkan untuk rintangan asid. ASTM A671 CC60 (tegangan 415-550 MPa, Hasil 220 MPa) dan API 5L PSL2 bns (tegangan 415-760 MPa, Hasil 245 MPa) lebih lemah, Direka untuk saluran paip perkhidmatan rendah atau masam. Jadual tekanan pecah mencerminkan kekuatan tinggi aloi C276, Dengan Paip Jadual 80 -an (cth, 1/8 inci, 0.095-Dinding inci) mencapai sehingga 35,175 psi. Ketangguhan dan kemuluran aloi memastikan kebolehpercayaan di bawah beban dinamik, Kritikal untuk aplikasi kimia dan minyak/gas.

 

Ciri -ciri rintangan kakisan

Alloy C276 terkenal dengan rintangan kakisannya yang luar biasa, terutamanya dalam persekitaran yang agresif seperti klorida, Asid sulfurik, dan gas masam. Nombor setara rintangannya (KAYU) adalah kira -kira 69, menunjukkan ketahanan yang luar biasa terhadap kakisan pitting dan celah. Aloi ini kebal terhadap SCC klorida dan berfungsi dengan baik dalam mengoksida dan mengurangkan asid, dengan kadar kakisan serendah 0.1-0.2 mm/tahun dalam asid sulfurik mendidih. Dalam perkhidmatan masam, ia memenuhi keperluan NACE MR0175, Menentang tekanan sulfida retak (SSC) dalam persekitaran H2S, menjadikannya sesuai untuk telaga minyak dan gas.

Berbanding Inconel 625 (Kayu ~ 52), Alloy C276 menawarkan ketahanan yang lebih baik kepada kakisan setempat kerana molibdenum yang lebih tinggi. ALOI 20 (Kayu ~ 34) cemerlang dalam asid sulfurik tetapi kurang berkesan dalam klorida. ASTM A671 CC60 dan API 5L PSL2 BNS, Kedua -dua keluli karbon, Memerlukan pelapis untuk perlindungan kakisan, Tidak seperti rintangan yang wujud C276. Prestasi aloi dalam paip tekanan tinggi, seperti yang ditunjukkan dalam jadual tekanan pecah, dipertingkatkan dengan rintangan kakisannya, memastikan integriti jangka panjang dalam pemprosesan kimia dan aplikasi marin. Sebagai contoh, Paip Jadual 1-inci 40-an bertahan 15,175 PSI tanpa kelemahan yang berkaitan dengan kakisan, menyokong penggunaannya dalam persekitaran yang teruk.

 

Pembuatan dan pemprosesan

Paip aloi C276 dihasilkan menggunakan peleburan induksi vakum atau relau arka elektrik, diikuti dengan kerja panas atau sejuk untuk menghasilkan lancar (ASTM B622) atau dikimpal (ASTM B626) PAIP. Paip lancar diekstrusi atau ditarik, dengan penyepuh pada 1040-1150 ° C (1900-2100 ° F.) untuk memulihkan kemuluran. Paip yang dikimpal terbentuk dari jalur atau pinggan, dikimpal melalui gtaw atau gmaw dengan logam pengisi yang sepadan (cth, Ernichrmo-4), dan annealed untuk meminimumkan tekanan kimpalan. Pemesinan memerlukan persediaan tegar dan alat karbida kerana pengerasan kerja, dengan kelajuan pemotongan 10-20 m/min.

Berbanding Inconel 625, Pemprosesan aloi C276 adalah serupa tetapi faedah dari karbon yang lebih rendah untuk kebolehkalasan yang lebih baik. ALOI 20 lebih mudah dibuat kerana nikel yang lebih rendah, Walaupun ASTM A671 CC60 dan API 5L PSL2 BNs menggunakan proses EFW yang lebih mudah untuk keluli karbon. Ujian Tidak Memusnahkan (ultrasonik, Radiografi) memastikan kimpalan kualiti, Kritikal untuk tekanan pecah tinggi (cth, 26,250 PSI untuk jadual 80-an 1/2 inci). Proses pembuatan menyokong pelbagai saiz paip (1/8-30 inci) dan jadual (5S, 10S, 40S, 80S), Seperti yang ditunjukkan dalam jadual tekanan pecah, memastikan kebolehpercayaan dalam sistem tekanan tinggi.

 

Permohonan

Paip aloi C276 digunakan dalam menuntut aplikasi yang memerlukan ketahanan kakisan dan keupayaan tekanan yang tinggi. Dalam pemprosesan kimia, Mereka mengendalikan asid dan klorida dalam reaktor, Penukar Haba, dan sistem paip. Aplikasi minyak dan gas termasuk tiub bawah lubang dan saluran paip gas masam, memanfaatkan pematuhan NACE. Persekitaran Marin Gunakan C276 untuk paip air laut, Walaupun kawalan pencemaran menggunakannya dalam sistem desulfurisasi gas serombong. Jadual tekanan pecah membimbing penggunaannya, dengan paip jadual 1/4 inci yang menyokong 24,450 psi, Sesuai untuk garis kimia tekanan tinggi.

Berbanding Inconel 625, digunakan dalam tetapan laut aeroangkasa dan teruk, C276 lebih disukai untuk perkhidmatan masam dan rintangan asid. ALOI 20 mensasarkan aplikasi asid sulfurik, Walaupun ASTM A671 CC60 adalah untuk saluran paip suhu rendah dan API 5L PSL2 BNS untuk pengangkutan gas masam. Tekanan dan ketahanan kakisan yang tinggi C276 menjadikannya sesuai untuk infrastruktur kritikal, Mengurangkan penyelenggaraan dalam persekitaran yang teruk seperti platform luar pesisir dan loji kimia. Kepelbagaiannya merentasi saiz paip dan jadual memastikan kebolehgunaan yang luas.

Jadual tekanan pecah

Jadual tekanan pecah untuk paip aloi C276, dikira menggunakan formula Barlow (P = 2st/d, di mana p adalah tekanan, S adalah tekanan yang dibenarkan, T adalah ketebalan dinding, D adalah diameter luar), Sediakan tekanan dalaman teoritis untuk paip lancar dan dikimpal. Data dari bahan kakisan dan neonickel untuk paip lancar (ASTM B622) Sepanjang jadual 5s, 10S, 40S, dan 80 -an diringkaskan di bawah. paip dikimpal (ASTM B626) mempunyai tekanan yang sama, dengan sedikit variasi kerana faktor kimpalan.

Nominal Paip Saiz (inci)	Nominal (inci)	Jadual	Ketebalan dinding (inci)	Tekanan pecah (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 / –

Nota: Tekanan adalah teori, Berdasarkan formula Barlow, dan untuk rujukan sahaja. Prestasi sebenar mungkin berbeza kerana variasi bahan, suhu, dan kesan kakisan. Rujuk kod dandang dan tekanan ASME untuk reka bentuk.

 

toleransi dimensi

Toleransi dimensi untuk paip aloi C276 memastikan keserasian dalam sistem tekanan tinggi. Paip lancar (ASTM B622) dan paip yang dikimpal (ASTM B626) terdiri dari 1/8 untuk 30 inci dalam diameter luar (OD), dengan toleransi ± 0.5% untuk OD dan ± 10% untuk ketebalan dinding (cth, ± 0.0095 inci untuk dinding 0.095 inci). Panjang biasanya sampai 6 meter, dengan kelebihan ≤0.2% panjang. Ketinggian jahitan kimpalan untuk paip dikimpal ialah ≤3.2 mm, dan akhir akhir (cth, Beveled per ASME B16.25) memastikan sambungan yang betul.

Berbanding Inconel 625 (ASTM B444: ± 0.25 mm untuk diameter kecil), Alloy C276 mempunyai toleransi yang sama tetapi dioptimumkan untuk paip yang lebih besar. ALOI 20 (ASTM B729/B464: ± 0.5% daripada) Memadankan toleransi C276, sementara ASTM A671 CC60 (± 0.5% daripada) dan API 5L PSL2 bns (± 0.75% daripada) lebih longgar kerana saiz saluran paip yang lebih besar. Toleransi ini menyokong tekanan pecah yang tinggi, Memastikan pemasangan yang boleh dipercayai dalam sistem kimia dan minyak/gas di mana ketepatan adalah kritikal.

 

Perbandingan dengan aloi dan paip lain

Paip aloi C276 dibandingkan dengan Inconel 625, ALOI 20, ASTM A671 CC60, dan API 5L PSL2 bns. Inconel 625 (Tegangan 827 MPa, Kayu ~ 52) menawarkan kekuatan tinggi tetapi rintangan pitting sedikit lebih rendah daripada C276 (Kayu ~ 69). ALOI 20 (Tegangan 551 MPa, Kayu ~ 34) sesuai untuk asid sulfurik tetapi kurang berkesan dalam klorida. ASTM A671 CC60 (tegangan 415-550 MPa) dan API 5L PSL2 bns (tegangan 415-760 MPa) Adakah keluli karbon untuk saluran paip perkhidmatan rendah dan masam, masing-masing, dengan kekuatan yang lebih rendah dan tiada rintangan kakisan yang melekat. Tekanan pecah tinggi aloi C276 (cth, 35,175 PSI untuk jadual 80-an 1/8 inci) dan rintangan kakisan menjadikannya sesuai untuk keadaan yang melampau, Tidak seperti keluli karbon yang memerlukan lapisan.

Cabaran dan batasan

Paip aloi C276 menghadapi cabaran dalam kos dan fabrikasi. Kandungan nikel dan molibdenum yang tinggi menjadikan mereka lebih mahal daripada ASTM A671 CC60 atau API 5L PSL2 BNS, Mengehadkan penggunaan untuk aplikasi kritikal. Pemesinan sukar kerana mengeras kerja, Memerlukan kelajuan pemotongan yang rendah dan persediaan tegar. Paip yang dikimpal mesti mengelakkan pencemaran untuk mengekalkan rintangan kakisan, dan suhu tinggi (>450° F) boleh mengurangkan kemuluran. Jadual tekanan pecah menganggap keadaan yang ideal, Tetapi tekanan sebenar mungkin lebih rendah disebabkan oleh kakisan atau kecacatan. Berbanding Inconel 625, C276 kurang serba boleh dalam suhu ultra tinggi, dan aloi 20 terhad dalam persekitaran klorida. Cabaran-cabaran ini dikurangkan melalui reka bentuk pembuatan dan spesifik yang tepat, memastikan kebolehpercayaan dalam sistem tekanan tinggi.

Trend dan Inovasi Masa Depan

Masa depan paip aloi C276 melibatkan kemajuan dalam pembuatan dan aplikasi. Pembuatan aditif sedang diterokai untuk kelengkapan tersuai, mengurangkan sisa. Teknik kimpalan lanjutan, Seperti kimpalan laser, meningkatkan jahitan kualiti, Menyokong tekanan pecah tinggi. Salutan berasaskan nanoteknologi meningkatkan rintangan kakisan dalam persekitaran yang melampau, Memperluas hayat paip dalam gas masam dan aplikasi kimia. Penggunaan aloi dalam tenaga boleh diperbaharui, seperti angin panas bumi dan luar pesisir, semakin meningkat kerana ketahanannya. Berbanding dengan Fokus Aeroangkasa Inconel 625, C276 mensasarkan inovasi kimia dan minyak/gas. ASTM A671 dan API 5L paip melihat kemajuan salutan, Tetapi sifat C276 yang wujud untuk meletakkannya untuk aplikasi bernilai tinggi. Pemantauan digital untuk kakisan dan tekanan akan meningkatkan kebolehpercayaan, memastikan aloi C276 kekal sebagai pilihan utama untuk tekanan tinggi, Sistem yang menghakis.

Kesimpulan

Aloi C276 (AS N10276) Paip sangat penting untuk tekanan tinggi, persekitaran yang menghakis, Menawarkan kekuatan dan ketahanan kakisan yang luar biasa. Jadual tekanan pecah, Berdasarkan formula Barlow, Tunjukkan tekanan sehingga 35,175 Psi untuk diameter kecil, paip berdinding tebal, membimbing penggunaannya dalam bahan kimia, minyak/gas, dan aplikasi marin. Komposisi nikel-molybdenum-chromium aloi memastikan rintangan untuk pitting, SCC, dan asid, mengatasi Inconel 625 dalam kakisan dan aloi setempat 20 dalam klorida. Berbanding dengan ASTM A671 CC60 dan API 5L PSL2 BNS, C276 menawarkan prestasi unggul tetapi pada kos yang lebih tinggi. Jadual yang disediakan meringkaskan tekanan pecah dan parameter utama, membantu jurutera dalam reka bentuk. Inovasi masa depan dalam pembuatan dan salutan akan meningkatkan peranan aloi C276 dalam infrastruktur kritikal, memastikan kebolehpercayaan dalam keadaan yang melampau.